Verpackungsmaschine zum Herstelleii von Schlauchbeutelpackungen
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen; sie hat insbesondere eine pneumatisch arbeitende Verpackungsmaschine zum Gegenstand.
Bei der Herstellung von Schlauchbeutelpackungen bedient man sich allgemein solcher Verpackungsmaschinen, die nach dem sogenannten Transwrap - System arbeiten. Dabei wird ein Verpackungsmaterialschlauch über eine Füllvorrichtung gezogen, durch die hindurch das zu verpackende Gut zugefördert wird, und es sind auf und ab gehende, sich öffnende und schliessende Querverschlusswerkzeuge vorgesehen, die auch den Transport des Verpackungsmaterialschlauchs besorgen. Derartige Maschinen gehören seit langem zum Stand der Technik; sie werden daher im folgenden als bekannt unterstellt.
Ein Mangel solcher Maschinen besteht darin, dass ihre Arbeitsgeschwindigkeit den Anforderungen der modernen Verpackungstecbnik nicht genügt.
Hauptaufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine zu schaffen, bei der die während der Auf- und Abbewegung, und während der Off- nungs- und Schliessbewegung der Siegelbacken abwechselnd zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen geringer sind als bei den bekannten Maschinen, so dass die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht und pro Zeiteinheit wesentlich mehr Packungen hergestellt werden können als bisher.
Es wurde gefunden, dass diese Aufgabe auf nahezu ideale Weise gelöst werden kann, wenn man die Schliessbewegung der Querverschlusswerkzeuge auf pneumatischem Wege bewerkstelligt; es ergibt sich überdies noch eine Reihe weiterer beachtlicher Vorteile, wenn man beim pneumatischen Schliessen der Querverschlusswerkzeuge den Luftdruck eine Feder spannen lässt, diese im gespannten Zustand arretiert, den Luftdruck auf die Feder beseitigt und zum Öffnen der Querverschlusswerkzeuge die Arretierung löst, so dass diese sich unter der Wirkung der Feder schlagartig öffnen.
Dementsprechend wird eine Verpackungsmaschine zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen vorgeschlagen, bei der der Verpackungsmaterialschlauch über eine Füllvorrichtung gezogen wird, durch die hindurch das zu verpackende Gut zugefördert wird, und bei der auf und ab gehende, sich öffnende und schliessende Querverschlusswerkzeuge vorgesehen sind, die auch den Transport des Verpackungsmaterialschlauchs besorgen, und deren Besonderheit darin besteht, dass das Schliessen der Querverschlusswerkzeuge pneumatisch mit Hilfe eines druckluftbetätigten Kolbens bewerkstelligt wird, der über ein Kraftübertragungsgestänge auf die Querverschlusswerkzeuge wirkt, wobei der Zylinder, der Kolben und das Gestänge so angeordnet sind, dass sie die auf und ab gehende Bewegung der Querverschlusswerkzeuge mitmachen.
Die Erfindung wird an einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert; in den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Maschine,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1,
Fig. 5 eine Einzelheit aus Fig. 1,
Fig. 6 ein Diagramm der Arbeitsschritte der Maschine.
Auf einer Hubsäule 1 sind an einem Steg 2 zu beiden Seiten des von einem Füllrohr 5 abgezogenen, herabhängenden Verpackungsmaterialschlauchs 4 zwei Wangen 3 angeordnet. Die beiden Wangen 3 dienen zur Halterung von zwei Siegelbacken 6 und 7. Zu diesem Zweck sind an beiden Enden jeder Siegelbacke 6, 7 Führungshebel 8, 9 mit ihrem einen Ende 8', 9' drehbar gelagert, die mit ihrem anderen Ende 8", 9" an der Aussenseite der Wangen 3 dreh- bar gelagert sind. An der Aussenseite jeder Wange 3 sind ausserdem zwei zweiarmige Schliesshebel 10, 11 jeweils in ihrer Mitte schwenkbar gelagert. Die Schliesshebel 10 sind mit ihrem einen Ende 10' drehbar an der Siegelbacke 6, und die Schliesshebel 11 sind mit ihrem einen Ende 11' an der Siegelbacke 7 drehbar gelagert.
An der Aussenseite jeder Wange 3 ist ein Zylinder 12 befestigt, der einen Anschlussstutzen 13 aufweist. Im Zylinder 12 ist ein Kolben 14 mit einer Kolbenstange 15 gleitend gelagert. Der Kolben 14 und die Kolbenstange 15 sind hohl. In dem Hohlraum ist eine Druckfeder 16 angeordnet, die sich mit ihrem einen Ende auf dem Boden des Zylinders 12 und mit ihrem anderen Ende innen gegen den Kopf 17 der Kolbenstange 15 abstützt.
Am Kolbenstangenkopf 17 sind zwei Verbindungshebel 18, 19 jeweils mit ihrem einen Ende drehbar gelagert. Das andere Ende des Verbindungshebels 18 ist am unteren Ende 10" des Schliesshebels 10, das andere Ende des Verbindungshebels 19 ist am unteren Ende 11" des Schliesshebels 11 drehbar gelagert.
An beiden Kolbenstangenköpfen 17 ist auf der zur zugehörigen Wange 3 hin gelegenen Seite eine Rolle 20 angeordnet. An der Aussenseite der Wange 3 ist eine Sperrklinke 21 vorgesehen, deren Nase 22 mit der Rolle 20 zusammenarbeitet. Die Sperrklinke 21 ist bei 23' drehbar auf dem einen Ende eines Abschwenkhebels 23 gelagert, der mit seinem anderen Ende 23" drehbar an der Wange 3 angeordnet ist.
Ferner ist die Sperrklinke 21 bei 24' drehbar mit einem Betätigungshebel 24 verbunden. An dem der Nase 22 gegenüberliegenden Ende 25 der Sperrklinke 21 ist eine Zugfeder 26 angebracht, die mit ihrem anderen Ende bei 27 an der Wange 3 befestigt ist. Ein Vorsprung 28 an der Sperrklinke 21 arbeitet mit einem Anschlag 29 an der Wange 3 zusammen.
Zwischen den beiden Wangen 3 ist an einer Konsole 2" des Stegs 2 ein Zugmagnet 30 befestigt, dessen Kern 31 über eine Stange 32 an dem einen Ende 33' eines Hebels 33 angreift. Das andere Ende 33" des Hebels 33 ist auf einer Welle 34 befestigt, die in den Wangen 3 gelagert ist. Auf den die Wangen 3 durchdringenden Enden der Welle 34 ist das Ende 24" des Betätigungshebels 24 befestigt.
Gegenüber dem Füllrohr 5 ist ein optisches Auge 35 angebracht, das in bekannter Weise mit einer Markierung 36 auf dem Verpackungsmaterial schlauch 4 zusammenwirkt.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Ver packungsmaschine wird nachstehend beschrieben.
Hierzu sei angenommen, die Maschine befinde sich in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand: Die Hubsäule 1 ist in ihrer oberen Totlage; der Zylinder 12 steht unter Druck; der Kolben 15 befindet sich in seiner unteren Totlage; die Feder 16 ist zusammengepresst; die Backen 6, 7 sind geschlossen; die Abwärtsbewegung der Hubsäule 1 beginnt.
Kurz nach Beginn der Abwärtsbewegung der Hubsäule 1 wird über ein (nicht dargestelltes) Ventil der Zylinder 12 entlüftet. Dennoch kann sich die Feder 16 nicht entspannen, und die Backen 6, 7 können sich über Gestänge 18, 19 10, 11 nicht öffnen, weil die Sperrklinke 21 mit ihrer Nase 22 auf die Rolle 20 wirkt und somit die Anordnung in der in Fig. 1 gezeigten Stellung hält.
Im Verlauf der Abwärtsbewegung der Hubsäule 1 wird in den sich zwischen dem Füllrohr 5 und den Siegelbacken 6, 7 ausbildenden Schlauchbeutel das Verpackungsgut eingefüllt.
Zu Ende der Abwärtsbewegung der Hubsäule 1 betätigt das optische Auge 35 im Zusammenwirken mit der Markierung 36 auf dem Verpackungsmaterialschlauch 4 den Zugmagneten 30.
Über den Magnetkern 31, die Stange 32, den Hebel 33, die Welle 34 und den Hebel 24 wird dadurch die Sperrklinke 21 betätigt, und zwar so, dass sie - entgegen der Wirkung der Feder 26, unter der Wirkung des Abschwenkhebels 23 - schräg nach oben weggerissen wird. Infolgedessen kann sich die Feder 16 schlagartig ausdehnen, wodurch der Kolbenstangenkopf 15 über die Verbindungshebel 18, 19 sowie die Schliesshebel 10, 11 die Siegelbacken 6, 7 ebenso schlagartig aufreisst.
Bei der sich anschliessenden Aufwärtsbewegung der Hubsäule 1 sind die Siegelbacken 6, 7 geöffnet.
Kurz bevor die Hubsäule 1 ihre obere Totlage erreicht hat, wird Druckluft in den Zylinder 12 gesteuert. Dadurch wird der Kolben 14 mit der Kolbenstange 15 entgegen der Wirkung der Feder 16 in den Zylinder 12 hineingedrückt. Infolgedessen beginnt durch Vermittlung des am Kolbenstangenkopf 17 angelenkten Übertragungsgestänges 18, 10 bzw. 19, 11 die Schliessbewegung der Siegelbacken 6, 7. Der Zeitpunkt des Drucklufteinlasses in den Zylinder 12 ist mit der Bewegung der Hubsäule 1 so abgestimmt, dass im Bereich der oberen Totlage der Hubsäule 1 die Siegelbacken geschlossen sind, so dass sie während der anschliessenden Abwärtsbewegung in bekannter Weise die Quernaht erzeugen und den Verpackungsmaterialschlauch 4 um eine weitere Beutellänge abziehen.
Wenn der Kolben 14 mit der Kolbenstange 15 von der Druckluft in den Zylinder 12 hineingedrückt wird, stösst die Rolle 20 am Kolbenstangenkopf 17 auf den abgeschrägten Teil 22' der Nase 22 der Sperrklinke 21. Dadurch wird, während der Kolben
14 weiter in den Zylinder 12 hineingestossen wird, die Sperrklinke 21 entgegen der Wirkung der Feder 26 zurückgedrückt; sobald sich die Unterkante 22" der Nase 22 über die Rolle 20 vorschieben kann, zieht die Feder 26 die Sperrklinke 21 nach vorne, bis der Vorsprung 28 gegen den Anschlag 29 stösst.
Damit ist der Kolben 14 im Zylinder 12 arretiert, und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem die Abwärtsbewegung der Hubsäule 1 gerade erst begonnen hat.
Infolgedessen kann die Entlüftung des Zylinders 12 schon beginnen, kurz nachdem im Zylinder 12 der volle, für die Überwindung der Kraft der Feder 16 erforderliche Druck aufgebaut worden ist. Dies bedeutet, dass der Zylinder längst vollständig entlüftet ist, wenn im nächsten Arbeitstakt der Kolben unter der Wirkung der Feder 16 nach oben schnellt, so dass die Feder 16 keinesfalls gegen einen Restdruck im Zylinder 12 arbeiten muss - was die Schnelligkeit der Siegelbacken-Schliessbewegung beeinträchtigen würde - sondern nur die atmosphärische Luft aus dem Zylinder 12 herauszuschieben braucht.
Zur Verdeutlichung sind die vorbeschriebenen Arbeitsschritte in Fig. 6 schematisch dargestellt. Pfeil A versinnbildlicht die Aufwärtsbewegung, Pfeil B die Abwärtsbewegung der Hubsäule 1. Der Winkel u entspricht der Zeitspanne, in der die Druckluft Zutritt zum Zylinder 12 hat; der Winkel ö entspricht der Zeitspanne, während der der Zylinder
12 entlüftet wird; der Winkel y entspricht der Zeit, während der die Siegelbacken geöffnet sind.
Packaging machine for the production of tubular bag packs
The invention relates to a packaging machine for producing tubular bag packs; its subject in particular is a pneumatically operating packaging machine.
In the production of tubular bag packs, packaging machines are generally used which work according to the so-called Transwrap system. A packaging material tube is pulled over a filling device through which the goods to be packaged are fed, and there are up and down opening and closing cross-locking tools that also transport the packaging material tube. Such machines have long been part of the state of the art; they are therefore assumed to be known in the following.
One shortcoming of such machines is that their operating speed does not meet the requirements of modern packaging technology.
The main object of the invention is to create a packaging machine in which the masses to be accelerated and decelerated alternately during the up and down movement and during the opening and closing movement of the sealing jaws are lower than in the known machines, so that the The operating speed is increased and significantly more packs can be produced per unit of time than before.
It has been found that this object can be achieved in an almost ideal way if the closing movement of the cross-locking tools is accomplished pneumatically; There are also a number of other considerable advantages if the air pressure of a spring is tensioned when the cross-locking tools are pneumatically closed, this is locked in the tensioned state, the air pressure on the spring is removed and the locking mechanism is released to open the cross-locking tools suddenly open under the action of the spring.
Accordingly, a packaging machine for the production of tubular bag packs is proposed in which the packaging material tube is pulled over a filling device through which the goods to be packaged are conveyed, and in which up and down moving, opening and closing transverse sealing tools are provided which also carry out the transport of the packaging material hose, and their special feature is that the closing of the cross-locking tools is accomplished pneumatically with the help of a compressed air-actuated piston, which acts on the cross-locking tools via a power transmission rod, the cylinder, the piston and the rod being arranged so that they open and join in the outgoing movement of the cross-locking tools.
The invention is explained using an exemplary embodiment shown in the drawings; in the drawings show:
Fig. 1 is a side view of the machine, partly in section,
Fig. 2 is a front view of the machine,
3 shows a section along the line III-III from FIG. 2,
FIG. 4 shows a section along the line IV-IV from FIG. 1,
FIG. 5 shows a detail from FIG. 1,
Figure 6 is a diagram of the operations of the machine.
On a lifting column 1, two cheeks 3 are arranged on a web 2 on both sides of the hanging packaging material hose 4 pulled off from a filling pipe 5. The two cheeks 3 are used to hold two sealing jaws 6 and 7. For this purpose, guide levers 8, 9 are rotatably mounted with their one end 8 ', 9' at both ends of each sealing jaw 6, 7, and the other end 8 ", 9 "are rotatably mounted on the outside of the cheeks 3. On the outside of each cheek 3, two two-armed locking levers 10, 11 are each pivotably mounted in their middle. The closing levers 10 are rotatably mounted on the sealing jaw 6 with their one end 10 ', and the closing levers 11 are rotatably mounted on the sealing jaw 7 with their one end 11'.
A cylinder 12, which has a connecting piece 13, is fastened to the outside of each cheek 3. A piston 14 with a piston rod 15 is slidably mounted in the cylinder 12. The piston 14 and the piston rod 15 are hollow. In the cavity, a compression spring 16 is arranged, which is supported with its one end on the bottom of the cylinder 12 and with its other end on the inside against the head 17 of the piston rod 15.
On the piston rod head 17, two connecting levers 18, 19 are each rotatably mounted with their one end. The other end of the connecting lever 18 is at the lower end 10 ″ of the locking lever 10, the other end of the connecting lever 19 is rotatably mounted at the lower end 11 ″ of the locking lever 11.
A roller 20 is arranged on both piston rod heads 17 on the side facing the associated cheek 3. On the outside of the cheek 3, a pawl 21 is provided, the nose 22 of which cooperates with the roller 20. The pawl 21 is rotatably mounted at 23 'on one end of a pivoting lever 23 which is rotatably arranged with its other end 23 ″ on the cheek 3.
Furthermore, the pawl 21 is rotatably connected to an actuating lever 24 at 24 ′. A tension spring 26 is attached to the end 25 of the pawl 21 opposite the nose 22, the other end of which is fastened to the cheek 3 at 27. A projection 28 on the pawl 21 cooperates with a stop 29 on the cheek 3.
A pull magnet 30 is fastened between the two cheeks 3 on a bracket 2 ″ of the web 2, the core 31 of which engages one end 33 ′ of a lever 33 via a rod 32. The other end 33 ″ of the lever 33 is on a shaft 34 attached, which is mounted in the cheeks 3. On the ends of the shaft 34 penetrating the cheeks 3, the end 24 ″ of the actuating lever 24 is fastened.
Opposite the filling tube 5, an optical eye 35 is attached, which cooperates in a known manner with a marking 36 on the packaging material hose 4.
The operation of the packaging machine according to the invention is described below.
For this purpose it is assumed that the machine is in the state shown in FIG. 1: the lifting column 1 is in its upper dead position; the cylinder 12 is under pressure; the piston 15 is in its lower dead position; the spring 16 is compressed; the jaws 6, 7 are closed; the downward movement of the lifting column 1 begins.
Shortly after the downward movement of the lifting column 1 begins, the cylinder 12 is vented via a valve (not shown). Nevertheless, the spring 16 cannot relax, and the jaws 6, 7 cannot open via the linkage 18, 19, 10, 11 because the pawl 21 acts with its nose 22 on the roller 20 and thus the arrangement in the FIG. 1 holds position shown.
In the course of the downward movement of the lifting column 1, the packaged goods are filled into the tubular bag formed between the filling tube 5 and the sealing jaws 6, 7.
At the end of the downward movement of the lifting column 1, the optical eye 35, in cooperation with the marking 36 on the packaging material tube 4, actuates the pull magnet 30.
Via the magnetic core 31, the rod 32, the lever 33, the shaft 34 and the lever 24, the pawl 21 is actuated in such a way that it - against the action of the spring 26, under the action of the pivoting lever 23 - obliquely is torn away at the top. As a result, the spring 16 can expand suddenly, as a result of which the piston rod head 15 also suddenly tears open the sealing jaws 6, 7 via the connecting levers 18, 19 and the locking levers 10, 11.
During the subsequent upward movement of the lifting column 1, the sealing jaws 6, 7 are open.
Shortly before the lifting column 1 has reached its top dead center, compressed air is fed into the cylinder 12. As a result, the piston 14 with the piston rod 15 is pressed into the cylinder 12 against the action of the spring 16. As a result, the closing movement of the sealing jaws 6, 7 begins through the intermediary of the transmission linkage 18, 10 or 19, 11 hinged to the piston rod head 17. The time of the compressed air inlet into the cylinder 12 is coordinated with the movement of the lifting column 1 so that in the area of the top dead center of the lifting column 1, the sealing jaws are closed, so that they produce the transverse seam in a known manner during the subsequent downward movement and pull off the packaging material tube 4 by a further bag length.
When the piston 14 with the piston rod 15 is pressed into the cylinder 12 by the compressed air, the roller 20 on the piston rod head 17 strikes the beveled part 22 'of the nose 22 of the pawl 21. As a result, while the piston
14 is pushed further into the cylinder 12, the pawl 21 is pushed back against the action of the spring 26; As soon as the lower edge 22 ″ of the nose 22 can advance over the roller 20, the spring 26 pulls the pawl 21 forward until the projection 28 strikes the stop 29.
The piston 14 is thus locked in the cylinder 12 at a point in time at which the downward movement of the lifting column 1 has just begun.
As a result, the venting of the cylinder 12 can already begin shortly after the full pressure required to overcome the force of the spring 16 has been built up in the cylinder 12. This means that the cylinder has long been completely vented when in the next working cycle the piston snaps upwards under the action of the spring 16, so that the spring 16 does not have to work against a residual pressure in the cylinder 12 - which affects the speed of the sealing jaw closing movement - but only needs to push the atmospheric air out of the cylinder 12.
For the sake of clarity, the work steps described above are shown schematically in FIG. Arrow A symbolizes the upward movement, arrow B the downward movement of the lifting column 1. The angle u corresponds to the period of time in which the compressed air has access to the cylinder 12; the angle δ corresponds to the period of time during which the cylinder
12 is vented; the angle y corresponds to the time during which the sealing jaws are open.