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Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen aus
Karton mit Innenbeutel Zusatz zum Patent 818 470
Die Erfindung l>ezieht sich auf
eine weitere Ausbildung der Maschine zum Herstellen, Füllen und Schließen von Packungen
aus Karton mit Innenbeutel nach Patent XsX 470, bei welcher am Umfang von ständig
umlaufenden Scheiben einer Beutelmaschine und einer Kartonmaschine eine Anzahl von
gleichartigen Falzwerkzeuggruppen angeordnet ist, die während des Umlaufs der Scheiben
fortlaufend die Herstellung von Innenbeuteln und Kartons oder Kartonhülsen bewirken.
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Die Erfindung besteht darin, daß die an einer umlaufenden Trommel
angeordneten Werkzeuge bei jedem Umlauf der Trommel zuerst in etwa einer halben
Umdrehung der Trommel den Innenbeutel mit Boden falten und daß in der folgenden
halben Umdrehung der Trommel der Karton mit Boden von den gleichen Werkzeugen hergestellt
und samt dem Innenbeutel in eine aus einem Förderband oder einer Förderkette bestehende
Fördervorrichtung ausgestoßen werden, die die so hergestellte Packung der Füllmaschine
zuführt, wohei auf dem Wege zu dieser Maschine die Trocknung des Bodens von Innenheutel
und Karton erfolgt. Durch diese Anordnung wird eine wesentliche Vereinfachung und
Verbilligung der Gesamtanlage erzielt, da gegenüber der Gesamtanlage nach dem Hauptpatent
nur zwei Maschinenaggregate, nämlich die zum gleichzeitigen Herstellen der Innenbeutel
und der Kartons dienende Maschine und die Füllmaschine, sowie nur ein Förderband
bzw. eine Förderkette erforderlich sind. Ferner können gemäß der Erfindung die leeren
offenen Packhüllen von dem Wege zur Füllmaschine
einem zwischen
dem Förderband und der Füllmaschine angeordneten Umlenkrad und die gefüllten Packbeutel
einem zwischen der Füllmaschine und dem Ableitungstrum des Förderbandes angeordneten
zweiten Umlenkrad übergeben werden. Durch die Zwischenschaltung dieser Umlenkräder
wird der Trocknungsweg für den Boden- und den Deckelverschluß wesentlich verlängert
und der Umlaufweg der Packungen in der Füllmaschine erheblich erhöht.
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Es wird ferner durch die Einschaltung des zweitgenannten Umlenkrades
ein von der Hauptfördervorrichtung unabhängiger Brückenteil gewonnen, der anderenfalls
besonders ausgebildet werden müßte, falls neuartige Meß- oder Nachfüll- und Kontrolleinrichtungen
gewünscht werden. Weitere Merkmale der Erfindung bestehen in einer erheblichen Vereinfachung
des Antriebs der Faltwerkzeuge, wodurch eine erhebliche Zeitersparnis für die einzelnen
Arbeitsvorgänge und eine dementsprechende Erhöhung der Leistung der Anlage erreicht
wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Abb. I stellt schematisch einen Aufriß der Gesamtmaschine dar; Abb.
2 ist eine Draufsicht auf Abb. I; Abb. 3 ist ein senkrechter Querschnitt durch die
Maschine für die gleichzeitige Herstellung des Innenbeutels und des Kartons; Abb.
4, 5, 6, 7 und 8 veranschaulichen schematisch verschiedene Stellungen der Faltwerkzeuge
zur Herstellung des Beutelschlauches; Abb. 9 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht
der Arbeitsstelle zur Abnahme der Kartonzuschnitte vom Stapel; Abb. IO ist eine
Ansicht von links auf Abb. g; Abb. 1 1 veranschaulicht von Linie a-a der Abb. g
aus gesehen einen Grundriß, der schematisch die Herstellung des Kartonschlauches
veranschaulicht; Abb. I2 ist ein Schaubild auf den fertigen Innenbeutel mit angelegtem
Kartonzuschnitt; Abb. I3 stellt eine Einzelheit des Antriebs der Umlenkvorrichtungen
zwischen der Maschine zur Herstellung der Packungen und der Füllmaschine im Grundriß
dar; Abb. 14 stellt eine Einzelheit in senkrechtem Schnitt dar; Abb. 15 ist ein
teilweise geschnittener Grundriß, von Linie b-b der Abb. 14 aus gesehen; Abb. I6
stellt im Grundriß einen Teil von Abb. 15 in größerem Maßstab dar, und Abb. I7 ist
ein Querschnitt nach Liniec-c der Abb. 14.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf einem zylindrischen
Ständer 7I der Grundplatte 7 der Maschine mittels Rollen 70 eine Trommel 29 um eine
hohe Säule drehbar gelagert, die mit der Grundplatte 7 fest verbunden ist. Die Trommel
29 wird durch ein auf ihr befestigtes Schneckenrad IO von einer Schnecke 8 der Hauptantriebswelle
44 der Maschine ständig gedreht. An der Säule 1 sind Kurvenscheiben 5a, 5& und
73 für die Steuerung der Faltwerkzeuge befestigt.
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Wie bei dem Patent 818 470 besteht jede Faltwerkzeuggruppe aus einem
Falzdorn 33, einem Falzwerkzeug 38 zum U-förmigen Herumfalzen des Beutel- bzw. Kartonzuschnitts
um den Falzdorn, aus zwei Falzern 25 und 26 zum Umfalzen der Längslappen des U-förmig
herumgefalzten Zuschnitts an den Falzdorn und aus einem Ausstoßer 57. Auf der Säule
ist die Saugvorrichtung 74 und ein Deckel 95 befestigt, der einen mit diesem fest
verbundenen Kurvenzylinder 72 trägt.
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Die mit Saugöffnungen 115 und Boden 6 versehenen Falzdorne 33 sind
in Armen 46, die an der Trommel 29 befestigt sind, parallel zu der Säule I verschiebbar.
Die Arme 46 besitzen gemäß Abb. 15 senkrechte Nuten I 16, in denen die Falzdorne
33 mit schieberartigen Fortsätzen 117 geführt sind. Die Dorne 33 sind mit Leitrollen
34 versehen, die in Kurvennuten 36 des Zylinders 72 umlaufen, um den Falzdornen
33 eine Aufundabl>ewegung zu erteilen.
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Die Ausstößer bestehen aus einem Rahmen aus Flacheisen 57, die durch
Schlitze von Deckel und Boden des Falzdorns hindurchtreten. Die Rahmen sind mit
Leitrollen 35 versehen, die in Kurvennuten 37 des Zylinders 72 laufen, um den Ausstößern
eine Aufundabbewegung zu erteilen. Die Falzdorne stehen durch Schläuche81, welche
durch die Arme 46 hindurchgeführt sind, mit dem Saugzylinder 74 in Verbindung, der
seinerseits durch das Rohr 75 mit der Saugluftquelle in Verbindung steht und im
übrigen in gleicher Weise ausgeführt ist und gesteuert wird wie beim Hauptpatent.
Dem Falzdorn 33 wird eine verhältnismäßig kleine Bewegung von dem Ausmaß der Höhe
11 (Abb. Io) für die Bodenfaltung der Kartonhülle erteilt, während dem Ausstößer
57 eine große Bewegung für das Ausstoßen der fertigen Packungshülle von dem Falzdorn
in das zur Füllmaschine führende Förderband o. dgl. erteilt wird.
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Die aus Zellglas o. dgl. bestehenden Zuschnitte 24 für den Innenbeutel
werden wie bei dem Hauptpatent von einem Streifen abgeschnitten und durch eine unter
Saugwirkung stehende Trommel 18 zugeführt. Die U-förmigen Falzer 38 zum U-förmigen
Herumlegen des Zuschnitts 24 um die Falzdorne 33 führen eine Doppelbewegung aus,
die aus einer Schwenkbewegung und einer radialen Bewegung besteht. Die Schwenkbewegung
dient dazu, daß der Falzer 38 der Trommel 18 ausweichen kann, während die radiale
Bewegung des Falzers 38 dazu dient, den Beutel- bzw. Kartonzuschnitt U-förmig um
den Falzdorn zu falzen.
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An dem Innenmantel der Trommel 29 ist eine ringartige Querwand 27
befestigt, die radiale Schlitze 118 für die Führung von radial verschiebbaren Gleitstücken
49 besitzt. In jedem Gleitstück ist drehbar ein Bolzen 28 gelagert, der fest an
dem schienenförmigen Teil 2a des den U-förmigen Falzer 38 tragenden Hebels 2 sitzt
und mit einer Leitrolle 39 versehen ist, die in einer Kurvennut 32 der festen Kurvenscheibe
5a läuft. Der schienenförmige Teil 2a des Falzhebels 2 trägt an seinem inneren Ende
eine Leitrolle 22, die in einer Kurvennut 20 der Scheibe 5a läuft. Da der Abstand
zwischen den
beiden Rollen 22 und 28 konstant ist, wird durch eine
entsprechende Gestaltung der Kurvenbahnen 20 und 32 dem U-förmigen Faltblech 38
eine Ausweichschwenkung beim Vorbeigehen an der Zuführungstrommel 18 erteilt, indem
die beiden Kurvenbahnen sich einander nähern, wie in Abb. 16 dargestellt ist.
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Die zum Umfalzen der Seitenlappen des Zuschnitts nach dem U-förmigen
Herumfalzen desselben um denFalz.dorn33 dienenn Seitenfalzer 25 und 26 sind schwenkbar
an dem inneren Ende der Hebel 2 gelagert. Der Seitenfalzer 26 ist gemäß Ahb. 3 auf
dem Zapfen 89 des Hebelendes 2a gelagert und besitzt einen angewinkelten Arm 98.
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Dieser trägt an seinem Ende eine Leitrolle 40, die in einer Kurvennut
41 der Kurvenscheibe 5b läuft, um dem Seitenfalzer 26 die erforderlichen Bewegungen
zu erteilen. Der Seitenfalzer 25 wird durch eine an seinem angewinkelten Arm 99
sitzende nicht dargestellte Leitrolle in entsprechender Weise durch eine Kurvennut
der Kurvenscheibe 5b gesteuert. Der hohle Seitenfalzer 26 ist durch einen Schlauch
82 mit der Saugvorrichtung 74 verbunden.
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Der zum Andrücken der Längsnaht dienende und heizbare Andrücker 52
sitzt an einer Schiene 9I, die in einem Einsatzstück 54 der Trommel 29 verschiebbar
geführt ist. An ihrem Innenende trägt die Schiene 91 eine Leitrolle 56, die in einer
Kurvennut 45 der Scheibe 5h läuft.
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In dem Einsatzteil 54 ist ferner ein Schieber 55 verschiebbar, der
die angelenkte Bodenfalz- und Heizplatte 70 trägt. Diese liegt wie beim Patent 818
470 mit einer Rolle auf einer Kurve einer der Seitenfalzerarme auf, derart, daß
der Heizplatte bei ihrer Bewegung in die Arbeitsstellung eine Aufwärtsbewegung gegen
den Boden des Falzdorns hin erteilt wird. Der Schieber 55 trägt an seinem inneren
Ende eine Leitrolle 59, die in einer Kurvennut 58 der Scheibe 73 umläuft.
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An der Trommel 29 ist ein Kettenrad 19 bebefestigt, in welches die
Förderkette g eingreift, die dazu dient, die aus Innenbeutel und Außenkarton bestehenden
fertigen Packhüllen der Füllmaschine B zuzuführen. In Abständen tragen einzelne
Glieder der Kette g Lagerteile 14 für die Bolzen von Gegenhaltern 13. Jeder Gegenhalter
besitzt am unteren Ende einen Fuß 15 mit einer Leitrolle 16, die in einer Kurve
17 des zylindrischen Ständers 71 läuft.
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Diese Kurve, die zum Heben und Senken des Gegenhalters 13 dient, verläuft
nur um den äußeren halben Umfang des Zylinders 71, um der Rolle I6 den Ein-und Auslauf
bei der Kettenbewegung zu ermöglichen. Der Bolzen des Gegenhalters I3 trägt oben
einen federnd gelagerten Teller I2. Dieser bildet den Boden eines Behälters 84 für
die Aufnahme und Weiterbeförderung der fertigen Packhülle. Verläßt die Förderkette
9 die zur Herstellung der Packhülle dienende Maschine A, so stützen sich die Gegenhalter
13 mittels der an ihrem Fuß gelagerten Kugel 69 auf eine schienenartige Bahn der
Grundplatte 7.
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Die Arheitsweise der Maschine ist folgende: An der Stelle, wo die
Förderkette g tangential die Maschine A zum Herstellen der Packhüllen verläßt, ist
die Trommel 18 für die Zubringung der Innenbeutelzuschnitte angeordnet. Der wie
beim Hauptpatent durch einen Querschneider von einem Streifen aus Zellglas 0. dgl.
abgeschnittene Zuschnitt 24, der durch Saugwirkung auf der Trommel I8 anhaftet,
gelangt gemäß Abh. 4 vor den Seitenfalzer 26, der durch Saugwirkung den Zuschnitt
24 an der Vorderkante erfaßt und, seine Bewegung infolge der Gestalt der Kurve 41
verlangsamend, sich der abrollenden Kante des Zuschnitts anpaßt bis zu dem Augenblick,
wo der in seiner unteren Lage befindliche Falzdorn 33 durch seine Saugwirkung den
Zuschnitt erfaßt, wobei der Saugstrom in der Trommel I8 aufhört.
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Der den Zuschnitt bis zur tSbernahme desselben durch den Falzdorn
33 haltende Seitenfalter 26 wird vom Saugstrom abgeschaltet und entfernt sich gemäß
Abb. 5 weiter von dem Dorn 33.
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Der U-förmige Falter 38 ist vor der Übernahme des Zuschnitts durch
den Seitenfalter 26 durch Verschiebung des Gleitstücks 49 und durch die Kurvenbahn
20 seiner Leitrolle 22 der Zubringertrommel i8 ausgewichen und gelangt bei der weiteren
Drehung der Trommel 29 hinter den Zuschnitt 24, (Abb. 6), wobei er sich gleichzeitig
dem Falzdorn 33 genähert hat. Es erfolgt nun durch radiale Einwärtsbewegung des
Falters 38 gemäß Abb. 7 das U-förmige Herumfalzen des Zuschnitts 24 um den Falzdorn
33. Anschließend vollführen die Seitenfalter 26 und 25 das Anlegen der noch nach
innen über den Falzdorn vorstehenden Seitenlappen des Zuschnitts 24, so daß gemäß
Abb. 8 der Beutelschlauch gebildet wird.
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Nunmehr gehen der Seitenfalter 25 und der U-förmige Falter 38 zurück,
und es wird der Längsnahtandrücker 52 vorgeschoben, der die Längsnaht an den Falzdorn
33 anpreßt und gleichzeitig, wie beim Hauptpatent, elektrisch erhitzt wird, um die
Längsnaht zu kleben. Die beschriebene Herstellung des Beutelschlauches erfolgt natürlich
wie beim Patent 8I8 470 auf aufeinanderfolgenden Stellen entsprechend dem Umlauf
der Trommel 29.
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Es erfolgt nun weiterhin die Faltung des Bodens des Innenbeutels.
Die Ausbildung und Arbeitsweise der hierzu dienenden Falteinrichtung entspricht
derjenigen des Patents 8I8 470. Dementsprechend wird nach erfolgtem Umfalzen der
Schmallappen und des äußeren Längslappens des Beutelbodens zunächst der Längsnahtandrücker
und dann die Bodenheizplatte 70 radial vorgeschoben und hierdurch der innere Längs
lappen umgelegt wie auch der Boden durch die Hitze der Platte 70 verklebt.
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Inzwischen hat die Trommel eine Umdrehung von etwa I800 ausgeführt.
Der Innenbeutel ist fertig und oben offen. Der Falzdorn gelangt jetzt vor den Stapel
60, der die Kartonzuschnitte enthält und etwas geneigt angeordnet ist. Der vorderste
Kartonzuschnitt 24' wird gemäß Abb. g und 10 unten von einem verschwenkbaren Sauger
92 erfaßt, durch diesen geradegestellt und gleichzeitig von der Saugwirkung des
Seitenfalters 26 erfaßt. Hierauf wird die Saugwirkung des Saugers 92 abgestellt,
so daß dieser den Zuschnitt nur noch seitlich hält, wobei der Zuschnitt unten von
der Platte 93 unterstützt wird.
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Der U-förmige Falzer 38 ist wieder dem Stapel 60 durch eine Verschwenkung
ausgewichen und gelangt nun radial gegen den Kartonzuschnitt, preßt diesen gegen
den auf dem Falzdorn befindlichen Innenbeutel an und vollführt das U-förmige Herumfalzen
des Kartonzuschnitts.
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Der weitere Vorgang des Umfalzens der Seitenlappen des Zuschnitts
und des Bodens ist der gleiche wie bei der Bildung des Innenbeutels und erfolgt
mit den gleichen Faltwerkzeugen, wobei die zur Steuerung des Längsnahtandrückers
52 dienende Kurvennut 58 auf dieser Seite der Kurvenscheibe 5b so gestaltet ist,
daß die radiale Auswärtsbewegung des Andrückers 52 die Verdickung des Kartons gegenüber
dem Ausmaß des Innenbeutels berücksichtigt.
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Nach der Faltung des Bodens der Kartonhülle wird der Gegenhalter
I3 mit der Platte I2 gegen den Boden bewegt, und hierauf wird durch gleichzeitiges
Senken des Ausstößers 57 und des Gegenhalters I3 die aus Kartonhülle und Innenbeutel
bestehende fertige Packhülle in den Behälter 84 eingeschoben.
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Auf dem Weg zur Füllmaschine B kann die Bodenfaltung trocknen. Die
Füllmaschine kann eine beliebige Bauart besitzen. Im vorliegenden Fall besitzt die
Füllmaschine eine umlaufende Scheibe 67, welche die Packhüllen unter eine Abfüllvorrichtung
6I bringt, durch welche selbsttätig das Sollgewicht oder die verlangte Menge des
Füllgutes in die Packhülle abgefüllt wird. Zwischen dem Umlenkrad 20 der Förderkette
9 und der Förderscheibe 67 der Füllmaschine B sind symmetrisch zur Längsmittelachse
der Gesamtmaschine zwei Umlenkscheiben 2I und 62 angeordnet, von denen die Umlenkscheibe
2I die leeren Packhüllen der Förderscheibe 67 der Füllmaschine übergibt und die
Umlenkscheibe 62 die gefüllten Packungen auf die Förderkette g zurückbefördert.
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Der Antrieb der Umlenkscheiben 2I und 62 erfolgt gemäß Abb. I und
I3 folgendermaßen: Durch einen von der Hauptwelle 44 getriebenen Kugelradsatz IOO
wird ein im Ständer der Abfüllmaschine gelagertes Räderpaar IOI, 102 von bestimmtem
Übersetzungsverhältnis angetrieben. Das Rad 102 trägt eine Sternscheibe mit Armen
103, an deren Enden Rollen 104 angeordnet sind, die das Malteserrad 105 bedienen.
Über die Räder Io6 und 107 wird der senkrechten Welle Io8 der ersten Umlenkscheibe
21 eine absatzweise Drehbewegung erteilt, die durch ein Zwischenrad 109 auf die
Welle der zweiten Umlenkscheibe 62 durch das Rad 110 übertragen wird.
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Die Wellen der Umlenkscheiben 2I und 62 tragen waagerecht und sternförmig
angeordnete Greifer In 1, welche die von der Förderkette g zugeführten Kartons an
der Stelle der Verbindungslinie der Welle Io8 und der Welle 112 des Kettentriebrades
der Förderkette g von den Gegenhaltern I3 auf die Umlenkscheibe 2I und von dieser
auf den Drehtisch der Füllmaschine B verschieben. Um den Karton aus dem Becher 84
herauszuheben, wird der Gegenhalterbolzen 13 angehoben. Dies erfolgt dadurch, daß
die Bahn 7 des Maschinenuntersatzes der Maschine A an der Übergangsstelle des Kartons
eine Steigung 113 aufweist, auf welcher die Kugel 69 des Gegenhalters aufläuft,
so daß die Greifer 11 1 den Karton umfassen und ablenken können.
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Der Weg der Packung über die Umlenkscheibe 62 kann gewünschtenfalls
als Wägungsbrücke, z. B. nach der Patentschrift 590 880, bzw. als Kontroll-und/oder
Nachfülleinrichtung hekannter Art ausgebildet sein, doch bildet diese Einrichtung
nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Auf dem Wege zur Packhüllenherstellmaschine
A wird in an sich bekannter Weise die Packhülle geschlossen und dann durch den Gegenhalter
I3 auf eine nicht dargestellte Förderbahn zur Abförderung der geschlossenen Packungen
angehoben.
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Durch die Anordnung der Umlenkscheiben 2I und 62 wird nicht nur der
Trocknungsweg für den Bodenverschluß, sondern auch der Trocknungsweg für den Deckelverschluß
wesentlich verlängert, der Umlaufweg in der Füllmaschine von I800 auf über 2700
erhöht und durch das Umlaufrad 62 ein von der Hauptfördervorrichtung unabhängiger
Brückenteil gewonnen, der sonst hesonders ausgebildet werden müßte, falls elektrische
Meß- und Kontrolleinrichtungen gewünscht werden.
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PATENTANSPROCHE: I. Maschine zum Herstellen, Füllen und Schließen
von Packungen aus Karton mit Innenbeutel nach Patent 8I8 470 mit einer Anzahl von
umlaufenden Falzdornen und Falzwerkzeuggruppen zum fortlaufenden Herstellen der
Packungshüllen, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer umlaufenden Trommel (29)
angeordneten Falzwerkzeuge zuerst in etwa einer halben Umdrehung der Trommel den
Innenbeutel nebst Boden herstellen, worauf in der folgenden halben Umdrehung der
Trommel um diesen Innenbeutel die Kartonhülle nebst Boden von den gleichen Werkzeugen
hergestellt und samt dem Innenbeutel in eine Förderkette oder ein Förderband (g)
gestoßen wird, das die fertige Packhülle der Füllmaschine (B) zuführt.