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Diese Erfindung bezieht sich auf Verpackungsmaschinen des
Typs Formen-Füllen-Schließen, insbesondere auf solche
Maschinen, die zur Verwendung in Kombination mit einer
Wägeeinrichtung, die zwei Austragrutschen hat, geeignet sind. Diese
Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung, um den
Pfad einer Bahn einer länglichen Folie, die in einer solchen
Verpackungsmaschine in Längsrichtung transportiert wird, in
Querrichtung zu verschieben.
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Verpackungsmaschinen des sogenannten Typs Formen-Füllen-
Schließen sind als wirksame Einrichtungen bekannt, um
verpackte Güter vorzusehen, da diese in der Lage sind, Beutel
auszubilden und diese gleichzeitig mit zu verpackenden
Artikeln zu füllen. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, hat ein
typisches Beispiel für eine Verpackungsmaschine 1 dieses Typs
nach dem Stand der Technik eine Folienrolle 11, die durch
eine Folienstützwelle 3 gestützt wird, die sich in
Querrichtung von links nach rechts an der Hinterseite ihres Rahmens 2
erstreckt. Eine Bahn von riemenartigem, länglichem,
thermoplastischem, flexiblem Verpackungsmaterial (auf das sich im
folgenden als "Folie" bezogen wird) 4, aus dem Beutel
hergestellt werden sollen, wird aus dieser Folienrolle 11
herausgezogen, geht durch Führungswalzen 8 und 9 und eine
Tänzerwalze 10 hindurch und wird nach vorn zu einer Formeinrichtung
6 an einem vorderen Teil der Maschine 1 gebracht, wo der
Folie eine schlauchartige Form gegeben wird, wobei ihre
Seitenkanten eine über der anderen angeordnet werden. Eine
vertikale Verschweißeinrichtung 13 verschweißt diese übereinander
angeordneten Seitenkanten thermisch, um dadurch einen
Folienschlauch
5 auszubilden; eine horizontale
Verschweißeinrichtung 14 verschweißt den Folienschlauch 5 horizontal, um einen
Beutel herzustellen.
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Wägeeinrichtungen, wie z.B.
Kombinations-Wägeeinrichtungen, die zwei Austragpfade haben-, sind ebenfalls bekannt, wie
diese zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 4,399,880,
4,467,880, 4,544,042, 4,558,774, 4,570,727 und 4,676,326
offenbart sind, die dem vorliegenden Rechtsnachfolger
zugewiesen wurden. Wenn zu verpackende Artikel durch eine
Wägeeinrichtung diesen Typs gewägt werden, müssen zwei
Verpackungsmaschinen 1 nebeneinander positioniert werden, wie es in Fig.
2 gezeigt ist, wobei das Bezugszeichen 15 die Wägeeinrichtung
anzeigt, das Bezugszeichen 16 ihre Sammelrutsche und das
Bezugszeichen 17 ihre Austragrutschen anzeigen. Artikel (der
gleichen Art oder verschiedener Art), die durch diese zwei
Austragrutschen 17 einzeln ausgetragen werden, werden dem
Paar von Verpackungsmaschinen 1 durch Trichter 18 zugeführt,
die sich über ihren Formeinrichtungen 6 und koaxial zu diesen
befinden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn ein Paar von
Verpackungsmaschinen 1 nach dem Stand der Technik
nebeneinander angeordnet ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist jedoch
der Abstand P zwischen ihren Trichtern 18 (d.h. der Abstand
zwischen ihren Formeinrichtungen 6) typischerweise ungefähr
800-900mm. Da der Abstand p zwischen den unteren Öffnungen
der Sammelrutsche 16 im allgemeinen ungefähr 600-650mm
beträgt und dieser somit kleiner als P ist, müssen die
Austragrutschen geneigt sein, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das
verursacht, daß die ausgetragenen Artikel bei der
Abwärtsbewegung durch die Trichter 18 hindurch Zick-zack-Pfade
beschreiben, wie es durch eine Reihe von Pfeilen in Fig. 2
schematisch gezeigt ist. Ihre Strömung wird daher instabil;
das beeinflußt die Wirksamkeit des Verpackungsvorgangs
negativ. Zusammenfassend wird, obwohl der Fluß an ausgetragenen
Artikeln gleichmäßiger gestaltet werden kann, indem der
Abstand P verringert wird, der Abstand (oder der Zwischenraum)
P zwischen den Formeinrichtungen 6 durch die Breite der
Maschinen 1 gesteuert und kann nicht über eine bestimmte Grenze
hinaus verringert werden.
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Ein weiteres Problem, auf das die vorliegende Erfindung
gerichtet ist, bezieht sich auf das Laden der Folienrolle 11
auf die Verpackungsmaschine 1. Es muß nicht erwähnt werden,
daß es vorteilhafter ist, eine Folienrolle mit größerem
Durchmesser zu verwenden, um die Frequenz, mit der eine neue
Folienrolle geladen werden muß, zu verringern, da die
Effektivität des Verpackungsvorgangs dadurch verbessert werden
kann. Da die Gewichtskraft einer Folienrolle proportional zum
Quadrat ihres Durchmessers anwächst, ist es jedoch schwierig,
mit großen Folienrollen umzugehen und diese auf der
Folienstützwelle 3 anzuordnen. Obwohl die Folienrolle 11 auf der
Welle 3 genau positioniert werden soll, so daß die
Mittellinie der Folie 4, die von dieser abgewickelt ist, mit der
Mittellinie des Folienschlauchs 5 zusammmenfällt, wird dieser
Zentriervorgang ebenfalls schwierig gestaltet, wenn das Laden
der Folienrolle 11 selbst schwierig ist.
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Es sollte ebenfalls ferner erkannt werden, daß die Folie
4 gewöhnlich nur an einer Seite bedruckt ist und diese
bedruckte Seite schließlich nach außen zeigen soll, wenn diese
durch die Formeinrichtung 6 in eine Schlauchform gebracht
wird. Das bedeutet, daß die bedruckte Seite der Folie 4, wenn
diese zum oberen Ende der Formeinrichtung 6 horizontal
transportiert wird, nach unten zeigen soll. Wenn die hintere Kante
der vorhergehenden Bahn an der vorderen Kante der Folie von
einer neu geladenen Rolle 11 (d.h. unter Verwendung eines
Klebebands) zwischen den Führungswalzen 8 und 9 befestigt
wird, können die Muster, die auf die Folie 4 gedruckt sind,
nicht einfach angepaßt werden; der Beutel, der an einer
solchen Verbindung hergestellt wird, kann kommerziell nicht
nutzbar sein.
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Ein noch weiteres Problem, das bei der vorliegenden
Erfindung gelöst werden soll, bezieht sich auf einen
Mechanismus zur Korrektur der Zick-zack-Bewegung der Folie 4, wie
diese zur Formeinrichtung 6 transportiert wird. Obwohl es in
Fig. 1 nicht gezeigt ist, kann ein solcher Mechanismus in den
Pfad der Bahn der Folie 4 eingeführt sein, und kann, wie es
in der japanischen Patentveröffentlichung Tokko 37-10058 und
Tokko 45-37216 offenbart ist, zwei Walzen aufweisen, die
parallel zueinander verlaufen und deren Ausrichtung eingestellt
werden kann. Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die das
Betriebsprinzip eines solchen Mechanismus nach dem Stand der Technik
zeigt, wird die Bahn der Folie 4 als erstes halb um eine
Führungswalze 21 vom Radius r gewickelt und ihre
Bewegungsrichtung umgedreht. Nach dem diese um einen Abstand a
zurückbewegt wurde, wird diese halb um eine Nachführungswalze 22
gewickelt, die zur Führungswalze 21 parallel verläuft und
ebenfalls den Radius r hat, um ihre Bewegungsrichtung erneut zu
drehen, so daß diese nun in die ursprüngliche
Bewegungsrichtung vorbewegt wird. Wenn die Erstreckungsrichtung dieser
Walzen 21 und 22 um einen kleinen Winkel von θ geändert
wird, wird die Bahn einer Verschiebung um (2πr + a)tanθ in
Richtung der Walzen 21 und 22 oder einer Querverschiebung von
ε = 2(πr + a)sinθ unterworfen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Es ist in diesem Zusammenhang festzuhalten, daß die Bahn, um
diese Querverschiebung zustande zu bringen, über die
Führungswalze 22 um eine Entfernung gleitet, die so groß wie l
= (πr + a)tanθ ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dadurch
besteht aufgrund der Differenz der Spannung in der Folie 4 an
beiden Seiten der Bahn die Tendenz zum Verursachen des
Knittern der Folie 4.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung weist eine
Verpackungsmaschine des Typs Formen-Füllen-Schließen auf: eine
Folienstützeinrichtung am hinteren Teil der
Verpackungsmaschine zum horizontalen Stützen einer Folienrolle, eine
Formeinrichtung an einem vorderen Teil der Maschine zum Ausbilden
einer Schlauchform aus der Bahn eines länglichen, flexiblen
Verpackungsmaterials (Folie) und eine Transporteinrichtung
zum Ziehen einer Bahn der Folie aus einer Folienrolle, die
durch die Folienstützeinrichtung gestützt wird, und zum
Fördern der Bahn zur Formeinrichtung, indem die Bahn der Folie
von der Folienrolle zur Formeinrichtung entlang eines Pfades
geführt wird; wobei die Folienstützeinrichtung eine
Folienstützwelle aufweist, die sich von vorne nach hinten
erstreckt; wobei die Transporteinrichtung eine Diagonalwalze
aufweist, die sich über der Folienstützwelle befindet und
dazu dient, den Pfad um ungefähr 90º zu drehen.
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Eine Verpackungsmaschine entsprechend der vorliegenden
Erfindung kann einen Mechanismus mit zwei parallelen Walzen
haben, die in den Bewegungspfad ihrer Folie eingefügt sind,
so daß der Pfad in Querrichtung verschoben werden kann. Zu
diesem Zweck sind nicht nur diese Walzen als zwei Seiten
einer verbundenen Parallelogramm-Einheit ausgebildet, sondern
auch die Form des Parallelogramms ist entsprechend der
Richtung der Walzen in bezug auf den Bewegungspfad der Folie
automatisch änderbar gestaltet. Dieses hat die Wirkung&sub1; daß
sich der Querabstand, um den die Folie an einer der Walzen zu
gleiten hat, verringert und somit die Folie am Knittern
gehindert wird, wenn der Bewegungspfad in Querrichtung
verschoben wird.
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Die vorliegende Erfindung sieht Verpackungsmaschinen des
Typs Formen-Füllen-Schließen vor, die in einer solchen Weise
entworfen sind, daß zwei von diesen nebeneinander
positioniert sind, wobei der Abstand zwischen ihren
Formeinrichtungen so stark wie möglich von der Breite der Maschinen selbst
aus verringert ist, so daß die Artikel, die von einer
Wägeeinrichtung herabfallen, die zwei Austragrutschen hat, in den
ausgebildeten Beutel gleichmäßig fließen können.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Verpackungsmaschine
des Typs Formen-Füllen-Schließen vor, mit der die Bahn der
Folie, die aus einer Folienrolle herausgezogen wird, in bezug
auf die Folienschlauch, der durch seine Formeinrichtung
ausgebildet wird, einfach zentriert werden kann.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine solche
Verpackungsmaschine vor, in die selbst eine großen Folienrolle durch
einen einfachen Vorgang einfach geladen werden kann, so daß
die Folienrollen nicht häufig ausgetauscht werden brauchen
und somit die Effektivität des Betriebes der Maschine
verbessert ist.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine solche
Verpackungsmaschine vor, mit der das hintere Ende der Folie von einer
vorhergehenden Folienrolle mit der vorderen Kante der Folie
von einer neu geladenen Folienrolle einfach verbunden werden
kann, so daß die gedruckten Muster an der Verbindung angepaßt
sind.
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Die vorliegende Erfindung sieht einen Mechanismus für
eine solche Verpackungsmaschine vor, um den Bewegungspfad der
Folie in Querrichtung genau und zuverlässig zu verschieben,
ohne diese zu knittern.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer
Verpackungsmaschine des Typs Formen- Füllen- Schließen,
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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Verwendung
von zwei Verpackungsmaschinen nach dem Stand der Technik vom
in Fig. 1 gezeigten Typ in Verbindung mit einer
Wägeeinrichtung, die zwei Austragrutschen hat,
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Fig. 3 ist eine erläuternde Zeichnung, um das
Grundprinzip zur Ausrichtungseinstellung einer Bahn durch einen
Mechanismus nach dem Stand der Technik zu zeigen, der zwei
parallele Walzen hat,
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Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der
Folientransport-Bauteile einer Verpackungsmaschine nach einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts
von Fig. 4, die die Verbindung der Führungs- und
Nachführungswalzen detaillierter zeigt&sub1;
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Fig. 6 ist eine Vorderansicht der in Fig. 5 gezeigten
Teile zum Zeigen ihrer Funktionen,
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Fig. 7 ist eine Diagonalansicht eines Abschnitts einer
weiteren Verpackungsmaschine, die die vorliegende Erfindung
verkörpert, die ihre Folienstützwelle und ihre
Folientransport-Bauteile prinzipiell zeigt,
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Fig. 8 ist eine teilweise geschnittene Vertikalansicht
der Folienrollen-Halteeinrichtung, die in Fig. 7 gezeigt ist,
wenn diese nicht geladen ist,
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Fig. 9 ist eine Draufsicht eines Teils der Folienrollen-
Halteeinrichtung von Fig. 8,
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Fig. 10 ist eine Diagonalansicht der elektrostatischen
Platten zwischen den Führungswalzen, die in Fig. 7 gezeigt
sind,
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Fig. 11 ist eine teilweise geschnittene Vertikalansicht
der Folienstützwelle, wenn diese geladen ist,
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Fig. 12 ist eine vertikale Schnittansicht der
Folienstützwelle&sub1; wenn diese nicht geladen ist,
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Fig. 13 ist eine vertikale Schnittansicht der
Folienstützwelle, wenn diese geladen ist,
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Fig. 14 ist eine Fluidkreislauf-Darstellung für die
Verpackungsmaschine von Fig. 7,
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Fig. 15 ist eine schematische Diagonalansicht eines
Abschnitts der Verpackungsmaschine von Fig. 7, um den Betrieb
zum Einstellen der Mittellinie der sich bewegenden Bahn der
Folie zu zeigen,
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Fig. 16 ist eine horizontale schematische Ansicht von
zwei Verpackungsmaschinen des in den Fig. 4-6 gezeigten Typs,
die in Verbindung mit einer Wägeeinrichtung verwendet werden,
die zwei Austragrutschen hat,
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Fig. 17 ist ein horizontale schematische Ansicht von zwei
Verpackungsmaschinen des in den Fig. 7 und 15 gezeigten Typs,
die in Verbindung mit einer Wägeeinrichtung verwendet werden,
die zwei Austragrutschen hat, und
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Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren
Mechanismus entsprechend der vorliegenden Erfindung zur
Steuerung der Relativbewegung der Nachführungswalze in bezug
auf die Führungswalze.
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Die Erfindung wird beispielhaft beschrieben; diese
Beispiele sind als die Erfindung illustrierend anzusehen und
nicht als ihren Geltungsbereich beschränkend. Aus Gründen der
Zweckmäßigkeit sind die Teile dieser beispielhaften
Maschinen, die beschrieben und dargestellt werden sollen, die im
wesentlichen die gleichen wie die entsprechenden Teile in der
vorstehend erläuterten Maschine nach dem Stand der Technik
sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden
nicht wiederholt beschrieben.
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Die Fig. 4-6 beziehen sich auf eine Verpackungsmaschine
des Typs Formen-Füllen-Schließen entsprechend einem
Vergleichsbeispiel. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit zeigt Fig. 4
nur ihre Folientransport-Bauteile, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß diese ein Paar zueinander paralleler Walzen
aufweisen (die Führungs- und die Nachführungswalze 21 und 22),
wobei Fig. 5 die Verbindung zwischen diesen Walzen 21 und 22
detailliert zeigt.
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Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Führungswalze 21
und die Nachführungswalze 22 durch ein jeweiliges Paar von
Lagern 24 bzw. 25 drehbar gelagert, die wiederum durch ein
Paar von Verbindungsstücken 23 drehbar gelagert sind, so daß
diese zwei Walzen 21 und 22 und das Paar von
Verbindungsstükken 23 zusammen eine verbundene Parallelogramm-Einheit
bilden. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet ein längliches
Stützelement zum Ändern der Ausrichtung dieser
Parallelogramm-Einheit. Das Stützelement 26 erstreckt sich parallel zu den
Walzen 21 und 23 und stützt durch ein Paar von Achsen 27 an
seinen Endpositionen die zwei Verbindungsstücke 23 drehbar.
Das Stützelement 26 ist an seinem Mittelpunkt an einer
Drehwelle 28 befestigt, über die dieses mit einer
Drehkrafteinrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist, die durch eine am
Rahmen 2 befestigte Halterung gestützt wird.
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Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Hebel vom
Winkelhebei-Typ, der einen kürzeren Arm 32 und einen längeren Arm 34
hat und über eine Achse 31 drehbar durch den Rahmen 2
gelagert ist. Dieser Hebel 30 hat den Zweck, die Position der
Nachführungswalze 22 in bezug auf die Führungswalze 21 zu
ändern, wie es nachstehend erläutert wird; das Ende seines
kürzeren Arms 32 ist über einen Stift 33 mit einem Langloch 29
nahe dem Mittelpunkt des Stützelements 26 verbunden. In
ähnlicher Weise ist das Ende des längeren Arms 34 des Hebels 30
über einen anderen Stift 35 mit einem Ende eines
Verbindungselements 36 axial verbunden; das andere Ende dieses
Verbindungselements 36 ist mit einem der Verbindungsstücke 23 nahe
der Achse, die das Lager 24 stützt, verbunden.
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Wenn das Stützelement 26 um θ um die Welle 28 herum
gedreht wird, nehmen bei auf diese Weise verbundener
Führungsund Nachführungswalze 21 und 22, wenn diese Walzen 21 und 22
und ihre Verbindungsstücke 23 ein Rechteck ausbilden, wie es
durch die Vollinien in Fig. 6 gezeigt ist, diese Walzen 21
und 23 und die Verbindungsstücke 23 Positionen an, wie es in
Fig. 6 durch unterbrochene Linien dargestellt ist; das heißt&sub1;
daß die Führungswalze 21 und ebenfalls die Nachführungswalze
22 ihre Erstreckungsrichtung um θ ändern; die
Verbindungsstücke 23 drehen sich jedoch aufgrund der Verbindung mit dem
Stützelement 26 über den Winkelhebel 30 um einen Zusatzwinkel
α oder um einen Gesamtwinkel von (θ + α). Somit ist die
ursprünglich rechteckige Form der verbundenen Einheit, die sich
aus der Führungswalze 21, der Nachführungswalze 22 und den
Verbindungsstücken 23 zusammensetzt, nun ein Parallelogramm;
die Nachführungswalze 22 verschiebt sich in bezug auf die
Führungswalze 21 um einen Abstand asinα in Querrichtung.
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Die Längen der Seiten dieses Parallelogramms, der Abstand
c zwischen der Welle 28 im Mittelpunkt des Stützelements 26
und dem Stift 33 und der Abstand d zwischen den Verbindungen
des Verbindungsstücks 23 mit dem Stützelement 26 und dem
Verbindungselement 36 (die Abstände c und d, die in Fig. 6
gezeigt sind) sind so bestimmt, daß asinα = (πr + a)tanθ ist.
Somit wird, da das Stützelement 26 gedreht wird, um den Pfad
der Folie 4 um ε = 2(πr + a)sinθ in Querrichtung zu
verschieben, wie es vorstehend erläutert ist, im wesentlichen keine
Querverschiebung der Folie 4 in bezug auf die
Nachführungswalze 22 auftreten, da die Nachführungswalze 22 um einen
Zusatzabstand l (wie es vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3
definiert ist) bewegt wird. Da die Ausrichtung der
Führungsund Nachführungswalze 21 und 22 somit geändert ist, wird die
Gesamtstrecke der Bewegung durch die Folie erhöht (oder
verringert), was die Spannung in der Folie ändert. Da
entsprechend der vorliegenden Erfindung der Abstand zwischen diesen
Walzen 21 und 22 ebenfalls verändert wird, kann jedoch die
Änderung der Spannung etwas verringert werden.
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Als nächstes wird eine Verpackungsmaschine des Typs
Formen-Füllen-Schließen entsprechend der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert.
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Wie es nachstehend detaillierte beschrieben wird, ist die
Folienrolle 11 an einer einseitig eingespannten
Folienstützwelle 3 montiert, die sich zur Hinterseite der Maschine
hin erstreckt. Zum Führen der Folie 4, die aus der
Folienrolle 11 herausgezogen wird, zur Formeinrichtung (die als 6 in
Fig. 6 gezeigt ist und sich an einem vorderen Teil der
Maschine befindet) ist zusätzlich zu den Führungswalzen 8, 9
und 12 und einer Tänzerwalze 10 eine Diagonalwalze 42
horizontal angeordnet und bildet zur Vorne-Hinten-Richtung einen
Winkel von ungefähr 45º.
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Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9
weist die Folienrolle-Halteeinrichtung 45 nicht nur eine
Folienstützwelle 3, sondern ebenfalls ein Paar stationärer
Rahmen 44, die an einer Grundplatte 43 befestigt sind, und ein
Paar beweglicher Rahmen 46 auf, die durch Verbindungsarme 48
miteinander verbunden sind und die sich senkrecht zu den
stationären Rahmen 44 befinden. Rollen 47 sind an beiden
Seitenflächen der stationären Rahmen 44 vorgesehen, um die
Innenseitenflächen der beweglichen Rahmen 46 zu berühren, so daß
die beweglichen Rahmen 46 in bezug auf die stationären Rahmen
44 auf und nieder bewegt werden können. Die Folienstützwelle
3 wird durch diesen vertikal bewegbaren Rahmen 46 horizontal
und drehbar gestützt. Die Verbindungsarme 48 sind an den
Kolben eines Paares von Arbeitszylindern 49 befestigt, die sich
an entgegengesetzten Seiten der stationären Rahmen 44 an der
Grundplatte 43 befinden. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, ist
zwischen den beweglichen Rahmen 46 parallel zur
Folienstützwelle 3 und über dieser eine Antriebswelle 64 axial
gelagert. Riemenscheiben 63 und 65 sind an der Folienstützwelle
3 und an dieser Antriebswelle 64 jeweils befestigt. Ein
Riemen 66 erstreckt sich zwischen diesen Riemenscheiben 63 und
65, um eine Bewegungsverbindungsbeziehung zwischen diesen
herzustellen. Die Antriebswelle 46 wird durch einen Motor 67
betätigt, der an einem der beweglichen Rahmen 46 befestigt
ist. Obwohl es aus Gründen der Klarheit in Fig. 7 nicht
gezeigt ist, ist zwischen den Führungwalzen 8 und 9 ein Paar
benachbarter (oberer und unterer) elektrostatischer Platten
61 und 62 vorgesehen, wobei ein Nut 76 zwischen diesen
ausgebildet ist.
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Die Diagonalwalze 42 wird wie die Führungswalzen 8 und 9
zwischen einem Paar von Seitenrahmen 51 horizontal gestützt,
die durch eine horizontal gestützte Führungsstange 52
miteinander verbunden sind und von vorne nach hinten beweglich
sind. Die Führungsstange 52 erstreckt sich in von vorne nach
hinten und durchdringt gleitfähig ein Paar von Halterungen
53, die am Rahmen (als 2 in Fig. 1 gezeigt) befestigt sind.
Eine Schraubenspindel 54, die mit den Halterungen 53 in
Eingriff steht und durch die Seitenrahmen 51 nahe ihren beiden
Enden drehbar gestützt ist, befindet sich parallel zur
Führungsstange 52 und über dieser. Ein manuell betätigbarer
Handgriff 55 ist an ihrem einen Ende befestigt, das aus einem
der Seitenrahmen 51 heraus hervorsteht; das andere ihrer
Enden ist an einem Motor 56 befestigt. Das Bezugszeichen 57
bezeichnet einen Kantensensor zum Erfassen der Kante der Bahn
der Folie 4, wenn diese zur Formeinrichtung hin transportiert
wird (in den Fig. 1 und 4 als 6 gezeigt). Das Bezugszeichen
60 bezeichnet symbolisch eine Steuerungseinrichtung, die mit
dem Kantensensor 57 verbunden ist, um eine Erfassungssignal
von diesem aufzunehmen und um dadurch die Betätigung des
Motors 56 zu steuern. Das Bezugszeichen 58 bezeichnet eine
Markierungsaugen-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von
Markierungsaugen&sub1; die an einer Seitenkante der Folie 4 entlang
vorgesehen sein können.
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Wie es in den Fig. 11, 12 und 13 gezeigt ist, weist die
Folienstützwelle 3 etwas auf, das gewöhnlich Luftschacht
genannt wird, der einen röhrenförmigen äußeren Zylinder 72 mit
einer Vielzahl von Durchgangslöchern 71 an seiner äußeren
Wand hat. Im äußeren Zylinder 72 befindet sich ein innerer
Zylinder 73, der ausfährt, wenn ein Fluiddruck von der
Innenseite angelegt wird, und der einfährt, wenn dieser
Flüssigkeitsdruck entfernt wird. Die Durchgangslöcher 71 sind mit
Greifelementen 77 versehen, wobei ihre erweiterten Köpfe 74
die Außenfläche des inneren Zylinders 73 berühren und ihre
Fußabschnitte 75 mit den Durchgangslöchern 71 in
Gleiteingriff stehen. Ein Flansch 78 ist am Ende des äußeren
Zylinders 72 an der Seite nahe den beweglichen Rahmen 46
vorgesehen. Das Bezugszeichen 79 in den Fig. 8 und 11 bezeichnet
eine Buchse, die den Flansch 78 in Eingriff stehend bedeckt.
Eine Feder 81 ist zwischen der Buchse 79 und dem beweglichen
Rahmen 46 vorgesehen, so daß ihre Vorspannkraft die Buchse 79
gegen die Folienrolle 11 gedrückt hält. Das Bezugszeichen 82
bezeichnet einen Annäherungsschalter, der sich über der
Buchse 79 befindet. Dieser kann zum Beispiel vom bekannten
Typ sein, der eine Suchspule zum Erzeugen eines Wirbelstroms,
wenn ein metallischer Körper in seiner Nähe erfaßt wird,
aufweist.
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Die Folienstützwelle 3 und die Arbeitszylinder 49 sind
mit einem Fluidkreis verbunden, wie dieser in Fig. 14 gezeigt
ist, durch den eine Druckflüssigkeit umgeführt wird. Die
Flüssigkeit wird durch eine Pumpe 84 von einer
Flüssigkeitsquelle (nicht gezeigt) zwei Flüssigkeitspfaden 85 und 86
zugeführt. Der erste Pfad 85 ist mit einem (ersten)
Schaltventil 87 versehen, das manuell betätigbar ist und über
Leitungen 94 und 95 mit Abschnitten des Arbeitszylinder 49 oberhalb
und unterhalb seines Kolbens verbunden ist. Ein
Erfassungsschalter 90 ist vorgesehen, um ein Signal auszugeben, wenn
der Kolben des Arbeitszylinders 49 in einer vorgegebenen
Standardposition erfaßt wird. Der zweite Pfad 86 ist mit
einem anderen (zweiten) Schaltventil 88 versehen, das dazu
geeignet ist, in Antwort auf ein Signal zu funktionieren, das
vom Erfassungsschalter 90 ausgegeben wurde, um die Strömung
der Flüssigkeit in das Innere der Folienstützwelle 3 und aus
diesem zu steuern, wie es nachstehend erläutert wird.
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Zum Zeitpunkt des Anbringens einer Folienrolle 11 auf der
Folienstützwelle 3, wird die Folienrolle 11, die gewöhnlich
sehr schwer ist, auf einem Wagen 93 in ihre Nähe
transportiert, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, so daß ihr Kernzylinder
92 mit der Folienstützwelle 3 parallel und in der gleichen
Vertikalebene verläuft. Wenn der Kernzylinder 92 der
Folienrolle 11 niedriger als die Folienstützwelle 3 ist, wird das
erste Schaltventil 87 manuell betätigt, so daß die
Flüssigkeit dem oberen Teil des Arbeitszylinders 49 zugeführt und
von seinem unteren Teil abgeführt wird. Die Folienstützwelle
3 wird dadurch heruntergelassen, bis diese mit dem
Kernzylinder 92 der Folienrolle 11 in Koaxialbeziehung steht. Nach der
Unterbrechung des Betriebes des ersten Schaltventils 87 und
dem Anhalten der Abwärtsbewegung der Welle 3, wird die
Folienrolle 11 geladen, indem diese auf der Welle 3 in Eingriff
stehend gleitet, bis ihr vorderes Ende auf den Flansch 78
trifft. Während die Folienrolle 11 auf diese Weise auf die
Folienstützwelle 3 geladen wird, befinden sich die
Greifelemente 77 in der Welle 3 in ihren zurückgezogenen Positionen,
wie es in Fig. 12 gezeigt ist, um nicht die Gleitbewegung der
Folienrolle 11 an der Außenfläche der Welle 3 entlang zu
beeinflussen. Wenn durch den sich vorbewegenden Kernzylinder 92
der Folienrolle 11 entgegen der Vorspannkraft der Feder 81
die Buchse 79 zusammengedrückt wird und die in der Fig. 11
gezeigte Position annimmt, wird diese Zusammendrückposition
der Buchse 79 durch den Annäherungsschalter 82 erfaßt wird,
der die Normalladeposition der Folienrolle 11 auf der
Folienstützwelle 3 in ihre Axialrichtung anzeigt. Das erste
Schaltventil 87 wird im Anschluß manuell umgekehrt betätigt, um die
Kolben der Arbeitszylinder 49 in die entgegengesetzte
Richtung
zu bewegen und dadurch die Folienstützwelle 3 nach oben
zu heben. Wenn die Folienstützwelle 3 eine vorbestimmte
Standardhöhe erreicht und dadurch den Erfassungsschalter 90
aktiviert, wird das zweite Schaltventil 88 geschaltet und
verursacht, daß die Flüssigkeit in die Folienstützwelle 3 fließt,
wodurch verursacht wird, daß ihr innerer Zylinder 73
ausfährt. Die Greifelemente 77 werden dadurch nach außen
gedrückt und greifen den Kernzylinder 92 der Folienrolle 11 von
innen aus. Ist, wenn die Folienrolle 11 anfänglich zur
Maschine gebracht wird, die Mittelachse des Kernzylinders 92
höher als die Folienstützwelle 3, wird durch die Betätigung
des ersten Schaltventils 87 in entgegengesetzte Richtung die
Folienstützwelle 3 abgesenkt.
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Nachdem die Folienrolle 11 somit auf die Folienstützwelle
3 geladen wurde, wird der Motor 67 betätigt, um über die
Riemenscheiben 63 und 65 und den Riemen 66 die Welle 3 zu
drehen. Wenn die Folie 4 aus der sich drehenden Folienrolle 11
herausgezogen wurde und nach oben bewegt wurde, wie es in
Fig. 15 gezeigt ist, zeigt ihre bedruckte Seite nach außen,
so daß ihre Außenfläche außen sein wird (nach oben zeigen
wird), nachdem diese durch die Diagonalwalze 42 gedreht
wurde, um ihre Bewegungsrichtung um 90º zu ändern.
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Wie es vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben
wurde, wird die Diagonalwalze 42 gestützt, um von vorne nach
hinten beweglich zu sein. Unter Bezugnahme auf Fig. 15 soll
angenommen werden, daß die Mittellinie einer Folie der Breite
W (die aus einer breiten Folienrolle der Breite W
herausgezogen wurde) direkt zur Formeinrichtung 6 gelenkt wird, nachdem
diese durch die Diagonalwalze 42 gedreht wurde, wenn sich die
Diagonalwalze 42 an der durch die Vollinien gezeigten
Position befindet. Wenn eine weniger breite Folienrolle der
Breite w montiert wird und eine schmalere Folie (der Breite w)
aus dieser herausgezogen wird und durch die Diagonalwalze 42
an der Position, die in Fig. 15 durch Vollinien gezeigt ist,
gedreht wird, wird ihre Mittellinie nicht direkt zur
Formeinrichtung 6 gelenkt. In einer solchen Situation wird die
Diagonalwalze 42 innerhalb derselben horizontalen Ebene nach
hinten in eine neue Position bewegt, die in Fig. 15 durch
strichpunktierte Linien angezeigt ist, indem entweder der
Handgriff 55 manuell betätigt wird oder der Motor 56
angetrieben wird. Wenn die horizontale Einstellbewegung der
Diagonalwalze 42 verursacht, daß sich die Folie 4 im Zick-zack
zur Formeinrichtung 6 hin bewegt, wird dieses durch den
Kantensensor 57 erfaßt und ein Warnsignal ausgegeben. Der Motor
56 für die Schraubenspindel 54 ist dazu geeignet, durch ein
solches, vom Kantensensor 57 ausgegebenes Signal gesteuert zu
werden, so daß die Zick-zack-Bewegung der Folie 4 korrigiert
werden kann. Ein Spannungssensor (nicht gezeigt) ist
ebenfalls vorgesehen, um die Spannung in der Folie 4 zu
überwachen, da diese zur Formeinrichtung 6 transportiert wird. Wenn
die erfaßte Spannung einen bestimmten kritischen Wert
übersteigt, wird der Motor 67 zur Drehung der Welle 3 gesteuert,
so daß ein konstanter Betrag der Folie 4 herausgezogen wird.
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Nachdem die Folie 4 aus der Folienrolle 11 herausgezogen
wurde, wird diese durch die Formeinrichtung 6 in zylindrische
Form gebracht; die Seitenkanten der schlauchförmigen Folie
werden durch die vertikale Verschweißeinrichtung 13
zusammengeschweißt, um einen Folienschlauch 5 auszubilden. Die
horizontale Verschweißeinrichtung 14 verschweißt am oberen und
unteren Ende, um in bekannter Weise einen Beutel
herzustellen. Da die Folienrolle 11 in bezug auf den Flansch 78
unabhängig von ihrer Größe positioniert ist, das heißt, da die
Folienrolle 11 geladen wird, indem diese an der
Folienstützwelle 3 entlang gedrückt wird, bis die Seitenfläche der
Folienrollen-Halteeinrichtung 45 den Flansch 78 berührt,
besteht nicht länger die Notwendigkeit, die Position der
Markierungsaugen- Erfassungseinrichtung 58 entsprechend der Größe
der Folienrolle 11 zu ändern.
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Wenn eine Folienrolle 11 nahezu aufgebraucht ist und ihr
äußerer Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser der
Buchse 79 wird, wird die Buchse 79 durch die Feder 81 nach
links gedrückt (es wird sich auf Fig. 11 bezogen). Wenn diese
bewegung der Buchse 79 durch den Schalter 82 erfaßt wird,
ertönt eine Warnvorrichtung (nicht gezeigt), um die
Bedienungsperson zu warnen. Die Bedienungsperson hält daraufhin die
Maschine an und verbindet die hintere Kante der Folie von der
nahezu beendeten Rolle mit der vorderen Kante einer weiteren
Folie von einer neuen Rolle. Dieses wird ausgeführt, indem
als erstes verursacht wird, daß der Abschnitt der hinteren
Kante der vorherigen Folie durch die elektrostatische Platte
61 herausgezogen wird und gleichzeitig eine
Schneidvorrichtung (nicht gezeigt) an der Nut 76 entlang betätigt wird, um
den mangelhaften Abschnitt am Ende abzuschneiden. Als
nächstes wird der mangelhafte Abschnitt am vorderen Ende von der
neuen Folienrolle in ähnlicher Weise durch die untere
elektrostatische Platte 62 gehalten und durch die
Schneidvorrichtung abgeschnitten. Im Anschluß werden die zwei
Kantenabschnitte durch ein Klebeband miteinander verbunden. Diese
Arbeit ist einfacher gestaltet, da gemäß Vorbeschreibung die
bedruckten Seiten der Folien zwischen den Führungswalzen 8
und 9 nach außen zeigen.
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Die Fig. 16 und 17 sind Fig. 2 gegenüberzustellen und
zeigen, wie zwei Verpackungsmaschinen der vorliegenden
Erfindung in Kombination mit einer Wägeeinrichtung, die zwei
Austragrutschen hat, verwendet werden können. Fig. 16 zeigt die
Verwendung von zwei Maschinen vom Typ entsprechend dem
Vergleichsbeispiel, der mittels den Fig. 4-6 vorstehend
erläutert wurde, die in einer plansymmetrischen Weise in bezug auf
ihre Seitenfläche näher zu ihren Formeinrichtungen aufgebaut
sind. Fig. 17 zeigt die Verwendung von zwei Maschinen vom Typ
entsprechend der vorliegenden Erfindung, der mittels den Fig.
7 und 15 vorstehend erläutert wurde, die in plansymmetrischer
Weise in bezug zueinander in ähnlicher Weise aufgebaut sind.
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Sowohl die Fig. 16 als auch die Fig. 17 zeigt, daß die
Formeinrichtungen 6 der zwei Verpackungsmaschinen 1 entsprechend
der vorliegenden Erf indung näher zusammen positioniert werden
können (oder p=P unter Verwendung der Symbole ist, die in
Fig. 2 definiert sind), obwohl die Mittelpunkte der zwei
Maschinen 1 um einen größeren Abstand getrennt sind. Dieses
wird entsprechend dem Vergleichsbeispiel ausgeführt, indem
jede Maschine mit einem Paar diagonal ausgerichteter,
zueinander paralleler Walzen (21 und 22) versehen wird, um den
Bewegungspfad der Folie von ihrer Mittellinie L aus um X in
Querrichtung zu verschieben. Entsprechend der vorliegenden
Erfindung wird dieses ausgeführt, indem jede Maschine mit
einer Diagonalwalze 42 versehen wird, um die
Bewegungsrichtung der Folie 4 um 90º zu ändern. Wenn die Breite W der
Folie größer als der Abstand p zwischen den Austragrutschen
ist, muß der Abstand P etwas erhöht werden. Selbst in einer
solchen Situation kann jedoch noch die Trennung P wesentlich
kleiner als der Abstand zwischen den Mittellinien der zwei
Maschinen gestaltet werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend mittels nur
eines Beispiels und eines Vergleichsbeispiels beschrieben.
Wie es vorstehend dargestellt ist, werden jedoch viele
Abwandlungen und Änderungen auf der Basis der Offenbarung, die
vorstehend gegeben wurde, und im Geltungsbereich der
Erfindung als möglich angesehen. Zum Beispiel kann der in Fig. 5
gezeigte Mechanismus zum Verbinden der Führungswalze 21 und
der Nachführungswalze 22 durch einen anderen, in Fig. 18
gezeigten Mechanismus mit einer Führungsplatte 95, die am
Rahmen 2 der Maschine befestigt ist und in der eine Führungsnut
96 ausgebildet ist, ersetzt sein. Ein Stift 97, der von einer
der Verbindungsstücke 23 hervorsteht, ist dazu geeignet, in
dieser Nut 96 durch das Folgen ihrer Kontur in Eingriff
stehend zu gleiten. Wenn das Stützelement 26 gedreht wird, wird
der Winkel der Verbindungsstücke 23 in bezug zu dieser
dadurch gesteuert. Wenn die Führungsnut 96 in geeigneter Weise
entworfen wurde, ist es möglich, die Bewegung der
Nachführungswalze 22 in gewünschter Weise entsprechend der Größe von
θ zu steuern.
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Einer der wichtigsten Vorteile, die durch die vorliegende
erfindung erhalten werden kann, ist der, daß zwei
Verpackungsmaschinen des Typs Formen-Füllen-Schließen in
Kombination mit einer Wägeeinrichtung verwendet werden können, die
zwei Austragrutschen hat, so daß die Formeinrichtungen von
diesen Verpackungsmaschinen im wesentlichen direkt unterhalb
der Öffnungen dieser Austragrutschen sein können.
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Dieses wird vorgenommen, indem eine Diagonalwalze
verwendet wird, um die Richtung des Bewegungspfades der Folie um
90º zu ändern; ein zusätzlicher Vorteil wird erreicht,
wodurch die bedruckte Seite der Folie an einem Teil ihres
Bewegungspfades entlang nach außen zeigt, so daß eine
Bedienungsperson Kanten von zwei Folien wirksamer verbinden kann, indem
ihre Muster angepaßt werden.