Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine
zum Verpacken von Gegenständen in eine Folie, mit einer
Schlauchformeinrichtung zur Formung eines Schlauches aus
einer vor der Schlauchformung im wesentlichen ebenen Folie
und einer Transporteinrichtung zum Transport der Gegenstände
in den Schlauch, wobei die Schlauchformeinrichtung mehrere
Paare von Formkanten zur Umlenkung der Folie aufweist.
Eine Verpackungsmaschine der genannten Art ist aus der DE 40
21 934 A1 bekannt. Bei dieser herkömmlichen Verpackungsmaschine
besitzt die Schlauchformvorrichtung mehrere Leitbleche,
die im wesentlichen drei Paare von Formkanten aufweisen,
um die herum die Folie nacheinander geführt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Verpackungsmaschine mit einer Schlauchformeinrichtung zu
schaffen, die universell für unterschiedliche zu verpackende
Gegenstände einsetzbar sein soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch kann eine automatisch einstellbare Verpackungsmaschine
geschaffen werden. Vorzugsweise können eine Einstellvorrichtung
zur Einstellung der Schlauchformeinrichtung
für unterschiedliche zu verpackende Gegenstände und eine
Steuereinrichtung zur Steuerung der Einstellvorrichtung in
Abhängigkeit von Gegenstandsparamentern wie z.B. Länge,
Breite und Höhe etc. des Gegenstandes vorgesehen sein.
Es ist also keine manuelle Einstellung der Schlauchformeinrichtung
notwendig, sondern diese wird von der Einstellvorrichtung
automatisch in Abhängigkeit der Gegenstandsparameter
passend für den jeweils zu verpackenden Gegenstand eingestellt.
Hierdurch kann die für die Umstellung notwendige Zeit
verkürzt und dadurch die Produktivität der Verpackungsmaschine
erhöht werden. Insbesondere bei kleinen Losgrößen, d.h.
wenn nur eine kleine Anzahl gleicher Gegenstände zu verpacken
ist und die Schlauchformeinrichtung relativ oft verstellt
werden muß, ist eine leichte und schnelle Einstellung wichtig.
Die Gegenstandsparameter können beispielsweise von Hand durch
eine entsprechende Eingabeeinheit eingegeben werden. Vorzugsweise
jedoch besitzt die Verpackungsmaschine eine Speichereinrichtung
zur Speicherung der jeweils einem Gegenstand
zugeordneten Gegenstandsparameter, wobei die Steuereinrichtung
mittels einer Leseeinheit die entsprechenden Gegenstandsparameter
aus der Speichereinrichtung ließt und in
Abhängigkeit dieser gespeicherten Parameter die Einstellvorrichtung
ansteuert.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist eine Eingabeeinheit
vorgesehen, mit der der zu verpackende Gegenstand eingegeben
werden kann. Entsprechend der Auswahl des zu verpackenden
Gegenstandes ließt dann die Steuereinrichtung die diesem
Gegenstand zugeordneten Gegenstandsparameter aus der Speichereinrichtung,
um die Einstellvorrichtung entsprechend
anzusteuern.
Um die Schlauchformeinrichtung für einen neuen zu verpackenden
Gegenstand einzustellen, ist es also lediglich erforderlich,
den entsprechenden Gegenstand einzugeben bzw. auszuwählen.
Die Schlauchformeinrichtung wird dann ganz automatisch
in die hierfür notwendige Einstellung gebracht.
Anstelle der Eingabeeinheit könnte auch eine Erfassungvorrichtung
vorgesehen sein, mit Hilfe derer der jeweils zu
verpackende Gegenstand automatisch erfaßt wird. Entsprechend
dem Ergebnis der automatischen Erfassung werden dann die
jeweiligen Gegenstandsparameter aus dem Speicher gelesen, um
die Einstellvorrichtung anzusteuern. Der Erfassungsvorrichtung
kann eine Auswerteeinheit nachgeschaltet sein, um
auszuwerten, welchem abgespeicherten Gegenstand der erfaßte
Gegenstand entspricht bzw. am nächsten kommt.
Die zuvor beschriebene Ausführung mit einer manuellen Eingabe
des zu verpackenden Gegenstandes besitzt jedoch Vorteile
hinsichtlich eines einfachen Aufbaus und der Zuverlässigkeit
der Eingabe.
Die Einstellvorrichtung kann mehrere Stellmotoren aufweisen,
die jeweils unterschiedlichen Bewegungsachsen der Schlauchformeinrichtung
zugeordnet sind und von der Steuereinrichtung
angesteuert sind. Vorzugsweise sind sowohl den translatorischen
Verschiebeachsen als auch den Winkelverstellachsen
der Schlauchformeinrichtung jeweils Stellmotoren zugeordnet.
Als Stellmotoren können dabei Schrittmotoren verwendet
werden, wobei eine indirekte Wegmessung durch zählen der
Schrittimpulse vorgesehen ist. Es können auch Servomotoren
vorgesehen sein, wobei eine direkte Wegmessung durch Impulsgeber
und eine Auswertung in einer geeigneten Steuerung
vorgesehen sein kann.
Vorzugsweise ist die Einstellvorrichtung mit der Transporteinrichtung
gekoppelt. Die Transporteinrichtung wird also
ebenfalls automatisch an den jeweils zu verpackenden Gegenstand
und die entsprechende Einstellung der Schlauchformeinrichtung
angepaßt. Ferner können durch die Steuereinrichtung
auch nachgeschaltete Aggregate wie beispielsweise eine
Folienschweißvorrichtung angesteuert werden. Durch Eingabe
bzw. Erfassung des zu verpackenden Gegenstandes wird also
eine vollständig automatische Einstellung der Verpackungsmaschine
bewirkt.
Besonders vorteilhaft kann durch die beschriebene Steuereinrichtung
auch das Einrichten der Schlauchformeinrichtung auf
gänzlich neue zu verpackende Gegenstände vereinfacht werden,
indem zunächst der dem neuen Gegenstand am nächsten kommende
bekannte Gegenstand ausgewählt wird. Die Steuereinrichtung
bewirkt dann zunächst eine Voreinstellung gemäß den für den
bekannten Gegenstand abgespeicherten Parametern. Eine Feineinstellung
kann dann beispielsweise nach einem Probelauf
erfolgen. Hierfür ist vorzugsweise eine Parametereingabeeinheit
vorgesehen.
Bei der Schlauchformeinrichtung können die Formkanten translatorisch
verschieblich sein, wobei vorzugsweise die Formkanten
paarweise in jeweils entgegengesetzter Richtung und
zumindest ein Paar der Formkanten relativ zu den weiteren
Formkanten verschieblich ist, insbesondere derart, daß eine
Höhe und eine Breite des aus der Folie geformten Schlauches
einstellbar ist.
Bei einer Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art
werden die Gegenstände, die zu verpacken sind, herkömmlicherweise
auf der Seite der Schlauchformeinrichtung, die der
Seite, auf der die zum Schlauch geformte Folie aus der
Schlauchformeinrichtung abläuft, gegenüberliegt, angeliefert
und durch die Schlauchformeinrichtung zwischen den Formschultern
hindurch in den ablaufenden Schlauch transportiert.
Dabei ist es bekannt, die Transporteinrichtung bzw. bei
mehrstückiger Ausbildung der Transporteinrichtung ein Teilstück
derselben in die Schlauchformeinrichtung hineinzuführen,
um den entsprechenden Gegenstand über die Formbleche
hinweg in den ablaufenden Schlauch hinein transportieren zu
können. Diese bekannte Ausführung ist jedoch bautechnisch
relativ kompliziert und platzökonomisch unbefriedigend.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Verpackungsmaschine
mit einer verbesserten Transporteinrichtung
geschaffen, bei der insbesondere die Transporteinrichtung
einen zuverlässigen Transport auch unterschiedlich großer
Gegenstände bei unterschiedlichen Einstellungen der Schlauchformeinrichtung
in den aus der Folie geformten Schlauch
bewirken. Dazu ist die Position eines stromabseitigen Endes
der Transporteinrichtung einstellbar.
Im Bereich der Schlauchformeinrichtung selbst ist keine
Transporteinrichtung vorgesehen und die Gegenstände werden in
dem Bereich der Schlauchformeinrichtung mittelbar durch die
Folie selbst transportiert.
Das stromabseitige Ende der Transporteinrichtung ist derart
verstellbar, daß die zu transportierenden Gegenstände auch
bei unterschiedlichen Einstellungen der Schlauchformeinrichtung
stets unmittelbar bis an die Schlauchformeinrichtung
herangeführt und auf die in der Schlauchformeinrichtung
laufende Folie geschoben werden können. Zwischen dem Ende der
Transporteinrichtung und der Schlauchformeinrichtung ist kein
bzw. nur ein minimaler Spalt, der die Vorwärtsbewegung des zu
transportierenden Gegenstandes behindern könnte.
Vorzugsweise ist das stromabseitige Ende der Transporteinrichtung
synchron mit der beweglichen Formschulter der
Schlauchformeinrichtung einstellbar. Das verstellbare Ende
der Transporteinrichtung ist also derart mit der beweglichen
Formschulter gekoppelt, daß bei einer Verstellung der Formschulter
beispielsweise für unterschiedliche Geometrien der
zu verpackenden Gegenstände gleichzeitig und automatisch eine
entsprechende Einstellung der Transporteinrichtung erfolgt
derart, daß das Ende der Transporteinrichtung unmittelbar an
der Formschulter endet und kein größerer Spalt zwischen der
Transporteinrichtung und der Formschulter entsteht.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein wirksamer Transportweg
der Transportvorrichtung längenverstellbar. Dies besitzt den
Vorteil, daß das stromaufseitige Ende der Transporteinrichtung
ortsfest, insbesondere anschließend an eine Zuführung
für die Gegenstände angeordnet sein kann und gleichzeitig die
Position des stromabseitigen Endes der Transporteinrichtung
einstellbar ist.
Vorzugsweise ist das stromabseitige Ende der Transporteinrichtung
an eine gegenüberliegende Kontur der Schlauchformeinrichtung
angepaßt, wobei vorzugsweise eine Vorderkante der
Schlauchformeinrichtung, über die hinweg die Gegenstände in
die Schlauchformeinrichtung geschoben werden, V-förmig ist
und sich das stromabseitige Ende der Transporteinrichtung
zungenförmig in die V-förmige Aussparung der Schlauchformeinrichtung
erstreckt. Um eine Verstellung der Schlauchformeinrichtung
zu gestatten, ohne mit der Transporteinrichtung zu
kollidieren, ist das stromabseitige Ende der Transporteinrichtung
in Transportrichtung derart vor- und zurückfahrbar,
daß sich das komplementär V-förmige Ende der Transporteinrichtung
zurückbewegt, wenn die V-förmige Öffnung der
Schlauchformeinrichtung scherenartig verschmälert wird, um
eine geringere Breite des aus der Folie entstehenden Schlauches
einzustellen.
Vorteilhafterweise besitzt die Transporteinrichtung zumindest
ein endloses, um Umlenkmittel umlaufendes Fördermittel, wobei
das Fördermittel an dem stromabseitigen Förderende der
Transporteinrichtung um eine verschiebliche Umlenkeinheit
geführt ist. Insbesondere ist die verschiebliche Umlenkeinheit,
über die das Fördermittel S-förmig geführt ist, zwischen
zwei festen Umlenkmitteln angeordnet und parallel zu
den geraden Abschnitten des Fördermittels zwischen der
Umlenkeinheit und den beiden festen Umlenkmitteln hin- und
herbeweglich. Das Fördermittel ist ohne eine spezielle
Spanneinrichtung wie beispielsweise Spannrollen, fest vorspannbar.
Eine Längenverstellung des Förderweges, d.h. eine
Verschiebung der Umlenkeinheit kann ohne Längenänderung des
Weges, den das Fördermittel zurücklegt, bewirkt werden.
Vorteilhafterweise besitzt hierdurch das Fördermittel eine
gleichmäßige Spannung, die nicht von Trägheitseffekten wie
beispielsweise bei einer Tänzerwalze, die gewöhnlich zur
Spannung endloser Bänder verwendet wird, beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise besitzt die Transporteinrichtung eine Mehrzahl
schmaler, parallel laufender Förderbänder, wobei vorzugsweise
die Förderbänder an dem stromabseitigen Ende der Transporteinrichtung
um treppenförmig versetzt angeordnete Rollen
geführt sind, derart, daß das stromabseitige Ende stufig an
die V-förmige Vorderseite der Schlauchformeinrichtung angepaßt
ist. Die Rollen können an einem gemeinsamen, verschieblichen
Schlitten gelagert und synchron miteinander parallel
zur Förderrichtung verschieblich sein.
Vorzugsweise schließt eine Abfördereinrichtung zum Abtransport
der in den Schlauch gehüllten Gegenstände an eine
Austrittsseite der Schlauchformeinrichtung im wesentlichen
bündig mit dieser an. Dies besitzt den Vorteil, daß die
Gegenstände unmittelbar am Austritt aus der Schlauchformeinrichtung
von der Abfördereinrichtung übernommen werden.
Vorzugsweise besitzt die Abfördereinrichtung einen Saugbandförderer,
bei dem die in den Schlauch gehüllten Gegenstände
an ein Förderband angesaugt werden. Die Ansaugung bewirkt
auch den Transport des aus der Schlauchformreinrichtung
auslaufenden Schlauches, wenn in diesem keine Gegenstände
eingeschlossen sind. Die Ansaugung bewirkt die notwendige
Haftung des Schlauches an dem Förderband. Die Abfördereinrichtung
könnte auch eine elektrostatische Anziehung der
Folie auf das Förderband vorsehen, jedoch besitzt die Ansaugung
des ablaufenden Schlauches Vorteile hinsichtlich einer
stabilen Haftreibung zwischen Folie und Förderband, insbesondere
auch bei unterschiedlichen Folien.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen vorteilhafte sowie
für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die
hier Schutz beansprucht wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht, die schematisch
einen Ausschnitt einer Verpackungsmaschine mit
einer Transporteinrichtung, auf der ein
Gegenstand transportiert wird, eine Schlauchformeinrichtung
mit Formschultern, über die
eine Folie läuft, und eine Abfördereinrichtung
auf dem stromabseitigen Ende der Schlauchformeinrichtung
zeigt,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf ein stromabseitiges Ende
der Transporteinrichtung mit mehreren schmalen,
parallel laufenden Förderbändern und
einer V-förmigen Vorderseite der Schlauchformeinrichtung,
die durch zwei scherenartig
angeordnete Formbleche gebildet wird,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung der Förderbandführung
und der Anordnung der Umlenkrollen der
Transporteinrichtung gemäß den vorhergehenden
Figuren,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht der Formschultern
der Schlauchformeinrichtung, die schematisch
die Anordnung einzelner Formkanten zueinander
und deren Beweglichkeit sowie die Führung der
über die einzelnen Formkanten gezogenen Folie
zeigt,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf die Schlauchformeinrichtung
gemäß der Ausführung der vorhergehenden
Figuren, die ähnlich Fig. 4 schematisch die
Anordnung der Formschultern zueinander zeigt,
und
- Fig. 6
- eine Seitenansicht, die die Verstellbarkeit
einer oberen Formschulter der Schlauchformeinrichtung
und die Anordnung der Transporteinrichtung,
einer unteren Formschulter und eines
Abförderers in einer Ebene zeigt.
Die Verpackungsmaschine besitzt eine Schlauchformeinrichtung
1, eine Transporteinrichtung 2, mit der zu verpackende
Gegenstände 4 durch die Schlauchformeinrichtung 1 hindurch in
einen aus Folie 5 geformten Schlauch 6 transportiert werden,
und eine Abfördereinrichtung 3, die den aus der Schlauchformeinrichtung
1 austretenden Schlauch 6 und die darin angeordneten
Gegenstände 4 von der Schlauchformeinrichtung 1 abtransportiert
(Fig. 1).
Die Schlauchformeinrichtung 1 weist eine obere, erste Formschulter
7 und eine untere, zweite Formschulter 8 auf (Fig.
4), über die die Folie 5, die von einer Vorratsrolle 9 über
eine Ausgleichsrolle 10 abgenommen wird, nacheinander geführt
wird, um als Schlauch 6 aus der Schlauchformeinrichtung 1
auszutreten. Der Schlauch 6 besitzt im wesentlichen einen
rechteckigen Querschnitt, wobei sich am Boden des Schlauches
6 die Ränder 11 der Folie 5 überlappen.
Die beiden Formschultern 7 und 8 spannen im wesentlichen zwei
Ebenen auf, die zueinander geneigt sind und sich in etwa in
der von der Transporteinrichtung 2 definierten Transportebene
schneiden. Die untere, zweite Formschulter 8 liegt im wesentlichen
in der Förderebene der Transporteinrichtung 2, während
die obere, erste Formschulter 7 in der Förderrichtung 13
ansteigend verläuft derart, daß die Folie 5, die über die
obere Formschulter 7 gezogen wird, gemäß Fig. 4 von rechts
oben nach links unten zugeführt wird.
Die Formschultern 7 und 8 besitzen mehrere Paare von Formkanten,
über die die Folie 5 geführt und abgeknickt wird, um zu
dem Schlauch 6 geformt zu werden. Die obere Formschulter 7
besitzt an ihren Außenseiten ein erstes Formkantenpaar 12,
über die die äußeren Randbereiche der Folie 5 nahe deren
Ränder 11 zunächst geführt wird, bevor diese die untere
Formschulter 8 erreichen. Die ersten Formkanten 12 liegen in
einer gemeinsamen Ebene, nämlich in der Ebene der Formschulter
7 und konvergieren in Richtung der über die erste Formschulter
7 gezogenen Folie 5. Die Verlängerungen der Formkanten
12 schneiden sich dabei unter einem Konvergenzwinkel u
(Fig. 5). Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die erste Formschulter
7 zwei Leitbleche 14 auf, die jeweils eine der
Formkanten 12 besitzen und beweglich sind, wie später noch
näher beschrieben werden wird, um die Führung und Spannung
der Folie 5 und die Geometrie des austretenden Folienschlauches
6 einstellen zu können. Die Leitbleche 14 sind
Metallbleche.
Die untere, zweite Formschulter 8 besitzt ebenfalls zwei
Leitbleche 15 und 16, die jedoch nicht wie die Leitbleche 14
in einer Ebene liegen, sondern in zwei parallelen Ebenen
angeordnet sind und sich gegenseitig überlappen, wobei
zwischen den beiden Leitblechen 15 und 16 ein schmaler gemäß
der Orientierung nach Fig. 1 horizontaler Spalt ist, durch
den die Folie 5 geführt werden kann, wie nachfolgend noch
erläutert werden wird.
Die beiden Leitbleche 15 und 16 sind im wesentlichen dreieckförmig
und besitzen zusammen ein zweites Formkantenpaar 17,
die an den Außenseiten der Formschulter 8 angeordnet sind,
und ein drittes Formkantenpaar 18, die einander überlappen
und eine V-förmige Öffnung an der Vorderseite der Formschulter
8 begrenzen. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, divergieren die
zweiten Formkanten 17 in Richtung des aus der Schlauchformeinrichtung
1 austretenden Schlauches 6. Verlängerungen der
zweiten Formkanten 17 schneiden sich unter einem Konvergenzwinkel
v. Die dritten Formkanten 18 konvergieren in Richtung
des austretenden Schlauches 6 und begrenzen in der Projektion
auf die Förderebene der Transporteinrichtung 2 einen Winkel
w.
Ein viertes Formkantenpaar 19, über das die Folie 5 geführt
wird, liegt an einer Vorderseite der oberen Formschulter 7
und liegt auf einer gemeinsamen Geraden.
Die Anordnung der Formkanten zueinander ist dabei derart, daß
der Weg über die verschiedenen Formkanten 12, 17, 18 und 19
entlang verschiedener Linien, die zu den Rändern 11 der Folie
5 jeweils parallel sind, gemessen von einem Eintritt der
Folie 5 in die Schlauchformeinrichtung 1 an einer Eintrittskante
20 bis zu dem Austritt der Folie 5 an einem senkrechten
Querschnitt des Schlauches 6 an Hinterkanten 21 der unteren
Formschulter 8 unterschiedlich lang ist. Insbesondere ist der
vorbeschriebene Weg in Bereichen nahe den Rändern 11 der
Folie 5 kürzer als in Bereichen zu der Längsmittelachse der
Folie 5 hin. Dies führt, wie später noch näher beschrieben
werden wird, dazu, daß die Ränder 11 locker und ungespannt
über die Formkanten laufen und insbesondere im Bereich
zwischen den ersten Formkanten 12 und den zweiten Formkanten
17 einen Bauch bilden (Fig. 4).
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die jeweils von der Folie 5
nacheinander überlaufene erste Formkante 12 und zweite
Formkante 17, d.h. gemäß Fig. 5 je eine rechte der ersten und
zweiten Formkanten und jeweils eine linke der ersten und
zweiten Formkanten, nicht in einer gemeinsamen Ebene angeordnet,
sondern sind jeweils zueinander windschief. Die Folie 5
wird dadurch im Bereich zwischen den ersten Formkanten 12 und
den zweiten Formkanten 17 verschränkt. In Abhängigkeit des
Neigungswinkels z der ersten Formschulter 7 sind eine Vielzahl
von Winkelkombinationen der Winkel u, v und w möglich,
um zum einen die Spannungsfreiheit der Ränder 11 und zum
anderen die Verschränkung der Folie 5 im Bereich zwischen
zwei zusammengehörigen Formkanten 12 und 17 zu erreichen. Bei
einem Winkel z von 45° können die Winkel u, v und w beispielsweise
70, 20 und 90° betragen. Projeziert man den in
der Ebene der ersten Formschulter 7 liegenden Winkel u in
die Ebene des in der Förderebene liegenden Winkels v, ist
die Projektion des Winkels u stets größer als der Winkel v.
Um die Geometrie des aus der Schlauchformeinrichtung 1
austretenden Schlauches 6 und die Spannungsverteilung bei der
Führung der Folie 5 über die einzelnen Formkanten einstellen
zu können, sind die Formkanten 12, 17 und 18 um und entlang
verschiedener Achsen beweglich. Um eine Höhe des Schlauches 6
einstellen zu können, ist die erste Formschulter 7 entlang
einer Achse a parallel zu einer Verbindungsgeraden der
Vorderkante 19 der ersten Formschulter 7 und einer Vorderkante
210 der zweiten Formschulter 8 verschieblich (Fig. 6). Ein
Träger 22, der mit beiden Leitblechen 14 der ersten Formschulter
7 verbunden ist, ist entlang der Achse a verschieblich
an einem Ständer 23 gelagert und über einen Arm 24 mit
einer Spindel 25 zur Höhenverstellung der ersten Formschulter
7 in Eingriff. Ein sich mit der Formschulter mitbewegendes
Handrad kann hierdurch entfallen. Die Spindel 25 kann von
Hand, vorzugsweise mittels eines Stellmotors 50 angetrieben
werden.
Der Träger 22 und der Ständer 23 sind zweiteilig ausgeführt
und mit jeweils einem der Leitbleche 14 verbunden, um die
Leitbleche 14 entlang einer Asche b quer zur Förderrichtung
der Transporteinrichtung 2 und hierdurch eine Breite des
ablaufenden Schlauches 6 einstellen zu können. Die Verstellung
der Leitbleche 14 der oberen Formschulter 7 erfolgt
dabei vorzugsweise synchron mit einer entsprechenden Breiteneinstellung
der Leitbleche 15 und 16 der unteren Formschulter
8 ebenfalls entlang einer Richtung b. Die beiden Ständer 23
können dabei jeweils fest mit einem der Leitbleche 15 bzw. 16
verbunden sind oder sie können mit den beiden Leitblechen 15
und 16 an eine gemeinsame Einstellspindel 26 gekoppelt sein.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die beiden Leitbleche 15 und
16 jeweils mittels einer Spindelmutter 27 bzw. 28 mit verschieden
gängigen Abschnitten der Einstellspindel 26 in
Eingriff, so daß mit Betätigen der Spindel 26 die Breite der
von den dritten Formkanten 18 begrenzten V-förmigen Öffnung
der unteren Formschulter 8 eingestellt wird. Anstelle des
dargestellten Spindelantriebes sind auch andere Antriebs- bzw.
Einstellvorrichtungen verwendbar, jedoch besitzt der
gezeigte Spindeltrieb bei einfacher Bauweise eine hohe
Präzision. Die Spindel 26 kann von Hand vorzugsweise mittels
eines geeigneten Stellmotors 51 angetrieben werden. Durch
synchrones Verstellen der Leitbleche 14 der oberen Formschulter
7 und der Leitbleche 15 und 16 der unteren Formschulter 8
ist die Spurbreite der Schlauchformeinrichtung 1 und damit
die Breite des ablaufenden Schlauches 6 einfach bei gleichbleibenden
geometrischen Verhältnissen der Formkanten zueinander
einstellbar.
Um die Spannung der Folie 5 an den Rändern 11 einstellen zu
können, sind die Leitbleche 14 der oberen Formschulter 7 um
jeweils eine Achse c schwenkbar, die senkrecht zu der von den
Leitblechen 14 definierten Ebene ist. Wie in Fig. 4 und 6
gezeigt ist, liegen die Achsen c jeweils an einem unteren
äußeren Ende der Leitbleche 14. Die Lage der Verbindungspunkte
der ersten Formkante 12 und der vierten Formkante 19 ist
dabei die gleiche für unterschiedliche Schwenkstellungen der
Leitbleche 14, derart, daß die gedachte Verbindung zwischen
dem vierten Formkantenpaar 19 und den Spitzen, d.h. den
Verbindungspunkten der zweiten und dritten Formkanten,
unverändert bleibt. Durch Verschwenken der Leitbleche 14 wird
der Konvergenzwinkel u verändert. Der Verstellbereich ist
dabei derart, daß der Konvergenzwinkel u bzw. dessen Projektion
in die Ebene des Winkels v stets größer ist als der
Winkel v. Hierdurch wird eine Verschränkung der Folie 5 im
Bereich zwischen den ersten Formkanten 12 und den zweiten
Formkanten 17 erreicht.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Leitbleche 14 jeweils auf
einem plattenförmigen Grundträger 29 schwenkbar gelagert. Um
ein synchrones Verstellen der beiden Leitbleche 14 zu erreichen,
können diese beispielsweise über eine Spindel miteinander
gekoppelt sein, ähnlich den beiden Leitblechen 15 und 16.
Hierfür kann ebenfalls ein nicht gezeigter Stellmotor vorgesehen
sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die beiden
Leitbleche 14 einzeln schwenkbar auszuführen, um unterschiedliche
Einstellungen an den beiden Formkanten 12 zu erreichen.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, werden die vierten Formkanten 19
von zylindrischen Rollen 30 gebildet, die an dem Grundträger
29 drehbar gelagert sind. Die Rollen 30 reduzieren die
Beanspruchung der Folie 5 durch die relativ spitzwinklige
Umlenkung an der Formkante 4 und verringern die Reibung der
Folie 5 an dieser Formkante.
Durch Einstellung des Konvergenzwinkels u läßt sich die
Spannung der Folie 15, wie später noch näher beschrieben
werden wird, in den Bereichen der Ränder 11 und die Bauchigkeit
der Folie zwischen den ersten Formkanten 12 und den
zweiten Formkanten 17 einstellen.
Um die Gegenstände 4 in den von den beiden Formschultern 7
und 8 aufgespannten Schlauch 6 zu transportieren, besitzt die
Transporteinrichtung 2, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine
Mehrzahl schmaler, parallel laufender Förderbänder 31, die
die Gegenstände 4 auf die untere Formschulter 8 bzw. die über
die untere Formschulter 8 gezogene Folie 5 zu schieben. Am
stromabseitigen Ende des Obertrums der Transporteinrichtung 2
sind die Förderbänder 31 um treppenförmig versetzt angeordnete
Rollen 32, 33, 34 und 35 geführt derart, daß die Enden der
einzelnen Förderbänder 31 V-förmig abgestuft sind und der von
den dritten Formkanten 18 begrenzten V-förmigen Öffnung der
unteren Formschulter 7 angepaßt sind. Hierdurch reicht der
Förderweg der Transporteinrichtung 2 unmittelbar bis an die
untere Formschulter 8, die mit der Förderebene der Transportrichtung
2 in der gleichen Ebene liegt. Um eine Breiteneinstellung
der Leitbleche 15 und 16 quer zur Transportrichtung
bei einem gleichbleibend geringem Spalt zwischen der Transporteinrichtung
2 und der V-förmigen Vorderseite der unteren
Formschulter 8 zu erreichen, ist das komplementär abgestufte
stromabseitige Förderende der Transporteinrichtung 2 vor- und
zurückschiebbar derart, daß der Förderweg der Transporteinrichtung
2 längenverstellbar ist.
Die Rollen 32, 33, 34 und 35, die das stromabseitige Ende
festlegen, sind an einem gemeinsamen Schlitten 36 gelagert,
der in Förderrichtung mittels Gleit- bzw. Wälzlager 37
verschieblich an einem nicht näher dargestellten Rahmen der
Verpackungsmaschine gelagert ist. Wird die Breite der unteren
Formschulter 8 verringert, d.h. werden die Leitbleche 14 und
15 zusammengeschoben bzw. weiter übereinander geschoben, wird
der Schlitten 36 entgegen der Förderrichtung der Transporteinrichtung
2 zurückgeschoben, so daß das stromabseitige Ende
der Transporteinrichtung nicht mit den dritten Formkanten 18
kollidiert. Bei einer Verbreiterung der unteren Formschulter
8, d.h. bei einem Auseinanderschieben der beiden Leitbleche
15 und 16 quer zur Förderrichtung, wird das stromabseitige
Ende in Förderrichtung nach vorne geschoben, um keinen Spalt
zwischen der Transporteinrichtung 2 und der unteren Formschulter
8 entstehen zu lassen.
Der Schlitten 36 ist vorzugsweise synchron zur Breiteneinstellung
der unteren Formschulter 8 verschieblich. Eine
Schlittenspindel 38, mit der der Schlitten über einen Arm 39
und eine Spindelmutter 40 in Eingriff ist, ist mittels eines
Kegelradpaares 41 an die Einstellspindel 26, mit der die
Stellung der Leitbleche 14 und der Leitbleche 15 und 16 quer
zur Förderrichtung eingestellt wird, gekoppelt. Die Synchronschaltung
des Schlittens 36 mit den Formblechen 15 und 16
kann auch mittels entsprechend angesteuerter Stellmotoren
einzeln erfolgen, jedoch besitzt die gezeigte Kopplung zweier
Spindelantriebe bei einfacher Bauweise eine hohe Präzision.
Die Einstellspindel 26 und die Schlittenspindel 38 können
gemeinsam von Hand oder mit einem geeigneten Stellmotor
angetrieben werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die einzelnen Förderbänder
31 derart geführt, daß die von den endlos umlaufenden Förderbändern
31 zurückgelegten Wegstrecken für unterschiedliche
Einstellungen des stromabseitigen Förderendes des Obertrums
der Transporteinrichtung 2 gleich sind. Die einzelnen Förderbänder
31 werden zunächst einzeln oder paarweise um die
verschieblich gelagerten Umlenkrollen 32, 33, 34 und 35
geführt und daraufhin zusammen um eine gemeinsame Umlenkrolle
41, die ebenfalls an dem verschieblichen Schlitten 36 drehbar
gelagert ist und zusammen mit den Umlenkrollen 32, 33, 34 und
35 in einer Richtung parallel zur Förderrichtung verschieblich
ist. Die Förderbänder 31 werden also jeweils S-förmig um
eine der Umlenkrollen 32, 33, 34 und 35 und die Umlenkrolle
41 geführt. Die an dem Schlitten 36 gelagerten Umlenkrollen
32 bis 35 und 41 sind zwischen zwei feststehenden drehbar
gelagerten Umlenkrollen 42 und 43 angeordnet, um die jedes
der Förderbänder 31 geführt ist. Der Abschnitt der Förderbänder
31 zwischen der Umlenkrolle 43 und den Umlenkrollen 32
bis 35 und der Abschnitt der Förderbänder 31 zwischen der
Umlenkrolle 41 und der Umlenkrolle 42 verlaufen in zueinander
parallelen Ebenen. Die verschiebliche Umlenkeinheit mit den
Umlenkrollen 32 bis 35 und 41 kann parallel zu diesen Ebenen
in Förderrichtung vor- und zurückbewegt werden, um die
Position des stromabseitigen Förderendes der Transporteinrichtung
2 einzustellen, wobei die von den Förderbändern 31
zurückgelegte Wegstrecke konstant ist. Die Förderbänder 31
können deshalb mit einer vorbestimmten und gleichbleibenden
Spannung beaufschlagt werden.
Zum Abtransport der Gegenstände 4 auf der Schlauchaustrittsseite
der Schlauchformeinrichtung 1 ist eine Abfördereinrichtung
3 vorgesehen. Die Abfördereinrichtung 3 weist ein mit
Luftsauglöchern 44 perforiertes Saugförderband 45 auf, das
endlos umläuft und dessen Oberseite in der Ebene der zweiten,
unteren Formschulter 8 liegt. Das stromaufseitige Förderende
des Abförderers 3 schließt bündig an eine Hinterkante der
zweiten, unteren Formschulter 8 an und übernimmt die in den
Schlauch geschobenen Gegenstände 4 sowie den Folienschlauch 6
selbst stromabwärts der Schlauchformeinrichtung 1. Im Bereich
der Schlauchformeinrichtung 1 selbst, d.h. im Bereich der
unteren Formschulter 8, ist also keine Fördereinrichtung
vorgesehen. Der Transport der Gegenstände 4 in diesem Bereich
erfolgt mittelbar durch die Folie 5, die über die Leitbleche
15 und 16 der zweiten, unteren Formschulter 8 gezogen wird.
Der Saugförderer 3 wirkt gleichzeitig als Abziehvorrichtung
für die Folie 5 und kann auch bei Abwesenheit von zu verpakkenden
Gegenständen 4 die Folie 5 durch die Schlauchformeinrichtung
1 ziehen. Insbesondere das Einfädeln der Folie 5 in
die Schlauchformeinrichtung 1 wird hierdurch erleichtert.
Zur automatischen Einstellung der Schlauchformeinrichtung 1
weist die gezeigte Verpackungsmaschine ferner eine Steuereinrichtung
und eine Speichereinrichtung auf, die in den Figuren
nicht gezeigt sind. In der Speichereinrichtung sind unter
entsprechenden Bezeichnungen jeweils den Gegenständen zugeordnete
Gegenstandsparameter wie beispielsweise Höhe, Breite,
Länge und andere Parameter, die die Einstellung der Schlauchformeinrichtung
beeinflussen, wie beispielsweise Farbe des
Gegenstandes oder Folienart, notwendige Schmelztemperatur
etc. abgespeichert. Die Steuereinrichtung ist jeweils mit den
Stellmotoren verbunden, um diese in Abhängigkeit der gespeicherten
Gegenstandsparameter anzusteuern.
Über eine ebenfalls nicht dargestellte Eingabeeinheit wird
der zu verpackende Gegenstand ausgewählt, wonach die unter
der entsprechenden Bezeichnung gespeicherten Parameter durch
die Steuereinrichtung aus dem Datenspeicher gelesen werden.
Die Steuereinrichtung errechnet daraus die Sollposition für
die Stellantriebe und steuert diese mit entsprechenden
Signalen an. Die errechneten Werte werden dabei über ein
Bussystem an die Motorsteuerung übertragen. Die Stellmotoren
fahren die gewünschte Position an und melden über das Bussystem
das Erreichen des Positionswertes an die Steuerung.
Dementsprechend wird die Schlauchformeinrichtung vollständig
automatisch nur durch Eingabe des zu verpackenden Gegenstandes
eingestellt.
Nachfolgend wird die Funktions- und Wirkungsweise der Verpakkungsmaschine
näher erläutert.
Zunächst wird die Folie 5 in die Schlauchformeinrichtung 1
eingefädelt. Hierzu wird die Folie 5 von der Vorratsrolle von
Hand abgenommen und über die Leitbleche 14 der oberen Formschulter
7 geführt. Die Randbereiche der Folie 5 werden über
die ersten Formkanten 12 der ersten, oberen Formschulter 7
gezogen und nacheinander um die zweiten und dritten Formkanten
je eines der Leitbleche 15 und 16 geführt. Der unter dem
Leitblech 15 geführte Abschnitt der Folie 5 und der auf die
Oberseite des Leitbleches 16 umgeschlagene Rand der Folie 5
werden durch den Spalt zwischen den beiden Leitblechen 15 und
16 gezogen. Die Folie 5 wird soweit durch die Schlauchformeinrichtung
1 gezogen, daß ein ausreichender Abschnitt auf
dem Abförderer 3 zu liegen kommt.
Die für die jeweiligen Gegenstände 4 erforderliche Breite und
Höhe des ablaufenden Schlauches 6 wird durch Betätigen der
Einstellspindel 26 und der Höhenverstellspindel 46 eingestellt.
Dies kann vor oder nach Einfädeln der Folie 5 erfolgen
und wird von der Steuereinrichtung und den Stellmotoren,
die eine motorische Einstellvorrichtung bilden, nach einer
entsprechenden Eingabe des Gegenstandes bewirkt.
Durch Betätigen des Abförderers 3 wird die Folie 5 durch die
Schlauchformeinrichtung 1 gezogen. Hierbei kann durch Verschwenken
der Leitbleche 14 die Ausrichtung der ersten
Formkanten 12 eingestellt werden. Durch Schwenken der Leitbleche
14 nach außen in Richtung der Pfeile f wird die von
der Folie im Bereich der Ränder 11 zurückzulegende Wegstrecke
verlängert, der Bauch der Folie 5 im Bereich zwischen den
ersten Formkanten 12 und den zweiten Formkanten 17 verringert
und ggf. die Spannung der Folie 5 in den Randbereichen
erhöht. Ein Zusammenschieben der Leitfläche 14 entgegen der
Pfeile f verringert die Spannung in den Randbereichen 11 und
vergrößert den Bauch, den die Folie 5 im Bereich zwischen den
ersten und zweiten Formkanten 12 bzw. 17 wirft. Diese Winkeleinstellung
kann ebenfalls durch die Steuereinrichtung
bewirkt werden, wobei eine Nachjustierung ggf. von Hand oder
durch manuelle Eingabe korrigierter Sollwerte vorgenommen
werden kann.
Die Gegenstände 4 werden gemäß Fig. 1 von links nach rechts
auf der Transporteinrichtung 2 transportiert und in den von
den Formschultern 7 und 8 aufgespannten Folientunnel geschoben.
Im Bereich der unteren Formschulter 8 werden die Gegenstände
4 durch die über die untere Formschulter 8 gezogene
Folie 5 transportiert. Stromab der Schlauchformeinrichtung 1
werden die Gegenstände von dem Abförderer 3 abtransportiert
und ggf. einer Verschweißvorrichtung zugeführt.