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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine
zum kontinuierlichen Verpacken von Produkten mit
unterschiedlicher Größe. Eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist in der GB-A 2 024 760 beschrieben.
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Die Verpackung von Produkten oder Gruppen von Produkten in
Verpackungsmaschinen, welche mit einer unteren
Fördereinrichtung versehen sind, auf welcher die zu verpackenden
Produkte zu einer querverlaufenden Schweißeinrichtung zugeführt
werden, sind bekannt.
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Unter dieser Schweißeinheit wird das Produkt, sobald der
Förderer angehalten wird, in der Verpackungsfolie verschweißt,
wonach die neuerlich gestartete Fördereinrichtung den
abschließenden Abwurf der Verpackung in einen Ofen zum
Wärmeschrupfen der Verpackung durchführt oder diese zu einer
längsverlaufenden Seitenverschweißungseinheit vor der möglichen
Wärmeschrumpfbehandlung zur Herstellung einer korrekten
Verpackung zugeführt wird. Es ist einleuchtend, daß diese Art der
Verpackung ein eine zeitaufwendige Operation auf Grund des
Anhaltens darstellt, mit dem darauffolgenden Verlust an
Produktionskapazität und begrenzter Verpackungsgeschwindigkeit.
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Eine erste Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, indem
das Produkt kontinuierlich auf einem geschlossenen Förderband
lief, welches aus einem mit Silikon behandelten Material
bestand, über welchem die obere Schweißeinheit arbeitete,
wobei dieselbe obere Schweißeinheit eine vertikale Bewegung
mit Hilfe eines Kolbens ausführte. Auf diese Weise führte
dasselbe Förderband neben seiner Arbeit als Förderband die
Funktion eines Gegenschweißelementes oder unteren
Schweißelementes aus. So wurde das Verpacken auf nahezu kontinuierliche
Weise durchgeführt, wobei jedoch das schwerwiegende Problem
des vergleichbar großen Verbrauchs an Verpackungsmaterial
entstand, welcher darüberhinaus noch anstieg, wenn das zu
verpackende Produkt eine bemerkenswerte Größe wie z.B., wenn es
sich um ein Paket mit der Höhe einer Flasche handelte, aufwies
oder wenn es sich sogar um eine Gruppe von Flaschen handelte.
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Eine davon verschiedene Lösung wurde durch Vorschlagen eines
unteren Förderers gezeigt, welcher mit Gegenschweißelementen
versehen ist, welche in konstantem Abstand voneinander
positioniert sind, auf welche das Schweißelement abgesenkt
wird, indem es durch einen pneumatischen Kolben gestoßen wird.
In beiden obenbeschriebenen Lösungen wurde eine Zeit für die
Abwärtsbewegung und eine Zeit für eine rückläufige
Aufwärtsbewegung benötigt, welche eine strikte Funktion der
Geschwindigkeit der pneumatischen Einrichtung, welche das Schweißelement
antrieb und einer nicht-konstanten Schweißzeit war, da sie an
die verschiedenen Geschwindigkeiten angepaßt werden mußte und
das Absenken des Schweißelementes und des selben
Schweißschrittes mit den kontinuierlich nacheinander zugeführten
Produkten korreliert werden mußte.
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Alle derartigen aus dem Stand der Technik bekannten Systeme,
bei welchen eine Kombination von mechanischen Bewegungen und
pneumatischen Bewegungen vorgesehen sind, benötigen
kontinuierliche Einstellungen, wenn die Geschwindigkeiten verändert
werden ebenso wenn das zu verpackende Produkt geändert wird
und darüberhinaus weil das Zusammenwirken der verschiedenen
Operationseinheiten sehr komplex ist, ist es sehr
wahrscheinlich, daß Fehleinstellungen auftreten.
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Eine weitere Lösung des Problems wurde angeboten, jedoch
leider nur für Verpackungsmaschinen für Produkte geringer
Dicke, indem querverlaufende Schweißeinrichtungen auf einem
Schlitten und vertikal bewegbar angeordnet wurden, so daß sie
eine elliptische Bewegung ausführen können, welche es erlaubt,
daß eine bestimmte Einsparung an Verpackungsmaterial erreicht
wird. Jedoch wurde damit keine brauchbare Lösung für das
eingangs genannte technische Problem gefunden, welches jenes der
Minimierung der benötigten Menge an thermoplastischem
Verpackungsmaterial
für die Verpackung von Produkten, unabhängig
von ihrer Größe und insbesondere von ihrer Höhe, ist.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist demgegenuber die Lösung
des oben beschiebenen Problems in einer kontinuierlichen
Verpackungsmaschine derart, daß die Haltezeiten, welche für das
querverlaufende Verschweißen erforderlich sind, oder selbst
für ein gegebenenfalls erforderliches längsverlaufendes
Verschweißen, auf Null verringert werden, wobei folglich die
Produktivität und die Verpackungsrate erhöht werden.
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Dieses Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch zur
Verfügung stellen einer Verpackungsmaschine mit den im
kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 definierten Merkmalen
erreicht.
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Die strukturellen und funktionellen Charakteristika und die
Vorteile einer Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, welche auf
die Zeichnungen Bezug nimmt, besser verständlich, worin:
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Fig.1 einen Aufriß einer Verpackungsmaschine zeigt, worin
der Weg der Folie mit den relevanten Abwickeleinheiten und den
Antriebsmechanismen, welche die Förderbänder treiben, gezeigt
sind;
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Fig.2 einen vergrößerten Längsschnitt der Maschine von
Fig.1 in einer Schweißstellung zeigt;
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Fig.3 einen vergrößerten Längsschnitt, äquivalent zu
Fig.1 in einer anderen Arbeitsposition zeigt; und
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Fig.4 ein Diagramm ist, welches die kombinierte Bewegung
der Schweißeinheit und des Schlittens zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren umfaßt eine kontinuierliche
Verpackungsmaschine einen Rahmen, welcher allgemein mit dem
Bezugszeichen 11 bezeichnet ist, auf welchem eine Mehrzahl von
Arbeitseinrichtungen, die querverlaufende Schweißeinrichtung,
die Produktförderer, die Antriebsmittel, die Abwickeleinheiten
zum Abwickeln des kontinuierlichen Verpackungsmaterial usw.
montiert ist. Individuelle Produkte oder Gruppen von zu
verpackenden Produkten sind mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet.
Sie weisen Größen, und zwar sowohl in bezug auf die Höhe als
auch die Längsabmessungen auf, welche sich voneinander
unterscheiden können. Diese Produkte werden der Schweißstation in
beliebiger Ordnung zugeführt, wie z.B. Bücher, Zeitungen,
Zeitschriften, Flaschen, Kontainer, Pakete und dgl..
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Wie in den Fig. gezeigt, wird ein Einschlag- oder
Verpackungsmaterial 13, wie z.B. eine kontinuierliche
wärmeschrumpfende Kunststoffolie, durch ein Paar Spulen 14
zugeführt, welche jeweils an einer oberen Abwickeleinheit 15
und an einer unteren Abwickeleinheit 16 positioniert sind,
welche mit Kompensationsmitteln 17 versehen sind, wie
sogenannten "Pendelrollen", welche es ermöglichen, daß die Folie
konstant, kontinuierlich und parallel einer querverlaufenden
Schweißeinrichtung, welche allgemein mit der Bezugsziffer 18
bezeichnet ist, zugeführt wird und welche die Folie um das
Produkt 12 spannt, sie schneidet und sie in bezug auf die
stromabwärts gelegene Führungskante und die Vorderkante des
stromaufwärts schauenden Produktes 12 verschweißt (siehe
Fig.1).
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Das Produkt 12 wird durch ein Förderband (in den Figuren nicht
gezeigt) auf ein erstes Förderband 19, welches stromaufwärts
von der querverlaufenden Schweißeinrichtung 18 verläuft und
welches in der Folge durch ein zweites Förderband 20, welches
stromabwärts von der querverlaufenden Schweißeinrichtung 18
angeordnet ist, weitergeführt wird, aufgegeben. Beide
Förderbänder 19, 20 laufen entlang eines geschlossenen Weges und
werden durch ein Paar Antriebsrollen 21, welche miteinander
durch einen Kettentrieb 22 verbunden sind und durch einen
Antrieb 23 angetrieben werden, welcher ebenfalls als
Kettentrieb ausgebildet ist, welcher durch ein zentrales Hauptmotor-
Geschwindigkeitsänderungsmittel 24 angetrieben wird, welches
geeignet ist, alle Arbeitseinrichtungen der
Verpackungsmaschine zu einer umlaufenden Bewegung anzutreiben.
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Die Förderbänder 19 und 20 bilden jeweils einen im
wesentlichen trapezförmigen, in sich geschlossenen Weg, worin die
einander gegenüberliegenden Seiten der Wege eine "C" förmige
Ausnehmung aufweisen, welche von einer stationären Umkehrrolle
25, welche an dem Rahmen 11 befestigt ist, gebildet ist. An
den Enden dieser "C"-förmigen Ausnehmung sind zwei weitere
Rollen 26 und 27 positioniert, welche horizontal relativ zu
dem Rahmen 11 verschiebbar sind. Tatsächlich ist die obere
Rolle 26 insgesamt relativ zu einem zentralen Schlitten 28,
auf welchem die querverlaufende Schweißeinrichtung 18 montiert
ist, rotierbar, wohingegen die untere Rolle 27 relativ zu
einer Föderer-Längenkompensationseinrichtung 29 rotierbar ist,
welche beide Rollen 27 der beiden Förderbänder 19 und 20
verbindet. (Fig.2). Eine derartige Kompensationseinrichtung 29
verbindet das untere Ende von zwei Kettenteilen 30, welche,
nachdem sie um zwei Ritzel 31, welche koaxial zu den
stationären Rollen 25 positioniert sind, gelaufen sind
zwangsschlüssig mit dem zentralen Schlitten 28 am oberen Ende
desselben nahe der entsprechenden oberen Rolle 26 verbunden
sind.
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Eine Mehrzahl von Supporten 32, welche zwangsschlüssig mit den
Kettenabschnitten 30 verbunden sind, tragen eine gleiche
Anzahl von Rollen 33, welche eine Rollenplatte bilden, auf
welcher die oberen Teile der Förderbänder 19 und 20 in dem
Bereich, wo die Produkte zugeführt werden, gleiten. Die
Kettenteile 30 gleiten auf einer flachen Führung 34, welche
gemeinsam mit dem Rahmen 11 ausgebildet ist, wobei eine
weitere flache Führung 35 ebenfalls gemeinsam mit dem Rahmen
11 ausgebildet ist, auf welcher Kompensationsmittel 29 mit
Hilfe von Rollen 36, welche gemeinsam damit ausgebildet sind,
geführt werden. Der Rahmen 11 trägt weiters flache Führungen
37, auf welchen Trägerrollen 38 gleiten, welche gemeinsam auf
dem Boden mit dem zentralen Schlitten 28 ausgebildet sind, so
daß auch der zentrale Schlitten horizontal verfahren werden
kann.
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Der zentrale Schlitten 28, welcher horizontal hin und her
bewegbar ist, ist mit Schulterbereichen 39 ausgebildet, welche
sich aufwärts erstrecken und in welchen Schlitze 40 vorgesehen
sind, innerhalb welcher Trägerrollen 41 gleiten, welche die
entgegengesetzten Enden einen oberen Schweißbalken 42 tragen,
welcher vertikal in den Schlitzen verfahrbar sind, welcher
gemeinsam mit einem unteren Schweißbalken 43, welcher stationär
in bezug auf den zentralen Schlitten 28 ist, die
obenbeschriebene querverlaufende Schweißeinrichtung bilden.
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Innerhalb der Schulterbereiche 39 und dem Schlitten 28 läuft
die Folie 13 (Fig.1) in vertikaler Richtung parallel zu der
Bewegungsrichtung des Schweißbalkens der querverlaufenden
Schweißeinrichtung 18. Diese Folie ist kontinuierlich, indem
die Folie, welche von der oberen Spule kommt, und die Folie,
welche von der unteren Spule kommt, zuvor mit der jeweils
anderen durch ein querverlaufendes Verschweißen verbunden
wurde.
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Genauer wird die von der oberen Spule 14 kommende Folie 13,
wenn sie die obere Abwickeleinheit 15 verlassen hat, durch die
Umkehrwalzen 75 zwischen die Schulterbereiche 39 des
Schlittens 28 zu einem Kalander 76 geführt, welcher die von
der unteren Spule 14, welche durch die untere Abwickeleinheit
16 zu einer Drehbewegung angetrieben und unter den oberen
Rollen 26 positioniert ist, abgewickelte Folie antreibt, und
auch diese auf den zentralen Schlitten 28 aufbringt und durch
einen Antrieb 78 zu einer Drehbewegung mit der oberen Rolle 26
des zweiten Förderbandes 20 antreibt.
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Der obere Kalander 76 arbeitet als Mittel zum Führen,
Antreiben und Abwickeln der Folie 13, welche von der unteren
Abwickeleinheit 16 kommt und zu diesem mit Hilfe von
Umkehrrollen 77, welche gemeinsam mit dem Rahmen 11 der Maschine
ausgebildet sind (Fig.1), abgeleitet wird und welcher mit der
Folie durch Aktuatormittel 79, welche durch Zylinder gebildet
sind und durch geeignete Sensormittel kontrolliert werden, in
Eingriff gebracht wird.
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Der untere Schweißbalken 43, welcher in dem Spalt zwischen den
zwei Förderbändern 19, 20 positioniert ist, hat seine obere
Oberfläche im wesentlichen auf der selben Höhe wie die
Förderbänder so daß eine kontinuierliche Folienbahn in diesem
Spalt gebildet wird.
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Die horizontale hin- und hergehende Bewegung des zentralen
Schlittens 28, ebenso wie die vertikale Bewegung des oberen
Schweißbalkens 42 werden auf rein mechanische Weise gemäß
einem bestimmten Gesetz bestimmt, welches von der spezifischen
Struktur, welche durch eine Verbindungseinheit mit einem
Nockenhebel und einem Schlitz gekoppelt mit entsprechenden
Mitnehmern, welche die Bewegung auf den oberen Schweißbalken
übertragen, gegeben ist und von dem den Schweißbalken
tragenden Schlitten, welcher es weiters ermöglicht, daß die
oberen, inneren, einander gegenüber liegenden Enden von beiden
Föderbändern verschoben werden, abhängt.
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Tatsächlich überträgt ausgehend von der zentralen Motor-
Umdrehungszahl-Variationseinheit 24 ein mit Zähnen versehener
Gurt 44 die Bewegung auf ein Untersetzungsgetriebe 45 unter
Zwischenschaltung einer Brems-Kupplungseinheit 46.
Darüberhinaus treibt eine kleine Übertragungseinheit, beispielsweise
eine Kettenübertragung, eine Haupt-Zwischenwelle 48 zu einer
Drehbewegung an, wobei von den Enden dieser
Haupt-Zwischenwelle 48 die Drehbewegung abgenommen wird, welche einen Nocken
49 antreibt, welcher die Bewegung des oberen Schweißbalkens 42
und die Bewegung der mit einem Schwenkhebel und einem Schlitz
versehenen Verbindung 50 für die horizontale hin- und
hergehende Bewegung des zentralen Schlittens 28 steuert. (Fig.2).
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Die Haupt-Zwischenwelle 48 ist an einem Ende mit dem Zentrum
einer Nockenscheibe 49 verbunden, welche mit einer exzentrisch
positionierten Nut ausgebildet ist. An ihrem anderen Ende ist
die Haupt-Zwischenwelle 48 mit einem einen Bolzen 54
aufweisenden extzentrischen Hebel, beispielsweise einer Kulisse
52, verbunden, welcher Bolzen den Schwenkhebel, d.h. die mit
einer Kulisse und einen Schlitz versehene Verbindung 50,
antreibt, wobei der Bolzen radial in einer in dem
Kulissenhebel 52 angeordneten Nut 53 positionierbar ist. Die Position
des Bolzens 54 in der Nut 53 ist relativ zur
Haupt-Zwischenwelle 48 justierbar.
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Bei Untersuchung des Antriebes des oberen schweißbalkens 42
ist feststellbar, daß in der extentrischen Nut 51 der
Nockenscheibe 49 eine freilaufende Rolle 55 eingefügt ist,
welche von einem mittleren Bereich eines Schwenkhebels 56
vorragt, welcher an seinem entsprechenden unteren Ende 57
gelenkig festgelegt ist und an seinem anderen Ende einen
gelenkig angeordneten einstellbaren Hebel 58 trägt. Dieser
gelenkige Hebel 58 ist selbst wiederum mit einem Antriebshebel
59 verbunden, welcher an einer hin- und hergehenden Welle 60
festgelegt ist, welche an ihren einander gegenüberliegenden
Enden ein Paar von Hebeln 61 trägt, welche die Bewegung des
oberen Schweißbalkens 42 bewirken und mit dem oberen
Schweißbalken 42 über entsprechende Zugstangen verbunden sind, wobei
jede einen Dämpfungsmechanismus, welcher in den Zeichnungen
nicht dargestellt ist, aufweist, um das Querverschweißen des
Verpackungsfilms 13 zu optimieren.
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Die am anderen Ende der Zwischenwelle 48 angeordnete Kulisse
52 bewirkt dadurch, daß sie den Zapfen 54 zu einer
Rotationsbewegung antreibt, eine Verschwenkung der mit einer
Kulisse und einem Schlitz ausgebildeten Verbindung 50. Mit
dieser mit einer Kulisse und einem Schlitz ausgebildeten
Verbindung 50 ist der zentrale Schlitten 28 gelenkig über eine
einstellbare Verbindungsstange 63 verbunden. Dieser zentrale
Schlitten 28 wird somit zu einer hin- und hergehenden Bewegung
angetrieben. Die mit einer Kulisse und einem Schlitz
ausgebildete Verbindung 50 weist eine Nut 80 auf, in welcher
ein am Ende des Zapfens 54 angeordnetes Gleit- oder
Dämpfungselement
gleiten kann. Der Zapfen 54 kann beispielsweise über
eine Justierschraube 64 einstellbar in der Nut 53 verschoben
werden, so daß die Länge des Hubes des zentralen Schlittens
28, oder genauer die Amplitude seiner hin- und hergehenden
Bewegung, in gewünschter Weise bei variierenden Längen des zu
verpackenden Produktes verändert werden kann. Auf diese Weise
kann durch geeignete Einstellung der Länge des Hubes des
Schlittens 28, welcher die Schweißeinheit 18 trägt, die
Geschwindigkeit desselben in geeigneter Weise auf die
Geschwindigkeit der Förderbänder bei variierenden Produktlängen
abgestimmt werden.
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Die obere Abwickeleinheit 15 ist über eine kinematische
Übertragung angetrieben, welche ihre Bewegung direkt vom
Abtriebsende der zentralen
Motor-Geschwindigkeits-Variationseinrichtung 24 ableitet, wobei ein Untersetzungsgetriebe 65 und eine
Brems-Kupplungseinrichtung 66 zwischengeschaltet sind (Fig.1).
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Im Gegensatz dazu leitet die untere Abwickeleinheit 16 ihre
Bewegung von einem Ritzel 67 ab, welches mit dem Kettentrieb
22 zusammenwirkt, welcher die Antriebsrollen 21 des
Förderbandes 19 und des Förderbandes 20 antreibt. Das Ritzel 67
treibt eine Kette 68, welche unter Zwischenschalung einer
Kupplung 69 eine Drehbewegung einer Abwickelwalze 70 bewirkt,
um, wann immer notwendig, die untere Spule 14 abzuwickeln.
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Gemeinsam mit diesen im wesentlichen mechanischen
Einrichtungen sind geeignete Sensorelemente in der Maschine
vorgesehen, welche die verschiedenen Bewegungen der
Verpackungsmaschine kontrollieren und korrelieren, um einen perfekten und
korrekten Betrieb zu gewährleisten, wobei sie insbesondere auf
die Bewegung des zentralen Schlittens und auf die Bewegung des
oberen Schweißbalkens einwirken, um die Ziele der vorliegenden
Erfindung zu erzielen. So ist beispielsweise an der
Zuführungsseite der Maschine eine erste Anzahl von Photozellen
71 angeordnet, welche vertikal am Rahmen 11 positioniert sind
(Fig.1), welche die Ankunft eines Produktes oder von Produkten
12 detektieren und ihre Größe in Höhenrichtung definieren und
eine Zeit (entsprechend einem "niedrigen", "mittlern" oder
"hohen" Produkt) für die Betätigung der oberen Abwickeleinheit
15 vorbestimmen. Der Schweißzyklus wird darauf durch eine
zweite Photozelle 72 gestartet, welche vorzugsweise in der
selben Ebene wie das erste Förderband 19 angeordnet ist.
Tatsächlich ist das erste Förderband 19 vorzugsweise von zwei
nebeneinander liegenden und in Abstand voneinander
angeordneten Förderbändern gebildet, wobei in dem Spalt zwischen
den aneinander angrenzenden Seiten ein nach oben offenes
Aufnahmeelement (in der Zeichnug nicht dargestellt) für die
Photozelle 72 angeordnet ist.
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Eine dritte Photozelle 73 ist ebenfalls in dem Bereich
zwischen den beiden nebeneinander liegenden Bändern des ersten
Förderbandes 19 nahe dem Auslaßende positioniert, und wenn sie
das Ankommen der Vorderkante des Produktes detektiert, startet
sie mit Hilfe des Zylinders 79 den Eingriff des
Antriebskalanders 76 auf die Folie 13, wodurch es der Kunststoffolie
ermöglicht wird, sowohl die Ober- als auch die Unterseite des
Produktes einzuwickeln und es mit Hilfe der Förderbänder 19
und 20 und gegebenenfalls mit dem Antriebskalander 76
anzutreiben, wobei dieser nur dann außer Eingriff ist, wenn das
hintere Ende des Produktes detektiert wird.
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Tatsächlich bestimmt die untere Abwickeleinheit 16 das
Abwickeln der Folie von der unteren Spule 14, wenn die
relevanten Kompensatormittel 17 der Kupplung 69 befehlen, in
Eingriffstellung zu gehen, um eine Drehbewegung der Abwickelrolle
70 zu bewirken.
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Schließlich kann gegebenenfalls eine vierte Photozelle 74
vorgesehen sein und diese ist jenseits des Spaltes zwischen
den zwei Förderbändern 19, 20 oder besser am Einlaßende des
zweiten Förderbandes 20 und über demselben am Rahmen 11
angeordnet, welche, indem sie das Hinterende des vorbeigeführten
und verpackten Produktes detektiert, den perfekten Ablauf der
Arbeitsschritte der Maschine kontrolliert und diese
Durchführung ermöglicht. Das Vorsehen dieser Sensorelemente oder
Photozellen erlaubt es, daß die Arbeitsweise der
Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung leicht verstanden
werden kann.
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Tatsächlich, wie oben bereits ausgeführt, führen die Förderer
Produkte zu der Verpackungsmaschine und diese Zuführung wird
zuerst durch den ersten Satz von Photozellen 71 an dem
Einlaßende des ersten Förderbandes 19 detektiert. Danach wird
das Produkt auf dem Förderband 19 weiterbefördert, bis der
Durchtritt desselben relativ zur zweiten Photozelle 72 die
Zuführung bestätigt und die dritte Photozelle 73 den
Antriebskalander 76 in seine Eingriffsposition steuert,
wodurch, falls notwendig, die unter Abwickeleinheit 16
gestartet wird, wodurch ermöglicht wird, daß die Folie 13 das
Produkt sowohl an seiner Oberseite als auch an seiner
Unterseite umhüllt, wobei dies dadurch geschieht, daß die von
der oberen Spule der oberen Abwickeleinheit 15 kommende Folie
mit der von der unteren Abwickeleinheit kommenden Folie durch
das vorher durchgeführte Verschweißen in Querrichtung
verbunden wird. Wenn die zweite Photozelle 72 das hintere Ende
des Produktes 12 detektiert, so startet diese Detektion den
Zyklus der Verschiebebewegung des zentralen Schweißschlittens
über die Brems-Kupplungseinrichtung 46, welche nach Einnahme
ihrer Eingriffsstellung die Übertragung der Bewegung
ermöglicht. Wenn danach die dritte Photozelle 73 das hintere Ende
des Produktes 12 detektiert, so bringt sie den
Antriebskalander 76 außer Eingriff und bewirkt den Stillstand der
unteren Abwickeleinheit 16, so daß nach der gleichzeitigen
Durchführung der Verschweißung und des Schneidens der Folie
diese Folie wiederum in einer nahezu vertikalen Position im
Schlitten 28 nahezu parallel zur Bewegungsrichtung der
Schweißeinheit angeordnet ist und zur Aufnahme eines neuen
Produktes bereit ist.
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Der Eingriff der Brems-Kupplungs-Einheit 46 aktiviert die
Nockenscheibe 49 zu einer Drehbewegung, um den oberen
Schweißbalken 42 in Bewegung zu setzen, und bewirkt, daß die Kurbel
und geschlitzte Verbindung 50 zu schwingen beginnen, wodurch
die hin- und hergehende Bewegung des zentralen Schlittens 28
bewirkt wird.
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Aus Fig. 4 kann ersehen werden, daß der Schritt (A) des
Annäherns des Schweißbalkens an seine Arbeitsstellung mit dem zu
verpackenden Material, der Schritt (C) des Zurückziehens und
der Schritt (D) des Zurückfahrens des Schlittens eher schnell
ablaufen, wohingegen der Schritt (B) des Begleitens während
des Verschweißens langsamer ist. Mit dem Buchstaben "O" ist
die Bereitschaftsposition, bei welcher der Schweißzyklus
startet, bezeichnet und die in Folien verpackten Produkte sind
mit gepunkteten Linien gezeigt, wobei eine Minimierung des
Verbrauches an Verpackungsfolien beobachtet werden kann.
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Es sollte festgehalten werden, daß der Schritt (A) und der
Schritt (C) der Annäherung und der Entfernung des
Schweißbalkens jeweils in nahezu vertikaler Richtung stattfinden,
wobei die Schweißeinrichtung in die selbe Richtung der
Vorwärtsbewegung wie die Förderbänder verfährt, und zwar immer
mit Rücksicht darauf, den Verbrauch an Verpackungsfolie zu
minimieren. Entsprechend einer typischen und beispielhaften
Formulierung könnte der Gesamtzyklus in bezug auf den gesamten
Drehwinkel in drei Winkel von jeweils etwa 100º für die ersten
drei Schritte (A), (C) und (D) und einen Winkel von 60º in
bezug auf den letzten Schritt (B) der Begleitung während des
Schweißschrittes unterteilt werden. Die Kombination der
Bewegung des Nockens und des Schwinghebels und der geschlitzten
Verbindung erlaubt es, eine kombinierte Bewegung zu erhalten,
welche auf vollständig mechanische Weise bestimmt wird, und
hauptsächlich einen Schritt des Annäherns des Schweißbalkens
an die in dem Verpackungsmaterial eingepackten Produkte, einen
Begleitschritt während des Schweißverfahrens, einen
Zurückziehungsschritt und einen Schritt des schnellen Zurücklaufens
in die Bereitschaftsposition umfaßt und wobei diese mit Hilfe
eines mit der Oberseite nach unten schauenden
gleichschenkeligen Trapezes mit gekrümmten, geneigten Seiten, darstellbar
ist.
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Der wichtige Punkt ist, daß während des Schrittes (B) des
Begleitens während des Schweißschrittes der zentrale Schlitten
28 sich in einer derartigen Weise horizontal bewegt, daß seine
Bewegung eine Änderung der Länge in beiden Bereichen der
Förderbänder 19 und 20 in bezug auf die Walzen 33, welche eine
sogenannte Walzenplatte bilden, so bewirkt, daß es möglich
wird, die Bewegung der Förderbänder 19 und 20 auszugleichen,
so daß die querverlaufende Schweißeinrichtung 18, für die für
ein korrektes Schweißen der zu erhaltenden Verpackungsfolie
erforderliche Zeit, geschlossen bleibt. Dies ist der
sogenannte "langsame Schritt" des Schweißzyklus. Die Bewegung der
Förderbänder 19 und 20 derart, daß die oberen Teile derselben
in Richtung zu dem Produkt schauen, können jeweils voneinander
differieren und folglich können die darunter liegenden
Walzenplatten, welche diese tragen, ebenfalls variieren. Dies ist
möglich, weil sich die oberen Walzen 26 gemeinsam mit dem
Schlitten 28 verlagern, da sie mit diesem gemeinsam
ausgebildet sind, wohingegen die unteren Walzen 27 gemeinsam mit
der Kompensations- und Spanneinrichtung der Förderbänder 29
und mit den Kettenbereichen 30 ausgebildet sind und sich genau
in die entgegengesetzte Richtung zur Richtung der Verschiebung
der oberen Rollen 26 bewegen, welche auf der selben Seite und
nahe dem Ende dieses Kettenabschnittes 30 angeordnet sind.
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Tatsächlich kann man beobachten, daß die zwei Kettenabschnitte
30, die Spanneinrichtung 29 und der untere Teil des zentralen
Schlittens 28 eine geschlossene Schleife bilden, welche sich
um beide freilaufenden, koaxialen Zahnwellen 31 bewegt, welche
in bezug auf die stationären Walzen 25 frei drehbar sind,
welche drehbar mit dem Rahmen 11 ausgebildet sind. Auf diese
Weise wird zumindest der obere bewegbare Schweißbalken 42
nahezu brückenartig auf den sich nach oben erstreckenden
Schulterbereichen 39 gelagert, durch einen Nocken angetrieben
und mit dieser Bewegung ist die Bewegung des Schlittens 28,
welcher die Schweißeinheit trägt, kombiniert, welcher
Schlitten selbst durch einen Schwinghebel und
Schlitzverbindung angetrieben wird. Folglich leitet sich daraus eine
kombinierte Bewegung des Sinkens des Schweißbalkens und des
Begleitens des Produktes mit dem Schlitten während des
Schweißschrittes her, wobei, wenn das querverlaufende
Schweißen präzise, nahe dem Produkt durchgeführt wird, dies
ein Sparen an dem als Verpackungsmaterial verwendeten
Kunststoffmaterial bedeutet, wobei eine so geringe Menge wie
möglich verbraucht wird. Präzise ermöglicht die Anordnung des
Schweißbalkens in einer Brückenposition, den Schweißzyklus an
dem Hinterende des Produktes durchzuführen und die Höhe des zu
verpackenden Produktes zu detektieren, so daß eine Optimierung
des Verbrauchs an Verpackungsmaterial unabhängig von der Höhe
des Produktes oder der zu verpackenden Produkte erreicht wird,
wobei jegliche Stillstandszeiten eliminiert wurden.
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Es soll festgehalten werden, daß in einer Maschine gemäß der
vorliegenden Erfindung vorzugsweise Produkte beliebiger Länge
verpackt werden können, da die querverlaufende Schweißeinheit
18 am Ende eines derartigen Produktes 12 durch Zuhilfenahme
der Photozelle 72 aktiviert werden kann.