Verfahren zum Herstellen von gefüllten und verschlossenen tetraederförmigen Packungen und Maschine für die Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von tetraederförmigen Packungen, wie sie z. B. im schwedischen Patent Nr. 131599 beschrieben sind, und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von gefüllten und verschlossenen tetraederförmigen Pakkungen aus einem flächenförmigen Verpackungsmaterial, das zu einem mit einer Längsnaht versehenen Rohr gebildet wird, dieses dann abwechselnd in der einen und anderen von zwei winklig zueinander versetzten Ebenen längs schmalen Querzonen zusammengedrückt und luftdicht verschlossen wird, um eine in das Rohr eingeführte Menge von Füllmaterial in Einzelpackungen einzuschliessen, die vom Rohr getrennt werden.
Die beiden schwedischen Patente Nr. 123250 und 142529 z. B. behandeln ein Verfahren zum Herstellen von tetraederförmigen Packungen der angeführten Art, bei dem in erster Linie vorgesehen ist, dass das flächenförmige Verpackungsmaterial zu einem Rohr mit Längsnaht gebildet wird, die parallel zur Rohr achse ist. Da aufeinanderfolgendes Biegen eines Flächenmaterials aus einer Ebene um eine zur Längsrichtung des Flächenmaterials parallele Achse zu einem Zylindergebilde in diesem Material notwendigerweise grosse Beanspruchungen hervorruft, wenn mässige praktische Bildungslängen gewählt werden, so wird das Flächenmaterial beim Verfahren nach den beiden eben angeführten Patenten grossen Beanspruchungen unterworfen, wenn die eigentliche Paketbildung, d.h. die Deformation des Rohrs in Einzelpackungen, ohne Faltenbildung ausgeführt werden soll.
Bei solchen Umständen und wie aus dem dänischen Patent Nr. 67824 hervorgeht, ist schon vorgeschlagen worden, das Rohr durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln des flächenartigen Verpackungsmaterials auf einem Wickeldorn herzustellen. Bei einem solchen Aufwickeln wird ein relativ span nungsfreies. Rohr von einer Länge erhalten, die beträchtlich kleiner ist als die beim Herstellen einer Röhre mit einer auf einer Röhrenleitlinie liegenden Längsnaht erforderliche Länge. Bei der aus diesem Verfahren hervorgehenden Röhre fehlen eingeschlossene Spannungen, wie sie sonst beim- Bilden der Röhre auftreten.
Daher kann die Umwandlung der Röhre in tetraederförmige Einzelpackungen ohne Risiko eines äusserlichen Faltenwerfens ausgeführt werden, selbst wenn ein Material gewählt wird, dasin sich bei dem vorher erwähnten Verfahren zu einer solchen Faltenbildung neigt.
Nach dem angeführten dänischen Patent wird das Flächenmaterial auf einem zylindrischen Dorn schraubenlinienförmig in die Rohrform gewickelt, während es gleichzeitig axial -längs diesem Dorn verschoben wird. Somit wird das Rohr sowohl um seine eigene Achse gedreht als auch längs des Dornes verschoben. Die Rohrdrehung wird so auf die Rohrverschiebung eingestellt, dass die dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zusammendrückstellen des Rohres entsprechende axiale Vorschublänge der Drehung des Rohres durch den zwischen den beiden Druckebenen einer Packung eingeschlossenen Winkel entspricht, d.h. durch 900 bei einem regelmässigen Tetraeder.
Somit kann beim Herstellen von Packungen in einer intermittierenden Arbeitsweise, das Zusammendrücken des Rohres ausgeführt werden von einem einzigen Paar von Klemmbacken oder dergleichen, die weder an der Rotation des Rohres noch an dessen axialen Verschieben teilhaben.
Die Verwirklichung einer intermittierenden Arbeitsweise, hier gleichbedeutend mit intermittierender Drehung und Verschiebung des Rohres, hat sich als schwierig erwiesen. Da weder das Material noch das aus diesem hergestellte Rohr durchbrochen werden soll, wenn dichte Packungen hergestellt werden sollen, kann kein Antrieb mittels Zahnrädern oder dergleichen benützt werden, bei dem das Verpackungsmaterial durchstochen würde, sondern einzig ein Friktionsantrieb, wobei ein solcher aber das Risiko eines veränderlichen Schlupfes miteinschliesst, insbesondere im Moment des Anlaufes bei jedem Arbeitsspiel.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Band schraubenlinienförmig zu einer zylindrischen Röhre gewickelt wird, das Band bzw. die Röhre so geführt werden, dass die Längsnaht des zylindrischen Röhrenteils einen festen schraubenlinienförmigen Weg beschreibt, und das Verschliessen durch Flachdrücken in Querzonen ausgeführt wird.
Das Festlegen dieser Dimension des Verpakkungsmaterials kann ausgeführt werden als ein Messen einer gewissen Strecke am Material oder an der bereits gebildeten Röhre, aber auch als ein Ermitteln oder Aufspüren von aufeinanderfolgenden, auf dem Material oder an der Röhre vorhandenen Markierungen.
Das Verfahren und die Maschine zur Durchführung des Verfahrens sind nachfolgend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles der Maschine beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Maschine zum Herstellen von abgefüllten tetraederförmigen Packungen nach dem Verfahren gemäss der Erfindung;
Fig. 2 eine Vorderansicht dieser Maschine;
Fig. 3 eine Seitenansicht von rechts, teilweise im Schnitt;
Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2;
Fig. 5 und 6 Schnittansichten des untern Teils der Maschine nach den Linien V-V bzw.
VI-VI der Fig. 4;
Fig. 7 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6;
Fig. 8 eine auseinandergenommene perspektivische Detailansicht von drei mechanisch gesteuerten elektrischen Schliesskontakten;
Fig. 9 eine Detailsehnittansicht eines Teils des schraubenlinienförmigen Wicklungsmechanismus;
Fig. 10 eine Detailseitenansicht, teilweise im Schnitt, des Materialabwicklungsteils und
Fig. 11 eine Detailseitenansicht, teilweise im Schnitt, der Pumpenvorrichtung.
Die Maschine ist auf einem in ein Gehäuse eingeschlossenen Rahmen montiert, der im wesentlichen drei Teile aufweist, nämlich einen Untersatz 1, einen auf diesem ruhenden kastenartigen Körper 2, und einen auf letzterem stehenden Ständer 3, dessen vertikale Vorderwand mit derjenigen des Körpers 2 bündig ist. Der Rahmenuntersatz 1 und der -körper 2 : nehmen zusammen den grösseren Teil der Betäti- gungsmechanismen der Maschine auf, während der Rahmenständer 3 zur Hauptsache ausserhalb des Rahmens liegende Maschinenteile trägt.
Der Rahmenkörper 2 weist auch Raum auf für eine Vorratsrolle 4 (Fig. 4 und 10) eines flächenartigen Verpackungsmaterials 5, das z. B. aus Papier besteht, das auf der einen Seite mit einem durch Wärmeeinwirkung versiegelbaren Kunstharzprodukt überzogen ist.
Das Band 5 wird von der Vorratsrolle 4 abgezogen, durchsetzt einen Schlitz 6 im Oberteil des Rahmenkörpers 2 und gelangt über eine horizontale hintere Leitrolle 7 und eine geneigte vordere Leitrolle 8 auf einen rohrförmigen runden Wicklungsdorn 9, der auf der Vorderseite des Rahmenständers 3 befestigt ist. Das Band 5 wird schraubenlinienförmig und in Überlappung zu einer vertikalen Röhre 10 gewikkelt, die eine dichte schraubenlinienförmige Längsnaht aufweist.
Mit fortschreitender Wicklung wird die Röhre 10 sukzessive abwärts verschoben, vom Dorn 9 ab und zwischen zwei Klemmbacken 11, 12 gezogen, mittels welchen die Röhre 10 längs schmalen Querzonen abwechselnd in der einen und andern von zwei winklig versetzten Ebenen zusammengedrückt und dadurch in tetraederförmige Packungen unterteilt wird, die zum Schluss mittels einer um die Länge einer Packung unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12 gelegenen Schere 14, 15 von der Röhre 10 abgeschnitten werden.
Mittels eines axial durch den Dorn 9 eingesetzten Füllrohres 16 wird das einzufüllende Material, z. B. eine Flüssigkeit, über den beiden Klemmbacken 11, 12 in die Röhre 10 geleitet.
Beim schraubenlinienförmigen Wickeln wird die Röhre 10 auch axial abwärts geschoben. Wenigstens inbezug auf die rohrbildende, die packungbildende und die packungsabtrennende Operationen, weist die Maschine einen intermittierenden Betrieb auf, wobei zuerst ein neuer, einer Packungslänge entsprechender Röhrenteil schraubenlinienförmig gewickelt und vorgeschoben wird, und dann die Röhre, während sie stationär ist, in eine neue Verpackung abgeteilt wird, indem sie zusammengedrückt und die vorher gebildete Verpackung von ihr abgeschnitten wird.
Die schraubenlinienförmige Wicklung des Bandes 5 zur Röhre 10 auf dem Dorn 9 geschieht bei diesem Beispiel mittels eines endlosen Riemens 17, von dem das eine Trum in einer Windung um den Dorn 9 gelegt ist, wobei das Band 5 zwischen dieser Riementrumwindung und dem Dorn 9 eingeführt wird. Das Band 5 wird von der vorderen Leitrolle 8 und einer speziellen Bandführungsvorrichtung 18 so geführt, dass es beim Herstellen von regulären Tetraeder-Pakkungen auf der Zylinderoberfläche des Dorns 5 unter einem Winkel von ca. 240 zu dessen Achse aufliegt.
Zu diesem Zweck ist die vordere Leitrolle 8 unter dem gleichen Winkel zur Horizontalen geneigt und sonst so inbezug auf den Dornen 9 angeordnet, dass die eine Längskante des Bandes 5 gegen den Stirnflansch 19 des obern Endes der vordere Leitrolle 8 stösst und von diesem geführt ist Die Bandführungsvorrichtung 18 befindet sich unter der vordern Führungsrolle 8 und in der Nähe des Dornes 9. Sie arbeitet mit der andern Längskante des Bandes 5 zusammen und ist vorzugsweise von der im schwedischen Patent Nr. 165164 beschriebenen Art. Sie weist zum Teil ein an der Bandkante anliegendes Glied 20 auf, das die momentane Lage der Bandkante mechanisch fühlt, und zum Teil ein Paar von Führungsrollen 21, die nach dem Glied 20 angeordnet und auf zwei Wellen frei drehbar sind.
Diese beiden Wellen sind zueinander und zur Leitzone des Bandes 5 parallel und liegen in einer zu letzterem senkrecht stehenden Ebene, um auf die beiden Seiten des Bandes einzuwirken.
Die von der vorderen Leitrolle 8 und der Bandkantenführungsvorrichtung 18 gebildete Führung bewirkt, dass jede einzelne Windung der Röhre 10 genau denselben Schraubenlinienweg einschlägt wie die vorangehende Windung. Dadurch vermag der Riemen 17 einen etwas grösseren Winkel, z. B. ca. 25,50, beim Herstellen von regulären Tetraederpackungen, mit der Achse des Dornes 9 einzuschliessen als das Band 5, und damit weist der Riemen 17 eine etwas kleinere Steigung auf als die Wicklungswindungen der fertigen Röhre 10. Dieser Umstand gereicht zum Vorteil beim Wickeln, da wenn der Riemen 17 dieselbe Steigung aufweist wie die Windungen der Röhre 10 die Windungen der fertigen Röhre 10 das Bestreben zeigen, ihren Durchmesser trotz dem Dorn 9 sukzessive zu vergrössern.
Dank der zwangsläufigen Führung des Bandes 5 und dem durch die Steigung des Riemens 17 gewährleisteten konstanten Röhrendurchmesser können die überlappenden Windungsränder der Röhre 10 mittels eines Verschliessorgans 22 miteinander versiegelt werden. Dieses Organ 22 ist im Längssinn des Dorns 9 stationär, aber gegenüber diesem hin- und herbeweglich, und weist eine schraubenförmige Oberfläche auf, entsprechend der Überlappungszone der Windungsränder von aussen, um auf eine Überlappungs- zonenlänge, die etwas grösser ist als sie einer Pakkungslänge entsprechen würde, Druck auszuüben und Wärme zu übertragen.
Der Dorn 9 dient als Amboss für das Verschliessorgan 22, wobei der zwischen dem Dorn 9 und dem Organ 22 ausgeübte Druck mit der vom Organ 22 übertragenen Wärmemenge in einer solchen Beziehung steht, dass die Ränder der Wicklungswindungen miteinander versiegelt werden, wobei der Plastiküberzug des Bandes 5 als Klebmittel dient. Somit weist die durch die schraubenlinienförmige Wicklungsoperation Schritt um Schritt vom Dorn 9 weg und abwärts geschobene Röhre 10 eine kontinuierliche schraubenlinienförmige Längsnaht auf, die eine gute Abdichtung der Röhre 10 gewährleistet.
Obschon beim vorliegenden Beispiel angenommen ist, dass die schraubenlinienförmige Wicklung von einem stationären Wicklungsdorn 9 und einem mit der Aussenseite der in Bildung begriffenen Röhre 10 im Reibungsschluss stehenden Wicklungsriemen 17 ausgeführt wird, so kann doch die schraubenlinienförmige Reibungswicklung auch nur mit einem Dorn realisiert werden. In einem solchen Fall sollte der Dorn sowohl drehbar als auch axial verschiebbar sein, um einen schraubenlinienförmigen Weg zu beschreiben, der dieselbe Steigung aufweist wie der Riemen 17. Beim Wickeln mittels eines solchen Dorns startet dieser aus einer obern End- oder Normalstellung und bewegt sich auf einem schraubenlinienförmigen Weg abwärts in eine untere Endstellung, aus der er nach Vollenden seines Wicklungshubes in seine Ausgangs- oder Normalstellung zurückkehrt.
Diese Rückkehr erfordert, dass der in Frage stehende Dorn zu Beginn des Rückkehrhubes einen Durchmesser annehmen kann, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Röhre. Daher ist der Dorn vorzugsweise von spreizbarer Konstruktion, damit sein Aussendurchmesser beim Wicklungshub dem gewünschten Röhreninnendurchmesser entsprechen kann, und beim Rückkehrhub kleiner ist als dieser, so dass also der Dorn sich nicht mehr an die Röhrenwand legen kann. Der spreizbare und bewegliche Dorn sollte eine Aussenfläche mit hoher Reibung am Band 5 oder an der Röhre 10 aufweisen, der stationäre Dorn 9 aber eine geringe Reibung. Der spreizbare Dorn könnte vorzugsweise mit einer stationären schraubenlinienförmigen Platte zusammen wirken, die die Röhre 10 aussenseitig führt und möglicherweise mit deren Längsnaht im Führungssinn zusammenarbeitet.
Der spreizbare Dorn könnte ferner mit einem äusseren Klemmring oder dergleichen versehen sein, um die Röhre beim schraubenlinienförmigen Wickeln auf dem Dorn zu halten.
Beim Abwärtsbewegen wird die Röhre 10 zwischen die beiden Klemmbacken 11, 12 eingeführt, horizontal beweglich inbezug auf eine durch die Achse der Röhre 10 gelegte Ebene und parallel zur Maschinenvorderseite. Die beiden Klemmbacken 11, 12 sind in bekannter Weise so angeordnet, dass sie die Röhre 10 längs einer engen Querzone flachpressen und dabei Wärme abgeben, um den Plastiküberzug der Röhreninnenwand durch Wärmeeinwirkung abzudichten.
Da durch das Flachdrücken der Röhre 10 zwischen den beiden Klemmbacken 11, 12 ihre wirkliche Länge zwischen dem untern Ende der zylindrischen Oberfläche des Dorns 9 und den beiden Klemmbacken 11, 12 verringert wird, sind letztere bei Ausführung ihrer Versiegelungsbewegung gegen den Dorn 9 hebbar ausgebildet, um die Reduktion der Röhrenlänge zu kompensieren. Durch diese Kompensation werden die sonst im Verpackungsmaterial auftretenden Beanspruchungen ausgeschaltet, die der richtigen Paketbildung entgegenarbeiten oder diese sogar verhindern können.
Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querabdichtoperationen wird die Röhre 10 durch einen dem gewünschten Abstand zweier aufeinanderfolgender Querabdichtzonen entsprechenden Winkel gedreht, d.h. um 900 im vorliegenden Fall, und daher werden die Querverschlussoperationen in winklig gegeneinander versetzten Ebenen ausgeführt. Beim Drehen der Röhre 10 über 900 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querverschlussoperationen werden die Querverschlüsse natürlich abwechselnd in der einen oder andern von zwei zueinander senkrechten Ebenen angeordnet, während bei einer Röhrendrehung um andere Winkel die Querverschlüsse in Ebenen liegen würden, die zueinander in andern Winkelverhältnissen stehen.
Eine Schere 14, 15 ist ein einem der gewünschten Packlänge entsprechenden Abstand unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12. in deren gehobenen Stellung angeordnet, so dass sie in der geschlossenen Stellung der Klemmbacken und durch einen Schnitt in der vorangehenden Querverschlusszone eine verschlossene Packung 13 von der Röhre 10 trennt. Zu diesem Zweck sind die beiden Scherenarme 14, 15 horizontal und schneiden bei ihrem Zusammenwirken längs einer Linie, die in einer durch die Achse der Röhre 10 gelegten Ebene liegt und parallel zur Schliessrichtung der beiden Klemmbacken läuft. Die Schnittlinie sollte natürlich entsprechend beweglich sein, wenigstens bei grösseren Abweichungen von der 90o-Beziehung zwischen den Ebenen aufeinanderfolgender Querverschlüsse.
Das Füllmaterial wird durch das Rohr 16 in die Röhre 10 eingefüllt, die an ihrem unteren Ende verschlossen ist. Diese Zufuhr kann entweder fortlaufend oder intermittierend sein. Im ersten Fall sollte jede durch die beiden Klemmbacken ausgeführte pakkungsbildende Querverschlussoperation unterhalb des Füllmaterialniveaus in der Röhre 10 ausgeführt werden; im zweiten Fall hingegen werden die Querverschlüsse über jeder Einzelabfüllung vorgenommen.
Zwecks Erleichterns des intermittierenden Einfüllens sollte die Füllmaterialsäule im Einfüllrohr 16 und in der an dieses anschliessenden Speiseleitung kontinuierlich sein, sogar während des Intervals zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfüllungen. Zu diesem Zweck ist die Ausgabeöffnung des Einfüllrohrs 16 der intermittierend füllenden Ausführung der Maschine nach der Erfindung mit einer als Rück schlagventil wirkenden Vorrichtung 23 versehen. In ihrer einfachsten Form weist diese ein sich erweiterndes Mundstück des Einfüllrohrs auf, in dessen Ausgabeöffnung eine Filterscheibe montiert ist.
Letztere besteht aus einem dem Füllmaterial angepassten Drahtnetz, so dass beim Aufhören des Speisedruckes in der Zufuhrleitung und im Einfüllrohr 16 die Füllmaterialsäule über der Filterscheibe im Rohr 16 hängt , ohne dass Material selbst tropfenweise durch die Filterscheibe entweichen würde.
Da die beiden Klemmbacken 11, 12 um eine
Strecke unter dem unteren Ende des Dornes 9 lie gen, die die tatsächliche Packlänge beträchtlich übersteigt, tritt die Deformation der Röhre beim Schliessen der beiden Backen ohne nennenswerte Tendenz zumBilden unerwünschter Runzeln und Falten in dem zwischen dem Dorn 9 und den beiden Klemmbacken befindlichen Röhrenteil ein. Anderseits treten je nach der Steifheit des Verpackungsmaterials und anderer wichtiger Eigenschaften desselben, mehr oder weniger ausgeprägte Tendenzen dieser Art auf beim Deformieren des in die endgültige Paketform Röhrenteils unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12. Der Grund dazu ist, dass der Querverschluss, durch den das betreffende Paket 13 verschlossen wird, in einer Ebene ausgeführt wird, die gegenüber derjenigen des vorangehenden Querverschlusses winklig versetzt ist.
Daher wird der ovale Querschnitt des letztgenannten Röhrenteils durch einen Winkel gedreht, der demjenigen zwischen den Verschlussebenen entspricht, d.h. im vorliegenden Fall durch 900, wobei eine solche Drehung Spannungen in der Wandung des Röhrenteils hervorruft.
Um das Auftreten von schädlichen Brechfalten längs des eigentlichen Packungskörpers zu verhindern, kann z. B. die vordere Klemmbacke 12 zwei aufrechtstehende Falzhörner 24, 25 aufweisen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch die Röhrenachse und senkrecht zur Maschinenvorderseite gelegten Ebene symmetrisch angeordnet sind, so dass beim Schliessen der Klemmbacke 12 die Röhre 10 von jeder Seite längs einer von zwei horizontalen, zur genannten Ebene parallelen Linie einwärts geknickt wird, die annähernd um die Packungslänge über den beiden Klemmbacken 11, 12 liegt, wodurch die linearen, relativ wenig tiefen Falten 26, 27 in der Röhre 10 erzeugt werden. Auf diese Weise sind die unvermeidlichen beim Umwandeln von der Röhrenin die Tetraederform auftretenden Brechfalten im Packungswandmaterial auf die Querverschlusszonen lokalisierbar, wie das z.
B. in dem Schweizer Patent Nr. 376420 dargelegt ist.
Ein weiterer, durch die Falzhörner 24, 25 erzielter Vorteil besteht darin, dass die Röhre 10 gegen die beiden Klemmbacken 11, 12 allmählich von der zylindrischen in die abgeflachte Ovalform übergeht, anstatt ihre zylindrische Form so weit als möglich unterhalb des Dorns 9 beizuhalten, da im letztgenannten Fall an den Enden der beiden Klemmbacken scharf ausgeprägte Übergangsfalten auftreten. Letztere bewirken in dem durch die Klemmbacken 11, 12 erzeugten und noch nicht ganz stabilisierten Querverschluss unzulässige Spannungen im Sinne eines Trennens der Röhrenwandungen.
Eine Massnahme zum Erleichtern des Bildens von Tetraedern wäre auch das Verlängern des Dornes 9 weiter abwärts, z. B. mittels einer zylindrischen, sukzessive in einer Ebene senkrecht zur Querverschlussebene verflachten Oberfläche, wie das im erwähnten dänischen Patent Nr. 67824 dargelegt ist. Ein durch eine solche Anordnung erzielter Vorteil oder dessen technische Äquivalent besteht darin, dass die beiden Klemmbacken 11, 12 einen Röhrenquerschnitt von wenigstens annähernd kreisrunder Form zusammendrücken, die auf jeden Fall in der Klemmrichtung ziemlich oval ist.
Während ihres kombinierten Abwärtsverschiebens wird die Röhre 10 in die Schere 14, 15 und von die ser betätigbare Tragteile 28, 29 eingeführt. Tn der Klemmstellung dienen die Tragteile 28, 29 durch je eine geneigte Stützfläche 30 bzw. 31 zum Anpressen gegen eine gegenüberliegende Tetraederseite, wozu sie so ausgebildet sind, dass sie einem Ausbauchen der Tetraederseiten zufolge des Gewichtes des Einfüllmaterials entgegenarbeiten. Somit sind diese Tragteile 28, 29 allgemein von grosser Wichtigkeit für das Bilden der Tetraeder, können aber zusätzlich im Zusammenhang mit der kontinuierlichen Zufuhr von Einfüllmaterial in die Röhre 10 noch eine Dosierfunktion übernehmen, da sie durch Festlegen der Lage der Tetraederseiten das Packungsvolumen bestimmen.
Zum weiteren Abmessen des Volumens der Pakkung 13 beim kontinuierlichen Einfüllen können die Unterseiten der beiden Klemmbacken 11, 12 je mit einer geneigten Stützfläche (nicht gezeigt) versehen sein, entsprechend den geneigten Stützflächen 30 und 31.
Nach ihrem Abtrennen von der Röhre 10 fällt die fertige Packung 13 auf eine gekrümmte Platte 32, die als Rutsche dient und zu einer Abnahmestation führt, wo die Packung entweder von Hand oder automatisch zum Vertrieb verpackt wird.
Nachfolgend sei das gezeigte Ausführungsbeispiel in seinen Einzelheiten und deren Zusammenarbeiten beschrieben.
Wie insbesondere aus Fig. 4 und 10 ersichtlich, ist der Rahmenkörper 2 mit einem separaten Gehäuse 34 versehen, das mittels einer Türe 33 für die Vorratsrolle 4 verschliessbar ist. Im Gehäuse 34 sitzt die Rolle 4 auf einer horizontalen Spulenwelle 35, die in einem allgemein U-förmigen Träger 36 drehbar gelagert ist. Die beiden Füsse 37, 38 des letzteren sind in einer Vertikalebene schwenkbar mit ihren freien Enden am Gehäuseboden in Nähe der untern Kante der Türöffnung 39 angelenkt. Der Träger 36 ist somit durch die Türöffnung 39 aus einer durch die Scharniere bestimmten Arbeitsstellung in eine Rollenersatzstellung schwenkbar, die in Fig. 5 mit strichpunktierten Linien angegeben ist. In dieser Stellung befinden sich die Spulenwellenlager 40, 41 des Trägers 36 auf der gegen die Maschinentragfläche 42 gerichteten Seite der Füsse 47 und 48.
Die Spulenwellenlager 40, 41 sind in der entsprechenden Richtung offen und je mit einem Schnappriegel 43 versehen zum Ermöglichen des Einsetzens der Spulenwelle 45 in das Lager und zum Zurückhalten der Welle in diesen, bis der Schnappriegel 43 entgegen Federwirkung aus seiner Sperrstellung bewegt wird.
Zufolge dieser Konstruktion und dieser Anordnung des Trägers 36 und seiner Spulenwellenlager 40 und 41 kann der Träger beim Auswechseln der Rolle abwärts über eine mit einer Spulenwelle 35 versehene Rolle 4 verschwenkt und zum voraus in die richtige Stellung vor die Türöffnung 39 gebracht werden, wodurch die Spulenwelle 35 automatisch in die Lager 40, 41 schnappt, so dass der Träger 36 nachfolgend in seine Arbeitsstellung im Gehäuse 34 zurückverschwenkt werden kann.
Um das hintere Ende eines von der Vorratsrolle 4 sich abwickelnden Bandes 5 mit dem Vorderende einer neuen Vorratsrolle 4 zu vereinigen, trägt die Oberseite des Trägers 36 in dessen ausgeschwenkter Stellung eine Platte 44, die als Arbeitstisch zum Vereinigen dient und längs einer zylindrischen mit der Vorratsrolle 4 in deren montierte Stellung koaxialen Oberfläche gekrümmt ist, wobei der Radius dieser Plattenkrümmung etwas grösser ist als der grösste Vorratsrollenradius.
Das Band 5 der Rolle 4 wird unter eine horizontale Laufrolle 45 verlegt, die über der Vorratsrolle 4 und jenseits der Spulenwelle 25 in Arbeitsstellung liegt, wie von der Türöffnung 39 aus gesehen. Die Laufrolle 45 ist zwischen den freien Enden von zwei abwärtsgerichteten Schwenkhebeln 46, 47 drehbar gelagert, deren andere Enden starr an einer horizontalen, im Rahmenkörper 2 drehbar gelagerten Welle 48 befestigt sind. Von der Laufrolle 45 gelangt das Band 5 unter eine horizontale, im Rahmenkörper 2 in der Arbeitsstellung annähernd vertikal über der Spulenwelle 35 und gerade unterhalb des Schlitzes 6 im Oberteil des Rahmenkörpers 2 drehbar gelagerte Laufrolle 49. Die beiden Laufrollen 45, 49 sind parallel zur Spulenwelle 25. Von der Rolle 49 läuft das Band 5 durch den Schlitz 6 zur Laufrolle 7 und weiter über diese und die geneigte vordere Laufrolle 8.
Die beiden Rollen 7 und 8 sind drehbar im gleichen Halter 50 gelagert, der auf der einen Seite des Ständers 3 verstellbar an einer geneigten Führungsbahn 51 befestigt ist. Von der vordern Rolle 8 aus gelangt das Band 5 zwischen die schraubenlinienförmige Wicklungswindung des Riemens 17 und den Dorn 9.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurde angenommen, dass die Längsnaht der Röhre 10 über geschlagen zu sei, d.h. dass die einander überlappenden Bandränder miteinander so verbunden sind, dass Bandinnenseite auf Bandinnenseite (Plastikseite auf Plastikseite) liegt. Dafür gilt nun, dass das Band 5 vor seiner schraubenlinienförmigen Wicklung auf sich selbst umgelegt oder gefaltet ist, auf eine Strecke von dem betreffenden Rand aus, die annähernd der Überlappungsbreite der herzustellenden Längsnaht entspricht. Das Umfalten wird ausgeführt gemäss dem Inhalt des schwedischen Patentes Nr. 193594. Daher wird das Band 5 zuerst mit einer Reisslinie versehen, die den betreffenden umzulegenden Rand festlegt.
Dann wird dieser Rand durch eine Komponente einer Aussenkraft um die Reisslinie gefaltet, während das Band 5 mit Ausnahme des genannten Randes annähernd senkrecht zu einer Ebene, und die Reisslinie in dieser Ebene gehalten ist, wobei die genannte Kraftkomponente parallel zur genannten Ebene ist. Um die Reisslinie in dieser Ebene zu halten, wird das Band 5 seitlich an dieser geführt, währenddem es mit der Reisslinie versehen wird. Weiter wird das Band 5 zum Vervollständigen des von der genannten Aussenkraft begonnenen Randumlegens sukzessive umge schlagen, wobei der vorgefaltete Rand nach oben liegt, so dass der Bandteil mit Ausnahme des betreffenden Bandrandes eine einkurvige Form annimmt.
Im vorliegenden Fall weist die Faltvorrichtung eine kombinierte Bandführungs- und Reissvorrichtung 52 auf, die vor der vordern Rolle 8 liegt und schwenkbar am Halter 50 befestigt ist. Diese Vorrichtung 52 weist annähernd die gleiche Konstruktion auf wie die vorher beschriebene Bandführungsvorrichtung 18, wobei die zwei an den beiden Seiten des Bandes 5 zur Anlage kommenden Rollen eine ringförmige Reissrippe bzw. eine entsprechende winklige Umfangsnut aufweisen, sowie die Laufrolle 8 und deren Stirnflansch 19. Diese letztgenannten Teile beginnen und beendigen das Überschlagen des Bandrandes um die Reisslinie, die von der Bandführungsvorrichtung 52 erzeugt und annähernd in der Ebene gehalten wird, die senkrecht zur Achse der Rolle 8 steht und durch die Schnittlinie zwischen der Innenseite des Stirnflansches 19 und der zylindrischen Fläche der Rolle 8 gelegt ist.
Der Riemen 17 läuft über zwei Scheiben 53 und 54, von denen die obere 53, in einem Bügel 55 drehbar gelagert ist, dessen eines Ende schwenkbar am Halter 50 gelagert ist. Das andere Ende des Bügels 55 ist durch eine Zugfeder 56 mit dem freien Ende einer am Halter 50 über dem Bügel 55 befestigten Spindel 57 verbunden. Der Bügel 55 wird also entgegen der Kraft der Feder 56 abwärts verschwenkt.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die andere oder untere Riemenscheibe 54 auf einer Welle 58 montiert, die ihrerseits drehbar in einem Wagen 61 gelagert ist, der verstellbar auf zwei zueinander parallelen zylindrischen Führungsrohren 59, 60 beweglich ist. Letztere sind an einem Halter 62 an einer Seitenwand des Rahmenkörpers 2, und ihre obern Enden an einem Halter 63 an der entsprechenden Seitenwand des Rahmenständers 3 befestigt.
Mit der untern Riemenscheibe 54 ist starr die eine Hälfte einer elektromagnetischen Kupplung 64 befestigt, deren andere Hälfte an der Welle 58 befestigt ist. Beim Erregen der Magnetspule der Kupplung 64 werden die beiden Kupplungshälften miteinander verbunden, und daher wird die Riemenscheibe 54, die sonst auf der Welle 58 frei drehbar ist, fest mit dieser verbunden.
Auf der Welle 58 ist starr ein Kettenrand 65 befestigt. In der gleichen Ebene mit diesem und über bzw. unter diesem sind zwei weitere Kettenräder 66, 67 im Wagen 61 frei drehbar montiert. Über die beiden Kettenräder 66, 67 und unter dem Kettenrad 65 auf der Welle 58 ist eine Kette 68 gelegt, deren oberer Teil um ein Kettenrad 69 gelegt ist, das frei drehbar im obern Führungsrohrhalter 63 montiert ist, und weiter in ein Führungsrohr 59. In letzterem ist das entsprechende Kettenende mit dem obern Ende einer im Führungsrohr 59 eingeschlossenen Zugfeder 70 verbunden, deren unteres Ende am unt stopt wird. Der Vorschub der Kette 68 ist vorzugsweise so eingestellt, dass sie nach dem Trennen der Riemenscheibe 54 von der Welle 58 das Drehen der Welle 58 noch für eine kurze Zeit fortsetzt.
Mit dem Trennkontakt der Bandlängenmessvorrichtung 87 ist ein Mikroschalter 89 in Serie, und ein weiterer Mikroschalter 90 parallelgeschaltet. Diese beiden Mikroschalter werden je von einer auf der Hauptmaschinenwelle 77 befestigten Nockenscheibe 91 bzw. 92 betätigt, die eine solche Form aufweisen, dass der Schalter 89 während des ganzen von der Feder 70 ausgeführten Rücklaufes der Kette 68 offengehalten und der Schalter 90 für eine kurze Zeit geschlossen wird zwecks Beginnens einer neuen schraubenlinienförmigen Wicklungsoperation. Sobald letztere durch den Mikroschalter 90 eingeleitet worden ist, schliesst der vom Messrad 88 betätigte Trennkontakt und übernimmt die Steuerung der Stromzufuhr an die Magnetkupplung 64.
Der Riemen 17 kann natürlich auch von einem andern Mechanismus angetrieben werden als vom gezeigten und beschriebenen Zugkettenmechanismus.
Anderseits besteht inbezug auf die schraubenlinienförmige Wicklung ein Merkmal der Erfindung darin, dass diese Wicklung ausgeführt wird im Eingehen auf das Messen einer Strecke längs entweder des Bandes 5 oder der bereits aus diesem gebildeten Röhre 10 oder dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Indices oder Marken, die zum voraus auf dem Band 5 oder der Röhre 10 angebracht sind.
Wird dieses schraubenlinienförmige Wickeln nicht von einem Wicklungsriemen ausgeführt, sondern vom oben angeführten spreiz- und verschiebbaren Dorn, so kann der soeben beschriebene Riemenantriebsmechanismus gemäss den Erfordernissen eines spreizbaren, drehbaren und verschiebbaren Wicklungsdornes modifiziert werden.
Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Klemmbacken 11, 12 in einem rechteckigen, horizontalen Rahmen 93 getragen, dessen Langseite senkrecht zum Vorderstand des Maschinenrahmens steht, und dessen eine Kurzseite zusammen mit den benachbarten Teilen der beiden Langseiten aus dem Rahmenkörper 2 der Maschine herausragt. Die vordere Backe 12 ist an der Innenseite der äussern Rahmen-Kurzseite 94 befestigt, und die innere Klemmbacke 11 ist längs der Rahmen-Langseiten 95, 96 verschiebbar. Zu diesem Zwecke ist die Klemmbacke 11 längs ihren entsprechenden Seiten mit zwei koaxial montierten Rollen 97, 98 versehen, die in einer Nut 99 bzw. 100 in den Rahmen-Langseiten 95 und 96 rollen können.
Die verbleibende Rahmen-Kurzseite 101 und die innere Klemmbacke 11 tragen auf ihren einander gegenüberliegenden Seiten je einen horizontalen Schwenkzapfen 102 und 103, die senkrecht zu den Rahmen-Langseiten 95, 96 stehen. An der Decke des Maschinenrahmenkörpers 2 sind zwei zur Maschinenvorderwand parallele Schwenkzapfen 104, 105 vorgesehen, die in der ganz getrennten Stellung der beiden Klemmbacken 11, 12 voneinander um die gleiche Strecke abstehen wie die beiden Schwenkzapfen
102, 103. Die beiden Schwenkzapfen 104, 105 befinden sich auf der gleichen Höhe in der Maschine, nämlich annähernd auf dem Niveau des untern Endes des Dorns 9.
Auf dem vordern stationären Zapfen 105 ist das eine Ende eines abwärtsgerichteten Tragarms 106 schwenkbar gelagert, dessen anderes Ende am Zapfen
103 auf der innern Klemmbacke 11 angelenkt ist. Die beiden Zapfen 104 und 102 sind gleicherweise durch einen zweiten Tragarm 107 von derselben Länge wie der Tragarm 106 miteinander verbunden.
Zwischen den beiden festen Schwenkzapfen 104,
105 und an einem näher am vordere Zapfen 105 gelegenen Punkt befindet sich eine feste Spindel 108 parallel zu den beiden festen Zapfen 104, 105 und auf derselben Höhe. Auf dieser festen Spindel 108 sind zwei abwärtsgerichtete und gleichlange Tragarme 109, 110 schwenkbar befestigt. Am andern Ende sind diese beiden Arme 109, 110 an der einen bzw. andern Rahmen-Langseite 95, 96 angelenkt, und zwar mittels je eines von zwei koaxialen Schwenkzapfen
111, 112.
In einer zwei vertikale U-förmige Platten aufweisenden Führungsvorrichtung ist ein horizontaler Zapfen 115 verschiebbar aus einer obern Stellung entsprechend den vollständig voneinander getrennten Klemmbacken 11 und 12, in der dieser Zapfen 115 über dem Klemmbackenrahmen 93 ist, in eine untere Stellung entsprechend den geschlossenen Klemmbakken und annähernd auf der gleichen Höhe wie der Klemmbackenrahmen 93. Die vertikale Führungsvorrichtung befindet sich zentral zwischen den durch die beiden festen Zapfen 104, 105 gelegten Vertikalebenen. Der bewegliche Zapfen 115 ist mittels zweier Lenker 116, 117 mit dem Zapfen 102 auf der Bakkenrahmen-Kurzseite 101 bzw. mit dem Zapfen 103 der innern Klemmbacke 11 verbunden.
Der bewegliche Zapfen 115 ist mit dem untern Ende einer Zugfeder 118 verbunden, deren oberes Ende an derDecke des Maschinenrahmenkörpers 2 befestigt ist. Ferner ist dieser Zapfen drehbar verbunden mit dem obern Ende eines abwärtsgerichteten Zugstabes 119, dessen anderes Ende an einem Hebel 120 angelenkt ist, der seinerseits schwenkbar an der Welle 75 im Maschinenrahmen-Untersatz 1 gelagert ist und auf seiner Oberseite einen Kurvenroller 121 trägt, der mit einer Kurvenscheibe 122 auf der Maschinenhauptwelle 77 zusammenarbeitet.
Wenn, gemäss der Form der rotierenden Kurvenscheibe 122, der Hebel 120 aus seiner obersten Stellung nach unten verschwenkt wird, so verschiebt der
Zugstab 119 den beweglichen Zapfen 115 in den Führungsplatten 113, 114 entgegen der Wirkung der Zugfeder 118 abwärts. Dadurch trennen die beiden Gelenkstangen 116, 117 die innere Backenrahmen Kurzseite 101 vom innern Klemmbacken 11, bis die Welle 115 ihre unterste Stellung erreicht, in der sie annähernd in der gleichen Ebene liegt wie die bei den Schwenkzapfen 102, 103 der Backenrahmen Kurzseite 101 bzw. der innern Klemmbacke 11. Die Relativbewegung zwischen der Backenrahmen-Kurzseite 101 und der Klemmbacke 11 bewirkt eine entgegengesetzt gerichtete Relativbewegung zwischen der äussern Backenrahmen-Kurzseite 94 und der innern Klemmbacke 11, d.h. zwischen den beiden Klemmbacken 11, 12.
Zufolge der Konstruktion des Auf hänge- und Betätigungsmechanismus geschieht die Hin- und Herbewegung der Klemmbacken 11 und 12 symmetrisch zu einer durch die Achse der Röhre 10 gelegten Vertikalebene. Auf ähnliche Weise wird der Klemmbackenrahmen 93 konstant annähernd horizontal gehalten. Anderseits wird dieser, da er an den Tragarmen 107 und 109 aufgehängt ist, beim Schliessen der Klemmbacken etwas aus seiner Lage entsprechend den vollständig getrennten Klemmbacken 11, 12 angehoben.
Dieses Anheben entspricht im wesentlichen der Längenreduktion des Röhrenmaterials unter dem untern Ende des Dorns 9, die beim Flachpressen der Röhre 10 durch die beiden Klemmbacken 11, 12 eintritt und schaltet solche Axialspannungen in der Röhre 10 aus, die sonst eine unerwünschte Tendenz hervorrufen würden zum Verschieben der Röhre 10 aus ihrer Axialstellung längs des Dorns 9.
Zwischen der innern Backenrahmen-Kurzseite 101 und dem innern Klemmbacken 11 in ihrer normalen Ausserbetriebstellung, ist ein Nocken 123 vorgesehen, der an der Innenseite der einen Backenrahmen-Langseite 95 befestigt ist. Dieser Nocken arbeitet mit einer Rolle 124 zusammen, die am einen Ende eines Kurbelarms 125 befestigt ist, von der das andere Ende an einer Vertikalwelle 127 befestigt ist, die sowohl im Führungsweghalter 63 sowie in einem Lageransatz 126 an der Maschinenvorderseite drehbar gelagert ist. An der Welle 127 ist ein das Verschliessorgan 22 tragender Halter 128 verstellbar befestigt. Wie schon erwähnt, weist das Organ 22 eine schraubenlinienförmige Arbeitsfläche auf, deren Form und Ausdehnung der schraubenlinienförmigen Längsnaht von etwas mehr als einer Packungslänge der Röhre 10 entsprechen.
Das Verschliessorgan ist mit Mitteln zur Erzeugung von Wärme in der Längsnahtzone ausgerüstet, die in Tätigkeit treten beim Andrücken des Organs 22 auf diese Zone.
Beim Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird der Nocken 123 relativ zur Nockenwelle 124 bewegt. Bei dieser Relativbewegung wird der Nocken 123 schliesslich einwärts gegen die Backenrahmen Langseite 95 getragen, wodurch wiederum das Organ 22 einwärts gegen den Dorn 9 in die Arbeitsstellung verschwenkt wird. Beim Trennen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird das Verschliessorgan 22 wieder vom Dorn 9 weg in seine Normalstellung verschwenkt. Vorzugsweise wird die Nockenrolle 124 durch eine Feder (nicht gezeigt) konstant im Anschlag gegen den Nocken 123 gehalten.
Besonders dann, wenn schraubenlinienförmig gewickelte Röhren eine sog. Hinternaht aufweisen, durch die der Aussenradius der Röhre 10 beträchtlich vergrössert wird, kann es sich zwecks Erleichterns der positiven Führung der Röhre 10 als tunlich erweisen, die Arbeitsfläche des Dorns 9 mit einer schraubenlinienförmigen der Längsnaht entsprechenden Nut zu versehen, deren Tiefe der durch die Längsnaht bewirkten Röhrenwandverdickung entspricht.
Wie oben dargelegt, befinden sich die Schere 14, 15 sowie die von dieser betätigten Tragteile 28, 29 auf einer Höhe unterhalb der entsprechenden Höhe der Klemmbacken 11, 12 auf der Maschinenvorderseite. Die beiden Scherenteile 14, 15 weisen die Form von zwei im wesentlichen kongruenten Scherenschenkeln auf, die an einem Punkt zwischen ihren entsprechenden Enden an einer Vertikalspindel 129 frei drehbar sind. Diese Spindel durchsetzt einen Träger für die Rutschplatte 32 und sitzt mit ihrem Fussende auf einem von einer Anzahl ungleich langer Bolzen 131 an einem Revolverkopf 132. Mittels eines Exzenters 133 kann die Spindel 129 mit dem Träger 130 verriegelt werden.
Die gezeigte Anordnung eines drehbaren Revolverkopfes 132. und auf diesem montierter Anschlagbolzen 131 für die Spindel 129 zeigt ein Ausführungsbeispiel zum Einstellen der Arbeitshöhe der Schere 14, 15 um so eine fertige Packung 13 nach einer Strecke abzutrennen entsprechend der Packungslänge unter den Klemmbacken 11, 12 in deren angehobenen Arbeitsstellung.
Die Tragteile 28, 29 sind in einer Horizontalebene über der Schere 14, 15 um je einen Zapfen 134 bzw. 135 am Maschinenrahmenkörper 2 verschwenkbar. Diese beiden Zapfen 134, 135 befinden sich etwas hinter der Spindel 129 symmetrisch zu dieser und tragen das eine Ende der entsprechenden Tragglieder 28 und 29. Am andern Ende weist jedes Tragglied eine Stellschraube 136 bzw. 137 auf. Wenn die beiden Tragglieder 28, 29 gegeneinander verschwenkt werden, schlagen diese beiden Stellschrauben 136, 137 gegen einen Anschlag 138 eines die beiden Scherenarme 14, 15 sowie die Teile 28, 29 umschliessenden Schildes 139.
Ungefähr in der Mitte weist jeder Tragteil 28. 29 eine Schulter 140 bzw. 141 auf. Diese beiden Schultern sind gegeneinander gerichtet und ihre freien Enden sind mit dem Aussenende des entsprechenden benachbarten Scherenarms 14 bzw. 15 durch eine Zugfeder 142 bzw. 143 verbunden.
Die beiden Scherenarme 14, 15 sind je durch einen Zugstab 144 bzw. 145 an ihrem innern Ende mit einem gemeinsamen Punkt eines abwärtsgerichteten Hebels 146 verbunden. Das obere Ende des letzteren ist am Zapfen 102 der innern Backenrahmen Kurzseite 101 drehbar, und das andere Hebelende trägt eine Nockenwelle 147, die mit einer Führungsnut 148 in einer Nockenscheibe 149 an der Maschinenhauptwelle 77 zusammenwirkt.
Beim Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird die hintere Backenrahmen-Kurzseite 101 und damit deren Zapfen 102 ruckwärts verschoben, d.h. von der Maschinenvorderseite weg. Durch diese Verschiebung wird das obere Ende des Hebels 146 in der gleichen Richtung bewegt, wodurch in den beiden Stäben 144, 145 Schubkaste erzeugt werden, welche die Schneidteile der Schere 14, 15 gegeneinander bewegen.
Die Lage der Längsachse der beiden Stäbe
144, 145 zum Hebel 146 ist nun so gewählt, dass beim Rückwärtsverschwenken des Hebels 146 um die Spindel der Nockenrolle 147, das durch
Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 verur sacht wird, die beiden Scherenteile 14, 15 gegenein ander in eine Stellung verschwenkt werden, in der noch keine Schneidwirkung eintritt. Anderseits werden die beiden Tragteile 28, 29 ganz in ihre entsprechenden Arbeitsstellungen verschwenkt, in denen ihre Stellschrauben 136, 137 am Anschlag 138 liegen.
Um durch eine Querverschlusszone der Röhre 10 zu schneiden, werden die beiden Scherenarme 14, 15 beim weitern Rückwärtsverschwenken des Hebels
146 in der Führungsnut 148 aus ihrer Zwischenstellung vollständig geschlossen, wobei jetzt dieses Rückwärtsverschwenken um den Zapfen 102 der hintern Backenrahmen-Kurzseite 101 stattfindet. Beim Schliessen der beiden Scherenarme 14, 15 aus ihrer Zwischen- in die Schneidstellung werden die beiden Federn 142, 143 gespannt, ohne dass die Tragteile 28, 29 weiter geschlossen werden.
Die Scherenarme 14, 15 sowie die beiden Tragteile 28, 29 werden von der Rückholfeder 118 des Klemmbackenmechanismus der Führungsnut 148 der Kurvenscheibe 149 und die beiden Federn 142,143 in ihre entsprechende Normalstellung zurückgebracht.
Sind die von den Klemmbacken 11, 12 erzeugten Querverschlüsse nicht waagrecht, d.h. senkrecht zur Rohrachse, so sollte die Schere 14, 15 natürlich längs einer entsprechend geneigten oder schrägen Schnittlinie schneiden. Beim vorliegenden Beispiel ist angenommen, die aufeinanderfolgenden Querverschlüsse lägen abwechselnd in der einen oder andern von zwei wenigstens annähernd senkrechten Ebenen, und daher müssen die beiden Scherenarme 14, 15 auf einer Linie schneiden, die in einer Ebene senkrecht zur Verschlussebene der Klemmbacken 11, 12 liegt. Ist aber der Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querverschlüssen wesentlich verschieden von 900, so müssen die beiden Scherenarme 14, 15 in entsprechend winklig versetzten Ebenen schneiden.
Dies kann nun bedeuten, dass die ganze Schneidvorrichtung, einschliesslich der Tragteile 28 und 29 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schnittoperationen winklig in die entsprechenden Schneidebenen versetzt werden soll.
Oben am Maschinenrahmenständer 3 ist das Einfüllrohr 16 durch eine Flanschkupplung 150 in einer Ebene parallel zur Maschinenvorderseite an eine Speiseleitung 151 angeschlossen, deren unteres Ende am Austrittstutzen einer Pumpe 152 angeschlossen ist. Mittels der drehbaren Flanschkupplung 150 kann das Einfüllrohr 16 seitlich aus der Arbeitsstellung wegverschwenkt werden, ohne dass das Rohr 16 von der Speiseleitung 151 abgenommen werden muss. Das Rohr 16 muss beim Auswechseln oder Wegnehmen des Dorns 9 seitlich wegverschwenkt werden. Der
Dorn weist eine Muffe 153 auf, die in eine vertikale Führung 154 auf der Vorderseite des Maschinenrahmenständers 3 einsetzbar ist.
In der Nähe der Flanschkupplung ist entweder die Speiseleitung 151 oder das Einfüllrohr 16 - im vorliegenden Fall letzteres - mit einem Ventil 155 versehen, das zufolge seiner Bauart und seiner Lage am höchsten Punkt des Speisesystems 151/16 irgendwelcher Gasansammlung den Austritt in die Atmosphäre erlaubt, ohne dass gleichzeitig Füllmaterial aus diesem System entfernt werden müsste.
Die Pumpe 152 - die bei der gezeigten Maschine eine intermittierend arbeitende Dosierpumpe ist und bei jedem Hub eine Ladung Füllmaterial für eine Packung 13 liefert - weist auf der einen Hand eine eigentliche Pumpe auf, die aus einem I Kolben 156 und einem vertikalen Zylinder 157 besteht, und auf der andern Hand ein Schieberventil bestehend aus einem Schieber 158 und einer vertikalen Ventilkammer 159.
Die Ventilkammer 159 ist rohrförmig und weist drei über ihre Länge verteilte Öffnungen 160-162 auf. Die Öffnung 160 befindet sich in der Mitte zwischen den beiden andern Öffnungen und ist mittels einer Rohrleitung 163 mit dem Innern des Pumpenzylinders 157 verbunden. Die obere Öffnung 160 ist an die Speiseleitung 151 angeschlossen und die untere Öffnung 162 durch eine Leitung 164 mit einem Vorrat von Einfüllmaterial (nicht gezeigt).
Der Schieber 158 ist mittels ringförmigen Abdichtflanschen 165-167 in zwei Abschnitte solcher Länge unterteilt, dass der obere, durch die Flanschen 165 und 166 bestimmte Abschnitt dem Axialabstand der obern Kante der Öffnung 160 von der untern Kante der Öffnung 161 und damit dem gleichlangen Abstand der obern Kante der Mittelöffnung 161 von der untern Kante der untern Öffnung 162 entspricht.
Der untere, vom Mittelflansch 166 und untern Flansch 167 bestimmte Ventilabschnitt entspricht dann dem Axialabstand des untern Randes der Mittelöffnung 161 vom obern Rand der untern Öffnung 162.
Im normalen Betrieb ist der Schieber verschiebbar zwischen einem obern Totpunkt, der aus Fig. 11 ersichtlich ist und in dem der Pumpenzylinder 157 mit der Speiseleitung 151 in Verbindung steht, und einem untern Totpunkt, in dem die Füllmaterialzufuhr mit dem Pumpenzylinder 157 verbunden ist.
Der Pumpenkolben 156 weist eine abwärtsragende Kolbenstange 168 auf, deren freies unteres Ende durch einen Lenker 169 mit dem freien Ende eines waagrechten Hebels 170 verbunden ist. Das andere Ende des letzteren ist an einer zur Maschinenhauptwelle 77 parallelen und im Maschinenrahmenuntersatz 1 horizontal drehbar gelagerten Spindel 171 befestigt. Ein vertikaler zweiarmiger Hebel 172 ist auch an der Spindel 171 befestigt. Dieser Hebel weist an seinem obern Ende eine Kurvenrolle 173 auf, die mit einer an der Maschinenhauptwelle befestigten Kurvenscheibe 174 zusammenarbeitet. Das untere freie Ende des Hebels 172 wird von einer im Maschinenrahmen-Untersatz montierten Feder 175 beeinflusst, um die Rolle 173 gegen die Kurvenscheibe 174 zu drücken.
Ein Lenker 176 verbindet das untere Ende des Ventilschiebers 158 mit dem freien Ende eines horizontalen Hebels 177, dessen anderes Ende an einer zur Maschinenhauptwelle 77 parallelen und im Ma schinenrahmen-Untersatz 1 drehbar gelagerten Spindel 178 befestigt ist. Das eine Ende eines Hebels 179 ist an der Welle 178 befestigt, während das andere Ende eine Kurvenrolle 180 trägt, die in einer Führungsnut 181 einer Kurvenscheibe 182 an der Maschinenhauptwelle 77 läuft.
Der ganze Pumpenmechanismus wird so gesteuert, dass der Ventilschieber 158, wenn der Pumpenkolben 156 sich im oberen Totpunkt befindet, sich aus seiner obern in die untere Arbeitsstellung bewegt.
Dadurch wird der Pumpenzylinder 157 mit der Einfüllmaterial-Leitung verbunden. Der Pumpenkolben 156 bewegt sich dann abwärts in seinen untern Totpunkt um eine gewünschte Menge von Einfüllmaterial in den Pumpenzylinder 157 zu saugen. Wenn der Kolben 156 seinen untern Totpunkt erreicht, kehrt der Schieber 158 um und bewegt sich rückwärts in seine obere Arbeitsstellung, in der der Zylinder 157 mit der Speiseleitung 151 verbunden wird. In der letzten Phase des Arbeitsspiels des Pumpenmechanismus bewegt sich der Kolben 156 nach oben in seine obere Totpunktlage und liefert in die Speiseleitung 151 die in den Zylinder 157 gesaugte Füllmaterialmenge. Jede solche Abgabe bewirkt, dass eine entsprechende Füllmaterialmenge das Füllrohr durch dessen Mündungsventil 23 verlässt.
Zwischen den aufeinanderfolgenden Abgabehüben wird in der Speiseleitung 151 und im Füllrohr 16 eine ununterbrochene Säule von Füllmaterial aufrechterhalten, dank dem Lüftungsventil 155 und dem Mündungsventil 23 des Füllrohrs 16.
Um ein Betätigen der Plungerpumpe 156, 157 z. B. während eines Maschinenanlassintervalles zu verhindern, wenn die Röhre 10 noch nicht das Niveau der beiden Klemmbacken 11, 12 erreicht hat, aber die Maschinenhauptwelle rotiert, ist eine elektromagnetische Blockiervorrichtung vorgesehen, um die Kurvenrolle 173 und die Kurvenscheibe 174 auszuschalten. Diese Vorrichtung weist eine Klinke 183 auf, die am einen Ende an einem über der Maschinenhauptwelle 77 gelegenen Punkt angelenkt ist, und von der ein in Nähe ihres andern Endes gelegener Punkt durch ein Stück 184 mit dem Anker 185 eines elektromagnetischen Relais 186 verbunden ist.
Wird der Anker angezogen, so wird die Klinke 183 abwärts gegen einen Anschlag 187 am obern Ende des zweiarmigen Hebels 172 verschwenkt, wenn sich dieses Ende in der Lage befindet, die derjenigen des Pumpenkolbens 156 in seinem obern Totpunkt entspricht, um dadurch den Hebel 172 in der nichtaktiven Stellung zu blockieren, bis der Anker 185 wiederum von der elektromagnetischen Spule des Relais angezogen wird. Somit wird beim normalen Betrieb das Relais 186 konstant betätigt.
Soll hingegen die Maschine mit kontinuierlicher Füllung im oben angegebenen Sinn arbeiten, so wird der soeben beschriebene Pumpenmechanismus durch einen kontinuierlich arbeitenden Pumpenmechanismus ersetzt, mittels welchem in der Röhre 10 über dem Niveau der beiden Klemmbacken 11, 12 ein konstanter Füllmaterialpegel erhalten wird. Die zu diesem Zweck erforderlichen Änderungen an den entsprechenden Maschinenteilen sind jedem Fachmann geläufig.
Um die zeitliche Beziehung zwischen den verschiedenen Phasen besser verstehen zu können, ist nachstehend der Maschinenarbeitszyklus in grösserem Detail beschrieben. Dabei ist angenommen, die vorbereitenden Schritte seien abgeschlossen und die beiden Klemmbacken 11, 12 hätten daher ihre Querverschlussbewegung ausgeführt und lägen immer noch an der Röhre 10 an.
Der nächstfolgende Arbeitszyklus wird von der Pumpe 156, 157 eingeleitet, die beginnt, die gewünschte Ladung in die Röhre 10 abzugeben. Bevor nun die ganze Füllmaterialladung in die Röhre 10 eingebracht worden ist, trennen sich die beiden Backen und bewegen sich in ihre Normalstellung, wonach dann die schraubenlinienförmige Wicklung einer Röhren-Packungslänge einsetzt. Dieses Wickeln, die Füllmaterialzufuhr und die Lage der Mündung des Einfüllrohrs 16 sind nun solcher Natur, dass während des grösstmöglichen Teiles des Einfüllintervalls die Füllrohrmündung unter dem Füllmaterialniveau in der Röhre 10 gehalten wird.
Nach beendigter Wickelphase schliessen sich die beiden Klemmbacken 11, 12 wieder an die abwärts geschobene Röhre 10. Die Einfülloperation wird vorzugsweise etwas vorher beendigt, damit vor dem Verschliesen der Packung 13 in der Füllmaterial-Ladung vorhandenes Gas entweichen kann. Fast gleichzeitig mit dem Abschluss der Phase des schraubenlinienförmigen Wickelns wird die Rückführung der Kette 68 und das Abwickeln der Bandschleife 86 ausgeführt. Unmittelbar nach dem Abgabehub des Pumpenkolbens 156 folgt dessen Saughub, so dass der Pumpenzylinder 156 für den nächstfolgenden Abgabehub gefüllt wird.
Beim Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird das Verschliessorgan 22 gegen die Röhre 10 am Dorn 9 verschwenkt, um, wie oben dargelegt, eine Naht zu erzeugen. Fast gleichzeitig werden einerseits die beiden Tragteile 28, 29 einwärts gegen die Pakkung 13 verschwenkt, die unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12 gebildet wird, und werden anderseits die beiden Scheren arme 14, 15 in ihre Zwischenstellung bewegt.
Wenigstens einer der beiden Klemmbacken 11, 12 weist Mittel auf zur Abgabe von Verschliesswärme an den Plastiküberzug der durch die beiden Klemmbacken bestimmten Querverschlusszone. Diese Verschliesswärme kann erzeugt werden z. B. durch elektrische Heizschleifen in der oder den Klemmbacken, wobei diese Heizschleifen beim Erhitzen einen Teil der Klemmbackenmasse aufheizen. Die Heizmittel können aber auch elektrische Widerstandsstreifen an den Backenarbeitsflächen aufweisen, welche Streifen mit kurzzeitigen Stromimpulsen beliefert werden, wenn die beiden Klemmbacken 11, 12 den Verschliessdruck an die Verschliesszone legen. Weist das Band 5 an sich oder seine Innenseite ein polares Plastikmaterial auf, z. B.
Polyvinychlorid, so können die beiden Klemmbacken 11, 12 auch als Kondensatorplatten dienen und an einen HF-Generator angeschlossen werden, um so das Plastikmaterial der Querverschlusszone beim Schliessen der beiden Klemmbacken durch HF-Strom kapazitiv zu erwärmen.
In Verbindung mit dem durch die beiden Klemmbacken 11, 12 ausgeführten Verschliessen wird das Arbeiten der beiden Scherenarme, 14, 15 bewirkt.
Diese Schneidoperation wird vorzugsweise so spät als möglich ausgeführt, um genügend Zeit zum Kühlen des Querverschlusses zu haben, damit dieser nicht aufbricht, wenn die Packung 12 auf die Wegnehmplatte 32 fällt.
Nachdem die beiden Klemmarme 11, 12 in ihre getrennte Lage zurückgekehrt sind und das Verschliessorgan 22 von der Röhre 10 am Dorn 9 weg verschwenkt sowie die beiden Scheren arme 14, 15 und die Tragteile 28, 29 in ihre respektive Normalstellungen zurückbewegt haben, ist das Maschinenarbeitsspiel fertig. Damit beim Abstellen der Maschine deren verschiedene Mechanismen in ihren, einem fertigen Maschinenarbeitsspiel entsprechenden Stellungen arretiert werden, ist ein Mikroschalter 187 mit dem Hauptschalter des Arbeitskreises des Antriebsmotors 79 parallelgeschaltet. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, arbeitet der Mikroschalter 187 mit einer Kurvenscheibe
188 auf der Hauptwelle 77 zusammen und ist nur dann offen, wenn die Scheibe 188 und somit die Hauptwelle 77 eine einem fertigen Maschinenarbeitsspiel entsprechende Stellung einnehmen.
Obschon aus Gründen der Vereinfachung oben angeführt worden ist, dass nicht nur der eben erwähnte Mikroschalter 187 sondern auch die beiden andern Mikroschalter 89, 90, direkt mit ihren entsprechenden Strompfaden verbunden sind, versteht es sich, dass sie, falls erwünscht, auch via Relais verbunden und damit in die Arbeitskreise dieser Relais einverleibt werden können.
Vorzugsweise ist die Maschine auf verschiedene Grössen einstellbar. Zu diesem Zweck sollten die Klemmbacken-, Schneid- und packungsbildenden Mechanismen zur Aufnahme des grössten in Frage kommenden Röhrendurchmessers und der grössten Pak kung dimensioniert sein. Beim Umstellen der Maschine von einer auf eine andere Packungsgrösse können zwei Möglichkeiten ins Auge gefasst werden, nämlich erstens ein unveränderter Röhrendurchmesser, und zweitens ein veränderter Röhrendurchmesser. Im ersten dieser beiden Fälle kann die Packungsgrösse sowieso geändert werden durch Vergrössern der Packungslänge, wenn die Forderung nach senkrechten Querverschlüssen fallen gelassen wird.
Diese Änderung erfordert in erster Linie das Auswechseln des Messrades 88 und der Riemenscheibe 54 und möglicherweise das Einstellen der Scherenarme 14, 15 auf das gewünschte Schnittniveau durch den Revolverkopf 132 und deren winkliges Versetzen.
Ferner kann ein Auswechseln der Kolbenpumpe 156, 157 nötig werden, wenn beim Andern der Pakkungsgrösse auch die Füllmaterialmenge der Packungen geändert werden soll.
Wird der Röhrendurchmesser geändert, so werden möglicherweise der Dorn 9 und das Verschliessorgan 22. zusätzlich zu den eben angeführten Änderungen ausgewechselt. Ferner bedingt dies ein Einstellen des Niveaus des Halters 50 und des Wagens 61, ein Verstellen der Bandkantenführungsvorrichtung 18 sowie das Verstellen der Falzteile 24, 25 gemäss dem neuen Röhrendurchmesser.
Natürlich ist angenommen, das Verschliessorgan 22 bzw. die beiden Klemmbacken 11, 12 seien auswechselbar mit entsprechenden Mitteln für andere Heizsysteme. Ist die Maschine in ihrer Standardausführung z. B. für das Verschliessorgan 22 und die beiden Klemmbacken 11, 12. des Typs mit konstanter Wärmezufuhr ausgebildet, so sollte sie auch leicht verstellbar sein für die Impuls- oder HF-Erwärmung des Verschliessorgans 22 bzw. der beiden Klemmbacken 11, 12 durch Auswechseln dieser Teile und durch Anschliessen an irgendein passendes Heizsystem.
Insbesondere wenn die Maschine zum Verpacken von Nahrungsmitteln wie Milch usw. verwendet werden soll, ist es aus hygienischen Gründen nötig, dass das Abfüllsystem leicht gereinigt werden kann. Zu diesem Zweck kann das Schieberventil 158 - wenigstens wenn es vom Stück 156 abgenommen ist - in eine Abwachstellung einstellbar sein, in der sein Ringflansch 165 etwas über der Öffnung 160 liegt, wobei die Flanschen 166, 167 den Öffnungen 161 bzw.
162 gegenüberliegen. In dieser Stellung ermöglicht der Schieber 158 ein gleichzeitiges Durchspülen der Speiseleitung 164, der Verbindungsleitung 163, des Pumpenzylinders 157, der Ventilkammer 159, der Speiseleitung 151 und der Einfülleitung 16 mit einer geeigneten Waschflüssigkeit
Wie in der Einleitung erwähnt, kann die die Packbildung steuernde Packmaterialfühlung, anstatt als Messung, einer Strecke längs des Verpackungsbandmaterials entsprechend der Packungslänge, ausgeführt werden als Messen der entsprechenden Länge der bereits fertigen Röhre. In einem solchen Fall sollte ein Längenmessglied entsprechend der Vorrichtung
87 am Dorn 9 angeordnet sein, so, dass es eine axiale Röhrenlänge fühlt.
Es ist jedoch auch möglich, das für die Packungen verwendete Bandmaterial zum voraus mit Mar kierungen zu versehen, um die Packbildung so zu steuern, dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Markierungen photoelektrisch gefühlt oder festgelegt wird. Dies ermöglicht die Produktion von Packungen mit Druck oder Bildern, da dies selbst die notwendigen Markierungen enthalten oder liefern kann. Das Fühlen der in Frage stehenden Markierungen kann ausgeführt werden entweder auf dem Band 5 oder auf der Röhre 10.