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Maschine zum flachen Verschließen des Randos eines unter Einwirkung
von Wärme schweißbaren Umschlages einer parallelepipedonfömrigen Schachtel Die Erfindung
betrifft eine Machine zum flachen Verschließen des Randes eines unter Einwirkung
von Wärme schweißbaren Umschlages einer parallelepipedonförmigen Verpackangeschachtel
und bezweckt, das Verschließen der Umschlagrnder einer solchen schachtel zu verbessern.
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Derartige Schachteln bestehen im allgemeinen aus einer einen Grundkörper
bildenen Umhüllung aus Karton oder ähnlichem Material, die an ihren beiden Enden
mit umfaltbaren Klappen zur Bildung des Bodens und des Deckels der Schachteln vershen
ist, die nach dem Schließen des an den beiden Enden der UmhUllung vorstehenden Randes
des Umschlages bzw der diesen bildenden Einlage umfaltet werden.
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Zum Schließen dieses Umschlagrahdes ist es notwendig,seine beiden
HZlften in der Mittelebene der Schachtel flach zusammenzufalten und unter Pressung
zwischen erhitzten Preßbaoken zu verschweißen. Dieses Verschweißen kann nur
dann
einwandfrei durchgeführt Werden, wenn die beiden Hälften des Umsohlagrandes ohne
jegliche Umebenheiten oder Faltenbildungen völlig flach gegeneinandergelegt werden,
da sonst das Verschweißen mit Fehlern bahaftet ist und im Schweißbereich, wie es
meist beim Verschließen solcher Schachteln mittels bekannter Maschinen der Fall
i kleine Druchlaßkanäle entsehen können, die einen dichten Verschluß der Packung
verhindern. Dies ist besonders nachteilig, wenn on sich un das Verpacken von flüssigen,
teigigen oder festen MAssen im Vakuum handelt, Zur Verbesserung des flachen Verschweißens
des Umschlagrandes einer solchen Schachtel sieht die Erfindung ein Machine mit zwei
gewöhnlich außerhalb des Umschlagrandes gehaltene@ in den Umschlagrand von außen
einführbargn Abflachungsgliedernvor, die nach dem Einführen in den Umschlagrand
in der Mittelebene der Schachtel unter Einwirkung auf zwei diametral einander gegenüberliegende
Stellen des Umschlagrandes, ohne diesen zu verletzen, auseinandorbewegbar sind und
denen zwei auf beiden Außenseiten des Umschlagrandes angeordnete plattenartige Glieder
zugeordnet sind, die quer zur Mitelabend der Schachtel derart bewegbar sind, daß
sie die beiden Hälften des durch die Abflachungsglieder abgeflachten Umfangsrandes
in einem Bereich zwiwchen sich zusammenpressen, der zwischen den beiden Endstellungen
der Abflachungsgliedder verläuft, wobei die Machine mit Vorrichtungen zum Herausziehen
der Abflachungsglieder aus dem flach zusammengelegten Umschlagsrand
sowie
mit Vorrichtungen zum HeranfUhren von sich von außen an die flachen Hälften des
Umschlagrandes anlegenden Schweißgliedern und zum anschließenden Auseinanderbewegen
derselben und der Preßplatten versehen ist.
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Veine in dieser Weise ausgebildete Maschine ermöglicht ein schnelles
und einwandfreies flaches Verschließen des Umfangarandes mit grönter Sicherheit.
Die Abflachungsgelied-rt die sur Verhütung son Verletsungen des Umsohlagrandes vorzugsweise
eine gewisse Elastizitit aufweisen, über bei ihrer Betätigung schließlich an diametral
einander gegenüberliegenden Stellen des Umfangrandes eine bestimmte Spannung auf
disses auf, durch welche die beiden H&lften des Umsohlagrandes in dem Augenblick,
in dem sich die Preßplatten von außen an den Unschlagrand anlegen, vollkommen flach
gostreakt werden. Irgendwelche störenden Faltenbildungen können hierbei und auch
bei der anschließenden Einwirkung der Schweiäglieder in unmittelbarer Nähe der Preßplatten
nicht auftreten. Beim AbkUhlen der Schweißglieder wird ferner der Schweißwulst,
der sich am freien Rand des Schweißbereiches infolge einer gewissen Verflässigung
des plastischen Stoffes beim Verschweißen bilden kann, infolge der 4nwesenheit der
Preßplatten sofort verfestigt, was sich fUr .. die GUte der Verschweißung vorteilhaft
aquswirkt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
naohfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten AusfUhrungsform.
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In der Zeichnung zeigens
Fig* 1 und 2 in schaubildlicher
Ansicht den oberen Teil einer Schachtel mit dem an ihr angeordneten Umschlagrand
in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgangen zum Abflachen des Umfangsrandes ; Fig.
3 eine Seitenansicht der Machine nach der Eirfingung: Fig. 4 die zugehörige Stirnansicht
; Fig. 5 eine graphische Darstellung der aufeinanderfolgenden Phasen beim Arbeitszyklus
der Machine, und Fig, 6 bis 11 Teilansichten bzw. Teilschnitte nach XI-XI den Linien
VI-VI, VII-VII, VIII-VIII, IX-IX, X-X and / der Fig. 3, in denen nur die zum Verständnis
der Wirkungsweise der Maschine notwendigen Telle dargestellt sind.
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In den Fig. 1 und 2 ist das eine Ende einer Schachtel gezeigt, bei
der die Erfindung anwendbar ist. Die Schachtel besteht aus einem durch eine Hülle
aus Karton oder ähnlichem Werkstoff geb4ldeten Grundkdrper 1 und Verschlußklappen
2,k3, 4. 5. An dem Grundkdrper 1 ist ein Umschlagrand 6 aus einem unter der Einwirkung
von Wärme verschweißbarem Stoff, z.B. aus einem Kunststoff, angeordnet. Der Umschlagrand
kann auch aus Papier oder einer Metallfolie oder aus einem Verbundstoff bestehen,
der innen mit einem unter der Einwirkung von Wärme verschweißbarem Lack od.dgl.
überzogen ist. Der Umschlagrand
ist tritt vie aus Fig 1 ersichtliche
tuber den Grundkorper 1 der Hülle hervorv Wenn der Umsohlagrand verschweißt werden
soll, werden die Klappen 2,3,4,5, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, unter
Verwendung von an sich bei Versohweißmaschinen der in Betracht kommenden Art bejkannten
Mitteln nach außen umgefaltet.
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Die Schachtel nimmt dann mit ihren Teilen die in Figez 1 dargestellte
Stellung ein, bei der gemäß der Erfindung zwei stabartige Faltorgane 7,8 in den
Umschlagrand eingeführt werden, die in der Mittelebene der Schachtel in Richtung
der in Fig. 1 eingezeichneten Teile bewegbar sind. Wenn eines Stabförmigen Faltorgane
auseinander bewegt werden, flachen sie den Umschlagrand 6, wie es in Fig. 2 gezeigt
ist, ab. Gemäß der Erfindung werden dann zwei Platten 9,10 von außen auf den Umschlagrand
zur Einwirkung g gebracht, die auf jeder Seite des Umschlagrandes in Richtung der
in Fig. 2 eingezeichneten Teile hin-und herbewegbar sind. Die Bewegungen dieser
Platten 9,10 und der stabförmigen Abfachungslieder 7,8 sind derart aufeinander abgestimmt,
daß die Platten 9,10 sich in dem Augenblick odor gerade nach don Augenblick schließen,
in dem die stabförmigen Abflachungsglieder 7,8 ihre Endstellung mit dem grönten
Abstand voneinander einnehmen. In diesem Augenblick pressen die Platten 9,10 den
Umschlagrand 6 in vollkommen abgeflaohter Form zwischen sich zusammen, und zwar
in einer Linie bzw. einem Bereich, der zwischen den Enden der Abflachungsglieder
7,8 unmittelbar an diesen anschließend liegt und vorzugsweise
praktisch
an das Ende des GrundkUrpers angrenzt.
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Sodann werden die stabfprmigen Abflachungsglieder 7,8 aus dem Umschlag
rand 6 herausgezogen und die Schweißglieder, die z. B. durch erhitzte Schweißbacken
gebildet sind, von außen an die beiden Hlften des Umschlagrandes zur Anlage gebracht,
wobei sie die H&lften des Umschlagrandes bis in die unmittelbare Nähe der Preßplatten
9,10 auf der Hdho des gewünschten Erzeugnisses miteinander verschweißen. wieder
Schließlich werden die Schweißlieder und die Preßplatten/ auseinander Bewegt, um
die Schachtel nach dem Verschweißen des Umsohlagrandes freizugeben. Vorzugsweise
werden die Preßplatten 9,10 erst nach den Schweißgliedern auseinander bewegt, damit
der Umschlagrand zu Beginn der Abkühlung der Schweißfuge in einwandfrei abgeflachtem
Zustzand gehalten wird.
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In den Fiv, 3 bis 11 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Maschine
gemäß der Erfindung dargestellt, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese AusfUhrungsform
beschränkt ist. Die dargestellte Maschine ist mit einem Maschinengestell 11 versehen,
in dem zwei zueinander parallele Wellen 12,13 im Abstand üb ereinander gelagert
sind, auf denen die wesentlichen Teile der Machine angeordnet sind.
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Die Welle 12 ist in zwei Lagern 14, 15 gelagert, an denen doppelarmige
Hebel 16,17 angelenkt sind, deren freie Enden jeweils unter der Wirkung von Zugfedern
18,19 stehen, die an Festpunkten des Maschinengestelles, z.b. den Stützlagern 20,
der Welle 13, befestigt sind. An den Hebeln bzw. Armen
16, 17 sind
die stabfbrmigen Abflachungsglieder 7,8 befestigt, die z.B. durch einen elastischen
Stahldraht gebildet sind, der jeweils in einer Öse endigt. Die Bewegungsn der Arm*
16, 17 und der stabförmigen Abflachungsglieder werden durch Nocken 22,23 gesteuert,
an denen Rollen 24, 25 anliegen. Die Roll-n 24, 25 sind an don freien Enden von
Stangen 26, 27 angeordnet, die beL 28,29 an den Armen 16,17 angelekt sind, und werden
durch die Federn 18,19 in Anlage an den Nocken 22, 23 gehalten, Diese sind auf der
Telle 13 festgekeilt die liber die Zahnräder 30,31 in Drehbewegung versetzt wird,
Die preßplatten 9,10 sind jeweils an dem Ende von Hebeln 32,33 Befestigt, die etwa
S-Förmig gestaltet sind und an einer mittleren Stelle auf der Welle 12 drehbar gelagert
sind, während ihr anderes Ende jeweils eine Rolle 34,35 trägt, die in BerUhrung
mit einem Nocken 36 bzw 37 gehalten ist, der auf der Welle 13 festgekeilt ist, Wie
insbesondere aus den Fig. 7 und 10 ersichtlich ist, besteht jeder der dargestellten
Hebel 32$33 aus zwei in der Längsrichtung der Welle 12 gegeneinander versetzten
Armen, was dadurch erreicht ist, daß Jeweils einer der Arm* jades Hebels gekrümmt
ausgebildet ist. Auf der Welle e 12 sind ferner zwei doppelarmige Hebel 38,39 frei
drehbar angeordnet, von denen jeweils einer ein Schweißglied 40,41 in Gestalt eines
elektrisch erhitzbaren Schweißbakens trägt, während an den anderen Arm jeweils eine
Rolle 42. 43 angeordnet ist, die in Berührung mit Nocken 44,45 gehalten
sind,
die auf der Welle 13 festgekeilt sind.
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An einen an dem Hebel 38 befestigten Dorn ist bei 47 das eine Ende
einer gebogenen Blattfeder 46 in der Nähe der Rolle 42 angebracht, deren anderes
Ende bei 48 an einen Dorn des Armes 32 in der Nahe der Rolle 34 befestigt ist.
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Die Blattfeder 46 hält omit di-Rollen 34, 42 in Berührung mit ihren
Nocken 36,44. Eine ähnliche Blattfeder 49 Lot bei 50 an dem Arm 33 in der Ndho der
Rolle 35 und bel 41 an den Arm 39 in der NAhe der Rolle 43 befestigt, derart daß
diese Rollen 35, 43 in analage an ihren Nocken 37,45 gehalten werden. Boi der Drahung
der Welle 13 nehmen die Blattfedern 46, 39 infolge der Beweung der Hebel 32,33,
38,39 die in Fig. 4 mit strichpunktierten Linion dargestellten Stellungen 46 @,
49' ein. Die entsprechende öffnungsattllung des Armes 32 ist mit strichpunktierten
Linien .. bei 32' dargestellt, während die entsprechende öffnungsstellung des Armes
39, der un den gleichen Winkel verschwenkt wird, nicht dargestellt ist. Die Arme
33, 38 erfahren eine gleichartige Verschwenkung in entgegengsetzton Sinne.
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Die zu verschließende Schachtel wird der Vorrichtung bzw. maschine
nach der Erfindung in einer Stelluntg zugeführt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.
Die stabförmigen Abflachungsglieder 7. werden dann in eine Stellung ver. schwenkt,
die in Fig. 3 für eines der Glieder mit strichpunktierten Linien bei 7' dargestellt
ist, derart, daß sie den Umschlagrand 6 abflachen. Sodann werden die Prés.
platton
9910 gegen die abgeflachten Hälften des Umschlagrands* zur Anlage gebracht. Sodann
werden durch die Machins die stabförmigen Abflachungsglieder zurückgezogen und die
Schwießlieder 40, 41 soweit verschwenkt, bis sie sich von außen gegen die beiden
abgeflaohten Hälften des Umschlagrandes anlegen. Diese Stellung ist in Fig. 3 und
4 fUr die gesamten Toile der MAxschine darge. stellt.
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Die zeitliche Aufeinanderfolge der verschiednen Phasen kann in gewisser
Hinsicht abegändert werden. Ein vorteilhafter Arbeitsablauf ist in dem Diagramm
der Fig.5 dargestellt, bei dem die drei Kreise jeweils den Ablauf der Bewegung der
SchweiBglieder 40,41, der Preßplatten 9010 ,10 und der stabförmigen Abflachungsglieder
7,8 darstellen.
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Die stabförmigen Abflachungsglieder 7,8 befinden sich bei a (Stellung
der Fig. 3) in Ruhe und öffnen sich bei b (Stellung der Fig. 20, bleiben bei a geöffnet
und kehren in ihre Ruhestellung bei d zurück. Die PreBplatten 9,10 sind bei e (Stellung
der Fig. 10 geöffnet, schließen sich bei f, bleiben bei g geschlossen (Stellung
der Fig. 2 und 4) und öffnen sich wieder bei h. Die Schweißglieder 40,41 sind bei
i gedffnet, schließen sich bei j, bleiben bei k geschlossen, um die Sohweißung herbeizufUhron
(Stellung der Fig. 3) und öffnen sich wieder bei 1.
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Die Maschine nach der Erfindung fUhrt in einem einzigen Arbitscablauf
die gesamten ArbeitsgNnge zur Abflachung
des Umschlagrandes der
Schachtel aus, wobei praktisch jade Gefahr von SchweiBfehlern, insbesondere die
Bildung auch von mikroskopisch kleinen Kanälen, ausgeschlossen ist, die der einwandfreien
Abdichtung der Packung schaden kUnnten.
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Die Erfindung ist, wie bereits erwähnt, nicht auf das dargestellte
und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Dieses könnte vielmehr in verschiedener
Hinsicht geändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Z.B. könnten
die Platten 9,10 mindestens in ihren an ihre Tragarme angrenzenden Teil « ihohl
ausgebildet sein, damit t sie durch laufendes Wasser oder ein anderes Kühlmittel
gek2hlt werden können.