Verschluss- und Schneidevorrichtung in Verpackungsmaschinen
Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Verpackungsmaschinen, wodurch ein dichtes Verschliessen und gleichzeitig damit auch ein Abschneiden der Packungen in Querrichtung zur Förderrichtung der Packungen durch zwei drehende Walzen bewirkt wird, welche nachgiebig gegeneinander und gegen entgegengesetzte Seiten des Verpackungsblattmaterials gedrückt werden und Umhüllungsoberflächen aufweisen, die dazu bestimmt sind, enge wechselseitig zusammenarbeitende Verschlusszonen parallel zu den Achsen der Walzen auszubilden, wobei eine der beiden zusammenarbeitenden Zonen mit einem Messer und die andere mit einem Anschlagstab versehen ist, der eine rechtwinklig zum Messer gerichtete Gegenoberfläche aufweist, und sich beide Teile über die ganze Länge der Zonen erstrecken.
Ein grosser Nachteil von früheren Maschinen dieser Art besteht darin, dass sich der Berührungsdruck der Walzen gegen das Verpackungsblattmaterial während dem Schneidevorgang infolge der Tatsache verringert, dass das Messer und die Anschlag- stange einen beträchtlichen Teil des Berührungsdrukkes während dem Schneidevorgang aufnehmen, wodurch sich schlechte Dichtungen an beiden Seiten der Schnittlinie ergeben. Die Schaffung eines Ausgleiches durch Erhöhung des an den Walzen ausgeübten Druckes auf einen Wert, wie er zum guten Abdichten während dem Schneidevorgang erforderlich ist, hat einen übermässig grossen B erührungsdruck während dem Verschliessvorgang zur Folge.
Um diese Unregelmässigkeiten beim Verschliessen zu vermeiden, besitzen Verpackungsmaschinen vom ähnlichen Typ zwei verschliessende Backen, welche zur Berührung mit den gegenüberliegenden Seiten des Verpackungsmaterials und auch längs der Förderrichtung, der Pakkungen bewegt werden können, und sind auch oft mit einem Messer versehen, das gleitbar einem Schlitz in einer der beiden Backen eingepasst ist, wobei das Messer zum Abtrennen des Verpackungsmaterials in einen in der anderen Backe vorgesehenen Schlitz eindringen kann, welcher sich in Ausrichtung mit dem Schlitz in der ersten Backe befindet.
Der mittels einer solchen Verschluss- und Schneidevorrichtung durchgeführte Verschluss ist nicht vollständig zufriedenstellend, unter anderem auch aus dem Grunde, weil überhaupt kein abdichtender Verschluss in der Nähe der Schnittlinie, wo sich die Schlitze befinden, erzielt wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt daher die Schaffung einer Verpackungsmaschine, bei welcher die genannten Nachteile in einfacher und zufriedenstellender Weise vermieden sind. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird dies dadurch erzielt, dass die Messer und/oder die Anschlagstäbe in radialen Schlitzen der Walzen gleitbar eingepasst und mit von den Endwänden der Walzen abragenden Endteilen versehen sind, welche sich im Zeitpunkt des Abschneidens zum Berühren mit Nockenoberflächen bewegen und durch letztere radial nach auswärts gedrückt werden, wobei die Nockenoberflächen im Gestell so gelagert sind, dass sie sich in einer rechtwinklig zur Tangentialebene der Walzen verlaufenden Richtung entgegen dem Druck nachgiebiger Teile bewegen können.
Die Walzen werden somit unabhängig vom Messer und von der Anschlagstange betätigt und es ist möglich, den Berührungsdruck der Walzen auf einen Wert einzustellen, der sich zum Erzielen eines völlig zufriedenstellenden Verschlusses eignet.
Während dem Schneidevorgang wird dem Messer und der Anschlagstange passende Kraft durch die Nockenoberflächen zugeführt, ohne dadurch den Berührungsdruck der Walzen zu beeinflussen.
Mit der neuartigen Verschluss- und Schneidevorrichtung kann ein besseres Schneiden und eine Ver ringerung des zum Schneiden erforderlichen Kraft aufwandes auf sehr einfache Weise erzielt werden, indem, wie nachfolgend beschrieben, dem Messer bzw. dem Anschlagstab beim Schneiden eine Kippbewegung erteilt wird, in welchem Falle dann die Kanten des Messers und der Anschlagstange passenderweise etwas gekrümmt ausgebildet werden, so dass sich diese Teile in einem Punkte der tangentialen Lage miteinander berühren, der sich infolge der Kippbewegung längs der Schnittlinie verschiebt.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 die Walzen im Schnitt und die ausserhalb der Endwände der Walzen angeordneten Arme, welche die Walzen und die Nockenoberflächen abstützen, und
Fig. 2 eine Ansicht von einem der Endteile der Walzen, welcher dem anderen Endteil genau entspricht.
Die Walzen 1 und 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel übereinander angeordnet. Die untere Walze 1 ist direkt im Gestell 3 mittels zweier Arme 4 drehbar gelagert, welche im Gestell beidseits der Walze ortsfest angebracht sind und in denen die Wellenzapfen 5 der Walze abgestützt sind Die Wellenzapfen 6 der oberen Walze 2 sind an zwei Hebelarmen 7 drehbar gelagert, welche an beiden Seiten der Walze angebracht sind, wobei diese Arme mittels der Welle 8 am Gestell 3 angelenkt sind. An dieser Welle 8 sind beidseits der Walze 2 zwei weitere Arme 9 angelenkt, von denen jeder eine Rolle 11 abstützt, die an einer Welle 10 drehbar gelagert ist.
Die Walzen sind mit einhül Ienden Oberflächen versehen, welche wechselseitig zusammenwirkende Verschliesszonen 12, 13 und 14, 15 bilden, und längs den Mittellinien der Verschliesszonen sind die Walzen mit radialen Schlitzen 16, 17, 1 & , 19 versehen, welche sich gerade über die Breite der Walzen erstrecken. Im Boden der Schlitze 16 und 18 sind Stäbe 20 ortsfest angeordnet, während in den Schlitzen 17 und 19 Messer 21 gleitbar eingepasst sind, welche aus den Endwänden der Walze 2 herausragende Endteile aufweisen. Die freien Enden der Arme 6 und 9 sind mittels Stangen 22 und 23 sowie Druckfedern 24, 25 nachgiebig an den Armen 4 angebracht, wobei sich der Druck der Federn mittels Muttern 26, 27 einstellen lässt.
Beim Rotieren der Walzen 1 und 2 mittels einer nicht gezeigten Antriebsvorrichtung wird eine Reihe zu verpackender Einheiten 28, welche mit Abstand hintereinander angeordnet und von einem biegsamen, dicht verschliessbaren Blatthüllenmaterial umschlossen sind, zwischen den Walzen 1 und 2 synchron zur Drehung der Walzen vorwärts gefördert, wobei die Randteile des Blattmaterials zwischen die zylindrischen Endteile der Walzen gedrückt werden. Der Radius der Walzen 1 und 2 sowie die Anzahl der Verschliesszonen sind passenderweise so gewählt, dass Verschlusstellen zwischen den einzelnen verpackten Einheiten erzielt werden.
Bei jedem Ver schlussvorgang gelangen die Endteile eines Messers
21 unter die Rollen 11, welche in einem Abstand von der Welle 7 so angeordnet sind, dass sie das Messer nach auswärts drücken und in Berührung mit dem gleichzeitig unter dem Messer 21 anwesenden An schlagstab 20 bringen können, wobei das Messer durch die unter dem Druck der Federn 25 stehenden Rollen gegen den Anschlagstab gedrückt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlagstäbe 20 etwas versenkt unter der Oberfläche der Verschlusszonen angeordnet, was den Schneidevorgang erleichtert, in dem das Packungsblattmaterial bei seinem Abwärtsbewegen zum Anschlagstab 20 unter Einwirkung des Messers 21 und beim Verklemmtwerden längs der Kanten der Schlitze 16, 18 gleichzeitig mit dem Schneiden auch einer Spannung unterworfen wird. Bei der beschriebenen neuartigen Verschluss- und Abtrennvorrichtung ist es möglich, dem Messer eine Kippbewegung in der Messerebene auf sehr einfache Weise dadurch zu erteilen, dass die Rollen etwas versetzt zueinander in Drehrichtung der Rollen angeordnet werden.
Die Messer oder die anschlagenden Stäbe 20 sind in diesem Fall passenderweise etwas gekrümmt ausgebildet, so dass ein Messer und ein Anschlagstab gegeneinander in einem Berührungspunkt anstossen, welcher sich infolge des Kippens des Messers kontinuierlich über die Verschlusstelle verschiebt.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen der Ausführungsform möglich, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen. So können beispielsweise die Arme 9 mit festangebrachten Nokkenoberflächen anstatt mit Rollen 11 versehen werden. Ferner können die Walze 1 und die Anschlagstäbe 20 in der gleichen Art wie die Walze 2 und die Messer 21 nachgiebig gelagert sein. Ausserdem können in einigen Fällen die Walzen so angeordnet sein, dass sie eine hin- und hergehende Drehbewegung ausführen, eventuell in Verbindung mit einem Auseinanderbringen während der Rückwärtsbewegung der Walzen.
Closing and cutting device in packaging machines
This invention relates to a device in packaging machines, whereby a tight closure and at the same time also a cutting of the packs in the transverse direction to the conveying direction of the packs is effected by two rotating rollers which are resiliently pressed against each other and against opposite sides of the packaging sheet material and have wrapping surfaces which for this purpose are intended to form narrow, mutually cooperating closure zones parallel to the axes of the rollers, one of the two cooperating zones being provided with a knife and the other with a stop rod which has a counter surface directed at right angles to the knife, and both parts extend over the entire length of the zones.
A major disadvantage of earlier machines of this type is that the contact pressure of the rollers against the wrapping sheet material decreases during the cutting process due to the fact that the knife and stop bar absorb a significant portion of the contact pressure during the cutting process, creating poor seals on both sides of the cutting line. The creation of a compensation by increasing the pressure exerted on the rollers to a value that is necessary for a good seal during the cutting process results in an excessively large contact pressure during the closing process.
In order to avoid these irregularities in the sealing, packaging machines of the similar type have two sealing jaws which can be moved to contact the opposite sides of the packaging material and also along the conveying direction of the packages, and are also often provided with a knife which slidably has a Slot is fitted in one of the two jaws, wherein the knife for severing the packaging material can penetrate into a slot provided in the other jaw which is in alignment with the slot in the first jaw.
The closure carried out by means of such a closure and cutting device is not entirely satisfactory, among other things because no sealing closure at all is achieved in the vicinity of the cutting line where the slits are located.
The present invention therefore aims to provide a packaging machine in which the disadvantages mentioned are avoided in a simple and satisfactory manner. In the device according to the invention, this is achieved in that the knives and / or the stop rods are slidably fitted into radial slots of the rollers and are provided with end parts protruding from the end walls of the rollers, which move at the time of cutting to touch cam surfaces and through the latter are pressed radially outward, the cam surfaces being mounted in the frame so that they can move in a direction perpendicular to the tangential plane of the rollers against the pressure of resilient parts.
The rollers are thus operated independently of the knife and the stop rod and it is possible to adjust the contact pressure of the rollers to a value which is suitable for achieving a completely satisfactory closure.
During the cutting process, appropriate force is applied to the knife and stop bar by the cam surfaces without affecting the contact pressure of the rollers.
With the new closure and cutting device, better cutting and a reduction in the force required for cutting can be achieved in a very simple manner by, as described below, the knife or the stop rod is given a tilting movement when cutting, in which case then the edges of the knife and the stop rod are appropriately formed somewhat curved, so that these parts touch each other at a point of the tangential position which is displaced along the cutting line as a result of the tilting movement.
An example embodiment of the subject of the invention is shown in the accompanying drawing. It shows:
1 shows the rollers in section and the arms disposed outside the end walls of the rollers which support the rollers and the cam surfaces, and
Figure 2 is a view of one of the end portions of the rollers which exactly corresponds to the other end portion.
The rollers 1 and 2 are arranged one above the other in this exemplary embodiment. The lower roller 1 is rotatably mounted directly in the frame 3 by means of two arms 4, which are fixedly mounted in the frame on both sides of the roller and in which the shaft journals 5 of the roller are supported. The shaft journals 6 of the upper roller 2 are rotatably mounted on two lever arms 7, which are attached to both sides of the roller, these arms being articulated on the frame 3 by means of the shaft 8. Two further arms 9 are articulated to this shaft 8 on both sides of the roller 2, each of which supports a roller 11 which is rotatably mounted on a shaft 10.
The rollers are provided with enveloping surfaces which form mutually cooperating sealing zones 12, 13 and 14, 15, and along the center lines of the sealing zones the rollers are provided with radial slots 16, 17, 1 & 19, which extend straight across the width the rollers extend. In the bottom of the slots 16 and 18 rods 20 are fixedly arranged, while knives 21, which have end parts protruding from the end walls of the roller 2, are slidably fitted in the slots 17 and 19. The free ends of the arms 6 and 9 are resiliently attached to the arms 4 by means of rods 22 and 23 and compression springs 24, 25, the pressure of the springs being adjustable by means of nuts 26, 27.
When the rollers 1 and 2 are rotated by means of a drive device, not shown, a row of units 28 to be packaged, which are arranged at a distance one behind the other and enclosed by a flexible, tightly sealable sheet casing material, is conveyed forward between the rollers 1 and 2 synchronously with the rotation of the rollers, wherein the edge portions of the sheet material are pressed between the cylindrical end portions of the rollers. The radius of the rollers 1 and 2 and the number of sealing zones are appropriately chosen so that sealing points are achieved between the individual packaged units.
The end parts of a knife get into each closing process
21 under the rollers 11, which are arranged at a distance from the shaft 7 so that they press the knife outward and can bring it into contact with the stop bar 20 present at the same time under the knife 21, the knife through the under pressure the springs 25 standing rollers is pressed against the stop rod.
In the illustrated embodiment, the stop rods 20 are arranged somewhat sunk under the surface of the closure zones, which facilitates the cutting process, in which the packing sheet material is simultaneously with its downward movement to the stop rod 20 under the action of the knife 21 and when it is jammed along the edges of the slots 16, 18 the cutting is also subjected to tension. In the case of the novel closure and severing device described, it is possible to give the knife a tilting movement in the knife plane in a very simple manner in that the rollers are arranged somewhat offset to one another in the direction of rotation of the rollers.
In this case, the knives or the stopping rods 20 are suitably slightly curved so that a knife and a stop rod abut against each other at a point of contact which moves continuously over the locking point as a result of the tilting of the knife.
The invention is of course not limited to the embodiment shown, but numerous modifications of the embodiment are possible without departing from the scope of the invention. For example, the arms 9 can be provided with permanently attached cam surfaces instead of rollers 11. Furthermore, the roller 1 and the stop rods 20 can be flexibly mounted in the same way as the roller 2 and the knife 21. In addition, in some cases the rollers can be arranged to perform a reciprocating rotary movement, possibly in connection with a disengagement during the backward movement of the rollers.