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Vorrichtung zum Einsiegeln von kleinen Gegenständen wie beispielsweise
Tabletten zwischen zwei Aluminiumfolien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Einsiegeln von kleinen Gegenständen, wie beispielsweise Tabletten, zwischen
zwei Aluminiumfolien, mit einer Hauptverpackungstrommel, auf deren Umfang Vertiefungen
ausgebildet sind und auf deren Umfang an einer bestimmten Umfangsstelle die erste
oder Unterfolie und an einer in Drehrichtung weiter unten liegenden Stelle die zweite
oder Oberfolie geführt wird, und mit einer zwischen diesen beiden Umfangsstellen
gegen die Hauptverpackungstrommel arbeitenden Zufuhrvorrichtung für die Gegenstände,
vor der mindestens ein gegen die Haupttrommel arbeitendes, synchron angetriebenes
Prägerad mit den Vertiefungen in der Haupttrommel gegenüberliegenden Prägewerkzeugen
angeordnet ist.
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Bei einer beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 885 977
bekannten Vorrichtung dieser Art wird ein über eine Formwalze geführter Aluminiumstreifen
durch eine mit Ausnehmungen in der Formwalze zusammenwirkende Stempelwalze entsprechend
der Form des mit dem Streifen zu umhüllenden Gegenstandes vorgeformt. Da sich mit
dieser Prägeeinrichtung nur sehr flache Einprägungen herstellen lassen, weist die
Vorrichtung zwei Stempelwalzen- und Formwalzenpaare auf, mit denen in die Unterfolie
und die Deckfolie Näpfchen eingeprägt werden, die den zu verpackenden Gegenstand
aufnehmen. Trotz des hohen technischen Aufwandes der Vorrichtung ist nicht gewährleistet,
daß die hergestellten Verpackungen wasserdampfdicht sind. Mit den bekannten Form-
und Stempelwalzen ist es nämlich schwierig, faltenfreie Randzonen an den Näpfchen
zu erzielen. Falten in den Randzonen beeinträchtigen aber trotz des beim Verschweißen
zweier Näpfchen aufgewendeten Druckes die Dichtigkeit der Verpackung.
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Durch die deutsche Patentschrift 584365 ist zwar ein Verfahren zum
Einpressen von Vertiefungen in Blechtafeln mit Hilfe eines Stempels aus stark nachgiebigem
Werkstoff bekanntgeworden, das die Faltenbildung bei Werkstoffen mit geringer Biegefähigkeit,
beispielsweise bei Magnesiumlegierungen, beim Verformen verhindern soll. Der nachgiebige
Stempel wird bei diesem Verfahren aber schlagartig gegen die Blechtafel geführt,
wobei eine gute Randeinspannung während des Verformungsvorganges vorhanden ist.
Zum Formen von eng aufeinanderfolgenden Näpfchen in Aluminiumfolie auf einer Vorrichtung
mit einer Formtrommel ist dieses Verfahren nicht geeignet.
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Ferner ist durch die französische Patentschrift 1 232178 eine Vorrichtung
zum Verformen dünner Plättchen zu Näpfchen bekanntgeworden, bei der zwischen Stempel
und dem zu verformenden Plättchen ein elastisches Band angeordnet ist. Dieses Band
hat die Aufgabe, während des Verformens das ausbauchende Material gleichmäßig zu
dehnen.
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Näpfchen mit einem Randflansch lassen sich auf dieser Vorrichtung
nicht herstellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einsiegeln
von kleinen Gegenständen, wie beispielsweise Tabletten, zwischen zwei Aluminiumfolien
zu schaffen, mit der die Gegenstände zwischen den Aluminiumfolien faltenfrei und
absolut dampfdicht, d. h. tropenfest, eingesiegelt werden können. Die Erfindung
soll nicht nur als neues Verpackungsaggregat herstellbar sein, sondern auch als
Zusatzgerät für die bestehenden, eingangs beschriebenen Verpackungsmaschinen herzustellen
und zu verwenden sein, so daß diese vorhandenen Verpackungsmaschinen zum Verpacken
von kleinen Gegenständen zwischen zwei Aluminiumfolien verwendbar sind. Feuer soll
die Vorrichtung gemäß der Erfindung ein vollautomatisches Verpacken der Gegenstände
ermöglichen und ein robustes Aggregat darstellen, das billig herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Prägerad
einen relativ dicken Überzug aus elastischem Werkstoff aufweist und die Prägewerkzeuge
in diesen eingebettet sind.
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Mit einer solchen Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich,
die erste oder Unterfolie in die Vertiefungen der Haupttrommel hineinzurecken und
so in dieser Unterfolie die an sich bekannten Näpfe
auszubilden,
ohne daß dabei Falten in der Aluminiumfolie entstehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
der Zuführung der Unterfolie und der Zufuhrvorrichtung für die Gegenstände in Dreh
richtung der Haupttrommel hintereinander mehrere Prägeräder angeordnet sind, deren
Prägewerkzeuge von Prägerad zu Prägerad weiter aus dem Prägerad heraus und in die
Vertiefungen der Haupttrommel hineinragen.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Ausformung der
Näpfe in der Unterfolie progressiv, so daß eine besonders schonende Behandlung der
Folie gegeben ist.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, daß diePrägewerkzeuge im Prägerad
radial verschieblich gelagert sind und daß z. B. im Zentrum des Prägerades eine
Antriebsvorrichtung angeordnet ist, die die Prägewerkzeuge progressiv in die Vertiefungen
hineintreibt.
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Hierbei kann die Antriebsvorrichtung für die verschieblichen Prägewerkzeuge
ein mit den hinteren Enden der Prägewerkzeuge zusammenarbeitender Nocken oder eine
hydraulische oder pneumatische Antriebsvorrichtung sein.
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Der die Prägeräder umgebende Überzug besteht zweckmäßig aus einer
Gummischicht.
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Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine erste Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung; F i g. 2 zeigt in einer entsprechenden Ansicht
eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung; F i g. 3 zeigt
wiederum eine ähnliche Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung; Fig. 4 und 5 zeigen schematisch zwei verschiedene Anwendungsformen
der Erfindung.
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Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Maschinengestell
10, an dem an einem seitlichen Ansatz 14 um eine Achse 16 drehbar eine erste Vorratstrommel
12 befestigt ist, auf der die erste oder Unterfolie 18 in Bandform vorrätig gehalten
wird.
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Am Maschinengestell 10 ist weiterhin angetrieben drehbar um eine
Drehachse 22 die Hauptverpakkungstrommel 20 befestigt. Diese Hauptverpackungstrommel
20 weist auf ihrem Umfang gleichmäßig verteilt Vertiefungen 24 auf, die etwas größer
als die zu verpackenden Gegenstände sind.
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Die erste oder Unterfolie 18 wird um eine Umlenkrolle 26 herum auf
den Umfang der Hauptverpackungstrommel 20 geführt.
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Die Zufuhrvorrichtung für die zu verpackenden Gegenstände ist mit
30 bezeichnet. Derartige Vorrichtungen sind bekannt und derart ausgebildet, daß
sie die zu verpackenden Gegenstände einzeln in die Vertiefungen 24 der Hauptverpackungstrommel
20 einlegen.
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Die zweite oder Oberfolie 36 wird auf einer Vorratstrommel 32 in
Bandform vorrätig gehalten, die um eine Achse 34 drehbar ist. Diese Oberfolie 36
gelangt um eine Umlenkrolle 38 herum auf den Umfang der Hauptverpackungstrommel
20 und wird dabei auf die Unterfolie 18 und die auf dieser - in den Näpfen 24 -
liegenden Gegenstände abgelegt.
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Eine Siegelwalze 40 arbeitet gegen den Umfang der Hauptverpackungstrommel
20 und versiegelt die
Unterfolie 18 mit der Oberfolie 36. Die Siegelwalze 40 dreht
sich um eine Drehachse 42 und ist in bekannter Weise beheizt. Sie kann zum Einführen
der Folien 18 und 36 in die in strichpunktierten Linien dargestellte Stellung ausgeschwenkt
werden.
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Durch die Versiegelung der beiden Folien 18 und 36 miteinander entsteht
der Verpackungsstreifen 44, der sich von der Hauptverpackungstrommel 20 ablöst.
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Wenn auf der Hauptverpackungstrommel nebeneinander zwei oder mehr
umlaufende Napfreihen 24 vorgesehen sind, so ordnet man auf einem um einen Zapfen
50 schwenkbaren Träger48 ein Kerb- oder Schneidmesser 52 an, das gegen eine Gegenwalze
46 arbeitet, um das Verpackungsband 44 zwischen den Napfreihen einzukerben oder
zu zerschneiden. Auf einem weiteren Träger 54 ist eine Messer- oder Kerbwalze mit
Messern 56 angeordnet, die gegen eine Gegenwalze 58 arbeitet. Die Messer 56 bringen
im Verpackungsband 44 quer verlaufende Kerben an oder zerteilen das Verpackungsband
in Querrichtung.
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In der Darstellung ist vorgesehen, daß die Teile 52 und 56 Trennmesser
sind, so daß die verpackten Gegenstände 60 einzeln nach unten heraus und auf ein
Förderband 62 fallen, das die Einzelpackungen 60 zu einer Weiterverarbeitungsstelle
führt.
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An dem Maschinengestell 10 ist weiterhin ein Prägerad 68 vorgesehen,
das im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Achse 64 drehbar gelagert ist,
die in einem Ansatz 66 des Maschinengestells 10 befestigt ist. Das Prägerad 68 dreht
sich in Richtung des dargestellten Pfeiles derart synchron mit der Hauptverpackungstrommel
20, daß die Umfänge beider Räder aufeinander abrollen. Das Prägerad 68 weist einen
relativ dicken Mantel oder Überzug 72 aus elastischem Werkstoff wie etwa Gummi auf.
Auf dem festen Kern des Prägerades 68 sind radial Prägewerkzeuge oder Dorne 70 angeordnet,
deren Kopfenden vorzugsweise halbkugelförmig ausgebildet sind, und deren Abstand
voneinander so groß ist, daß bei der gemeinsamen Drehung der Hauptverpackungstrommel
20 und des Prägerades 68 jeweils ein Dorn 70 gegenüber jeder der Vertiefungen 24
zu liegen kommt. Die Dorne 70 liegen im Inneren des Überzuges 72 aus weichelastischem
Werkstoff.
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Im Betrieb gelangt zunächst die Unterfolie 18 auf den Mantel der
Hauptverpackungstrommel 20. Beim Durchgang dieser Unterfolie 18 zwischen der Hauptverpackungstrommel
20 und dem Prägerad 68 drükken die Prägewerkzeuge 70 durch die Gummischicht 72 hindurch
die Folie 18 in die Vertiefungen 24 der Trommel 20, wobei die Folie außerhalb der
Vertiefungen 24 durch die gegen die Trommel 20 angepreßte Gummischicht 72 so fest
eingespannt wird, daß sie beim Eindrücken in die Vertiefungen 24 keine Falten wirft.
Es entstehen dabei an den Rändern faltenfreie Näpfe in der Folie 18.
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In die Näpfe werden von der Zufuhrvorrichtung 30 für die zu verpackenden
Gegenstände die einzelnen Gegenstände eingelegt, woraufhin die Oberfolie 36 auf
den Umfang der Trommel 20 geführt und mit der Siegelwalze 40 beide Folien 18 und
36 miteinander verschweißt werden.
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Es entsteht eine völlig faltenfreie Aluminiumfolienverpackung um
die einzelnen Gegenstände herum, wobei der Verpackungsstreifen 44 gegebenenfalls
in der bereits beschriebenen Weise zertrennt oder mit Kerblinien versehen wird,
die eine spätere
Zertrennung gegebenenfalls durch den Verbraucher
erleichtern.
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Die Vorrichtung gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung
gemäß Fig. 1 nur durch die Tatsache, daß statt des einen Prägerades 68 hintereinander
drei Prägeräder 68', 68" und 68"' angeordnet sind. Alle drei Prägeräder weisen eine
äußere Schicht 72', 72" und 72"' aus weichelastischem Werkstoff auf und sind um
die Achsen 64', 64" und 64"' drehbar. Die Prägewerkzeuge 70', 70" und 70"' nehmen
von Prägerad zu Prägerad an Größe zu, so daß das Einrecken der Aluminiumfolie 18
in die Vertiefungen 24 möglichst schonend in mehreren Stufen durchgeführt wird.
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Von den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 und 2 unterscheidet sich
die Ausführungsform gemäß F i g. 3 durch eine andere Ausbildung des Prägerades 68
A.
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Dieses Prägerad 68A weist, wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen,
einen Mantel 72A aus weichelastischem Werkstoff auf, jedoch sind die Prägewerkzeuge
70A radial verschieblich im Prägerad 68A gelagert. Im Inneren des Prägerades 68A
ist ein Nocken 74A angeordnet, der auf der Drehachse 64A des Prägerades 68 sitzt.
Dieser Nocken 74A arbeitet mit den hinteren Enden der radial verschieblichen Prägewerkzeuge
70A zusammen und treibt wie aus der Darstellung ersichtlich - die Prägewerkzeuge
70A bei der Drehung der Trommel 20 und des Prägerades 68 progressiv in die Vertiefungen
24 hinein.
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Selbstverständlich könnte statt des Antriebes der Prägewerkzeuge
70A mittels des Nockens 74A auch eine hydraulische oder pneumatische Antriebsvorrichtung
vorgesehen sein.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das gegen die
Hauptverpackungswalze 20 anliegende Prägerad 68 an einem Schwenkarm 84 befestigt,
der um einen außermittigen Drehzapfen 82 schwenkbar ist. Der Antrieb des Prägerades
68 erfolgt beispielsweise mittels des schematisch bei 86 dargestellten Riementriebes.
Das Prägerad 68 weist eine weichelastische Gummischicht 72 und in dieser Gummischicht
eingebettet die Prägewerkzeuge 70 auf. Der Schwenkarm 84, auf dem das Prägerad 68
drehbar befestigt ist, weist eine Verlängerung jenseits der Drehlagerung des Prägerades
68 auf, an deren Ende eine Rolle 98 angeordnet ist. Die Rolle 98 arbeitet mit einem
Nocken 100 zusammen, der auf einer angetriebenen Scheibe 96 befestigt ist.
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Bei dieser Ausführungsform dreht sich die Scheibe 96 und mit ihr
der Nocken 100 in Richtung des dargestellten Pfeiles jeweils einmal vollständig,
wenn ein Prägewerkzeug 70 gegenüber der entsprechenden Vertiefung 24 der Hauptverpackungstrommel
20 vorbeigeht. Durch den Nocken 100 wird dabei das Prägewerkzeug 70 in die Vertiefung
eingetrieben. Bei dieser Ausführungsform wird erreicht, daß mit steigendem Einreßdruck
des Prägewerkzeuges 70 in die Vertiefung 24 auch der Druck des weichelastischen
Mantels 72 auf die Hauptverpackungstrommel 20 steigt.
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Die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von
der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß die Prägewerkzeuge 92
nicht auf dem Kern des Prägrades 68, sondern auf einem gesonderten Werkzeugträger
90 befestigt sind.
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Das Prägerad 68 ist gegenüber der Hauptverpackungstrommel 20 ortsfest
drehbar gelagert. Das
gleiche gilt für das auch bei Fig. 4 vorgesehene Schwungrad
96 mit den zugehörigen Nocken 100.
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Auf dem um den außermittigen Zapfen 82 schwenkbaren Arm 84 ist in
diesem Fall nur das Werkzeugträgerrad 90 drehbar gelagert. Der Antrieb des Werkzeugträgerrades
90 erfolgt über einen Riementrieb 88, während der Antrieb des Prägerades 68 über
einen schematisch bei 86 dargestellten Riementrieb erfolgt. Aus der Zeichnung ist
zu erkennen, daß das Prägerad 68 als Hohlzylinder ausgebildet ist, um den herum
der weichelastische Mantel 72 angeordnet ist. Im hohlzylindrischen Kern 94 des Prägerades
68 sind Öffnungen zum Durchtritt der Prägewerkzeuge 92 vorgesehen. Auch hier ist
der Schwenkarm 84 verlängert und an seinem Ende mit einer Rolle 98 versehen, die
mit dem Nocken 100 des Schwungrades 96 zusammenarbeitet.
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Aus der F i g. 5 ist ohne weiteres zu erkennen, daß bei der dargestellten
Ausführungsform der Anpreßdruck des weichelastischen Mantels 72 gegen den Umfang
der Hauptverpackungstrommel 20 konstant bleibt, während der Druck, mit dem die Prägewerkzeuge
92 in die Vertiefungen 24 eingetrieben werden, beim Vorbeigang der Prägewerkzeuge
92 an den Vertiefungen 24 unter der Wirkung des Nockens 100 progressiv zu- und dann
wieder abnimmt.
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Es erscheint zweckmäßig, im Boden der Vertiefungen 24 eine Entlüftungsöffnung
vorzusehen, um die in den Vertiefungen 24 enthaltene Luft bei der Ausreckung der
Näpfe in der Folie 18 entweichen zu lassen.
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Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Mantel 72 aus weichelastischem
Werkstoff, der um das Prägerad 68 herum angeordnet ist, vor den Prägewerkzeugen
70 zu verschwächen. Dies kann beispielsweise durch einen im Mantel 72 angeordneten
Kreuzschnitt geschehen.