Vorrichtung zum Fertigstellen gefüllter, quaderförmiger Beutel aus heissiegelfähigem Material
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fertigstellen gefüllter, quaderförmiger Beutel aus heissiegelfähigem Material. Beutel dieser Art sind nach dem Befüllen an den Verschlussenden jeweils in einer Richtung mit einer mittleren durchgehenden Quersiegelnaht abgeschlossen, die an beiden Enden in dreieckförmige, in sich zu versiegelnde und gegebenenfalls zu kürzende Endlappen ausläuft. Diese müssen flach auf den Boden gedrückt und daselbst festgelegt werden. An der Verschlussseite des Beutels kann man die senkrecht gestellten Endlappen zur Schaffung einer Entnahmeöffnung und für eine bessere Handhabung des gefüllten Beutels nach einem Kürzen stehen lassen, wobei dann trapezförmige Endlappen nach oben ab stehen.
Die Erfindung bezweckt, ein derartiges Fertigstellen der Beutel zu vereinfachen und dergestalt durchzuführen, dass sich diese Vorgänge unmittelbar an das Herstellen und das Füllen der Beutel anschliessen können.
Die Erfindung besteht darin, dass zur Aufnahme der Beutel bestimmte radiale Aufnahmekammern von um horizontale Achsen drehbaren Trommeln an beiden Trommelstirnseiten offen sind, die Trommelbreite der Breite der Beutel in Richtung der Quersiegelnähte entspricht, und zum Umlegen und Festlegen dieser Quersiegelnähte und der seitlich aus der Trommel herausragenden Endlappen während des Stillstandes der absatzweise gedrehten Trommeln Arbeitsvorrichtungen vorgesehen sind, und zwar am Aussenumfang der Trommeln Leitbleche zum Niederdrücken der Quersiegelnaht am oberen Beutel-Verschlussende, und in weiteren Arbeitsstationen am Aussenumfang der Trommeln zum Verschweissen und Umlegen der Endlappen Leitschienen und Heizbacken, und zum Niederdrücken und Festlegen der Endlappen am Boden des Beutels Andrückvorrichtungen vorgesehen sind.
Derartige Trommeln zur Endverformung lassen sich unmittelbar an eine Schlauchbeutelfüllmaschine anschliessen, von wo aus die Beutel mit dem nach unten gerichteten Verschlussende den Trommeln zugeführt werden. Nach den erforderlichen Trommeldrehungen können am unteren Trommelende die völlig fertigen Beutel mit oben liegendem Verschlussende selbsttätig einer Abnehm- oder Verpackungsvorrichtung unmittelbar zugeführt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung in schematischen Darstellungen, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Gesamtlängsschnitt
Fig. 2 eine vergrösserte Teildarstellung der Abb. 1
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform
Fig. 4 Schnitt A-B der Fig. 3
Fig. 5 Schnitt C-D der Fig. 3
Fig. 6 rechte Seitenansicht der Fig. 3
Fig. 7 Oberansicht der Fig. 3
Fig. 8 linke Seitenansicht der Fig. 3
Fig. 9 Gesamtlängsschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit zwei Trommeln
Fig. 10 und 11 der Fig. 9 entsprechende Querschnitte weiterer Ausführungsformen
Fig. 12 Teilschnitt E-F durch die linke Trommel der Fig. 9
Fig. 13 eine Teilansicht der Fig. 12 in vergrösserter Darstellung
Fig. 14 Schaubild eines Beutels vor der Endverformung
Fig. 15 Schaubild eines Beutels nach der endgültigen Fertigfaltung.
Die vorliegende Vorrichtung ist zur Endverformung von gefüllten und verschlossenen Beuteln bestimmt, die in Fig. 14 dargestellt sind. Diese Beutel bestehen aus heissiegelfähigem Material. Hierzu kann man Papier oder Metallfolien mit heissiegelfähiger Beschichtung Kunststoffolien oder Kombinationen dieser Materialien verwenden. Der im gefüllten Zustand im Querschnitt rechteckige oder quadratische Beutel 1 kann an einer Breitseite la eine Überlappungsnaht 2 oder sonstige beliebige Längsverschlüsse erhalten. Der Boden 3 besitzt einen heissgesiegelten Verschlusstreifen 4, der noch senkrecht nach unten gerichtet ist, so dass die sich an die Schmalseiten lb anschliessenden dreieckförmigen Endlappen 5 senkrecht zur Schlauchwandung nach aussen abstehen.
Das obere Beutelverschlussende 6 besitzt eine gleichartige Ausbildung, d. h. heissgesiegelte Verschlusstreifen 7a-7-7a stehen senkrecht nach oben ab, und die dreieckförmigen Endlappen 8 sind ebenfalls noch rechtwinklig zum Beutelschlauch nach aussen abgebogen.
Mit den nachfolgend in Fig. 1-13 beschriebenen Vorrichtungen sollen derartige gefüllte Beutel fertiggestellt, d. h. in die in Fig. 15 gezeigte Versandform versetzt und anschliessend verpackt werden.
Die Fig. 1 zeigt eine um eine oder mit einer Achse 10 sich absatzweise drehende Trommel 11 mit sechs radialen an beiden Trommel-Stirnseiten offenen Aufnahmekammern 12i-12s. Diese Trommel, deren Antrieb nicht dargestellt ist, schliesst sich unmittelbar an eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Beuteln derart an, dass sich ein Beutel 1, wie er beispielsweise in Fig. 14 dargestellt ist, mit dem nach oben gerichteten Verschlusstreifen 4 im wesentlichen durch Eigengewicht in die Kammer 121 einschieben kann. Gelingt dies nicht vollständig, so kann mit selbsttätig arbeitenden Fingern nachgeholfen werden.
Die Breite der Trommel 11 in Richtung der Achse 10 entspricht der breiten Seite la der Beutel, so dass die Schmalseiten 1b mit den dreieckförmigen Endlappen-Paaren 5, 8 mit noch senkrecht gestellten Verschlusslaschen 4, 7 sich an beiden Stirnseiten der Trommel 11 befinden oder daraus hervorstehen. Im Trommelinnern liegt das Beutelverschlussende 6 mit dem Verschlusstreifen 7.
Im Bereich des Streifens 7 befinden sich am Innenende der Kammer 12 zu beiden Seiten der Trommel 11 Nocken 13, die auf eine abgefederte Gleitstange 14 aufgesetzt sind. Nach völligem Einschieben eines Beutels in die Trommel gleiten die seitlich ab stehenden Endlappen 7 auf die schräge obere Fläche 15 der Nocken 13 auf. Dabei werden die Verschlusstreifen 7 seitlich abgedrückt. Beim Vorschalten der Trommel um 600 in der Pfeilrichtung werden dann diese Verschlusstreifen 7 völlig flach auf den Beutelboden umgelegt. Bei dieser Vorschaltung wird gleichzeitig der obere Beutelverschlussstreifen 4 beispielsweise mit einem Leitblech 17 flach nach unten auf den Beutelboden 3 gedrückt.
Zum Umlegen der dreieckförmigen Endlappen 5 am Aussenumfang der Trommel auf den Beutelboden 3 sind zu beiden Seiten der Trommel Faltfinger o. dgl. angeordnet, so dass bei dem Beutel 12 im Bereich der Kammer 122 die Endlappen 5 der Beutel in Verlängerung des Beutelschlauches hochgestellt sind (in Fig. 1 nicht dargestellt).
Im Bereich dieser Kammer 129 befinden sich die dreieckförmigen Endlappen 5 zu beiden Seiten eines Klotzes
19, der den notwendigen Gegendruck bei einer von aussen bewirkten Siegelung der Endlappen übernimmt. Diese Siegelung der dreieckförmigen Endlappen erfolgt durch beheizte Stempel, die von beiden Seiten etwa im Bereich 20 aussen auf die Endlappen 5 aufgedrückt werden. Im Zusammenhang mit der Fig. 3 werden diese Falt- und Siegel-Voränge noch näher beschrieben.
Am Innenende der Kammer 122 liegen die dreieckförmigen Endlappen 8 an beiden Stirnseiten der Trommel, welche den Gegendruck beim Versiegeln der Endlappen etwa im Bereich 21 übernehmen. Hier entsprechen dann die beheizten Stempel etwa der Grösse der Fläche 21.
Beim weiteren Schalten der Trommel 11 um 60 übernehmen Faltschienen 22 das Umlegen der in sich versiegelten Endlappen 5 nach unten auf den Beutelboden 3. Im Bereich der Kammer 123 ist bei dem Beutel 13 dieser Faltvorgang beendet.
Über der Kammer 123 in Fig. 2 mit 113 bezeichnet) ist ein Schwenkhebel 23 bei 24 ortsfest angelenkt, und mit dem abgewinkelten Hebelende 25 steht eine Kolbenstange 26 in Verbindung, die innerhalb eines Schaltzylinders 27 vor- und zurückbewegbar ist, wobei das Hebelende 23 in Richtung der Pfeile 28 hin- und herbewegt. An dem Hebel 23 befindet sich eine Zunge 29 (Fig. 1 und 2). Diese Zunge 29 legt sich bei vorgeschwenktem Hebel 23 unter den umgelegten Verschlusstreifen 4 des Beutelbodens und dient in dieser Stellung als Gegendruck zum Versiegeln der dreieckförmigen Endlappen 5. Das Versiegeln erfolgt mit einer Siegelbacke 30, die eine Heizvorrichtung 30a besitzt und an einem Schalthebel 31 angesetzt ist, der vom Zylinder 32 aus über eine Kolbenstange 33 betätigt wird.
Der Hebel 31 ist bei 34 drehbar an einem Lagerkörper befestigt.
An diese Siegelstation schliesst sich bis zur Kammer 124 ein Leitblech 35 zum Festlegen der gesiegelten Ecklappen an. Die Zylinder 27 und 32 können pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.
Im Bereich der Kammer 123 (Fig. 1) befindet sich am Innenende der Trommel 11 ein Schneidstempel 36 oder eine sonstige geeignete Schneidvorrichtung, mit welcher die äusseren Ecken 8a der dreieckförmigen Endlappen 8 abgetrennt werden (siehe Fig. 15).
In der unteren Stellung, d. h. im Bereich der Kammer 124, ist der Beutelboden 3 mit angesiegelten dreieckförmigen Endlappen 5 versehen, und am inneren Ende der Trommel ist das Verschlussende 6 mit hochgestellten trapezförmigen Endlappen 8 ausgestattet. Mit diesem Verschlussende jeweils nach oben gestellt, werden die Beutel nacheinander nach unten freigegeben.
Nach dem Abwurf des fertigen Beutels folgen zwei Leerschaltungen um jeweils 60 , worauf nach einer weiteren Schaltung um 600 die Ausgangsstellung der Trommel erreicht ist. Die Vorschaltung der Trommel kann z. B. mit einem Malteser-Ferguson-oder sonstigen geeigneten Getriebe absatzweise erfolgen.
Die gefüllten Beutel gelangen somit bei den vorbeschriebenen Vorrichtungen in der in Fig. 14 gezeigten Form absatzweise mit nach unten gerichtetem Verschlussende 6 aus einer Füllmaschine in die obere Kammer 121 der Trommel 11, während am unteren Trommelende, d. h. aus der Kammer 124 die völlig fertigen Beutel la gemäss Fig. 15 mit unten befindlichem Boden 3 und oben liegendem Verschlussende 6, d. h. nach oben abstehenden gekürzten Endlappen 8, selbsttätig abgeführt und ohne weitere Handhabung einer Verpackungsvorrichtung zugeführt werden können.
Nach Fig. 1 besteht die Verpackungsvorrichtung aus einer Auflageplatte 40, auf welche der fertig verschlossene Beutel mit seinem Boden 3 aus der Trommelkammer 12l abfällt. Die Beutel 1', 1" usw. werden in an sich bekannter Weise nacheinander mit der Druckplatte 41 eines in einem Zylinder 42 geführten Kolbens 43 auf in Richtung der beiden Pfeile 44a, 45a horizontal verschiebbare Tragplatten 45 bis zu einem Ausschlag 46 aufgeschoben. Sobald die Tragplatten 44, 45 gefüllt sind, bewegen sie sich in den Pfeilrichtungen auseinander, und die Beutelreihe kann nach unten in einen Ver sandb eh älter abfallen. Ein vollständig gefüllter Trans portbehälter 47' wird dann nach unten gesenkt und z. B. auf einem Transportband 47a wegbefördert.
Zum Heben und Senken ist ein Tragarm 47b mit einer Hülse 47c auf einer Stange 47d geführt. Die Hochschaltung kann auf mechanischem, pneumatischem oder hydraulischem Weg erfolgen.
Die Vorrichtungen zum Endverformen der Beutel und die Verpackungsvorrichtung können in einem fahrbaren Gehäuse F untergebracht werden.
Anstelle dieser Verpackungsvorrichtung können auch geeignete Abnahmevorrichtungen oder beliebige andere Packmaschinen an die Beutelendverformung angeschaltet werden.
In Fig. 3 ist oben der letzte Teil z. B. gegenseitig und in der Höhenrichtung verschiebbare Becherhälften einer Vorrichtung M zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Beuteln lb dargestellt. Bei der weiteren Ausführungsform der Fig. 3-8 besitzt die um eine Achse 110 drehbare Trommel 111 ebenfalls sechs Kammern 112 = 112Ü. ;. Über der Kammer 112 befinden sich Führun- gen 50, 51, um den Beutel, dessen Schmalseiten lb aussen liegen, mit seinem nach unten gerichteten Verschlussende 6 und noch seitlich abstehenden dreieckförmigen Endlappen 5, 8 sicher in die Kammer 1121 einführen zu können.
Zum Umlegen des Verschlusstreifens 7 ist ein schwenkbarer Finger 52 mit einem daran angesetzten schrägen Nocken 53 an einer bei 54a gelagerten Stange 54 angesetzt und wird mit einer Feder 55 gegen Anschlagstifte 56 gezogen. Mit dem Nocken 53 wird der Verschlusstreifen 7 etwas schräg gelegt (Fig. 3).
An die Führung 51 schliesst sich ein Leitblech 57 an, mit dem der Beutel bei der Vorschaltung der Trommel vollständig in deren Kammer 1121 nach unten gedrückt wird. Bei dieser Bewegung des Beutels wird gleichzeitig der Bodenverschlusstreifen 7 nach dem Verlassen des Nockens 53 vollständig an den Kammerboden und somit an den Beutelboden 6 angelegt (vergl. Fig. 3 und 7).
Gleichzeitig wird mit dem Leitblech 57 die Verschlussleiste 4 flach auf den Beutelboden 3 gedrückt, während gleichzeitig mit einem Faltblech 58 die seitlich abstehenden dreieckförmigen Endlaschen 5 senkrecht gestellt werden. Das nach aussen erweiterte Faltblech wird zu diesem Zweck mit einer Anlauffläche 58a versehen, über welche die Endlappen 5 auflaufen, worauf dann diese Fläche 58a um 900 abgewinkelt wird, so dass sie in die Fläche 58b ausläuft, an welcher sich der Endlappen 5 senkrecht hochschiebt. Ein derartiges Faltblech 58, 58a, 58h ist an beiden Stirnseiten der Trommel 111 an dem Klotz 119 befestigt, der den Gegendruck bei der Versiegelung der Endlappen übernimmt (vergl. auch Fig.
4 und 7). Der Klotz 119 ist auf Stangen 11 9a aufgesetzt.
Bei dieser Vorschaltung der Trommel 111 um 60 biegen neben den Trommelstirnseiten liegende Leitfinger 59 die seitlich hervorstehenden Endlappen 8 am inneren Ende der Kammern um 900 um und legen sie dabei an die beiden Stirnwände der Trommel 111 an (Fig. 3 und 6).
Die Fig. 4 zeigt in einem Schnitt am Aussenumfang der Trommel die senkrecht gestellten dreieckförmigen Endlappen 5, die sich am Beutel 12 im Bereich der Kammer 1122 an den Klotz 119 anlegen. Innen liegen die hochgestellten dreieckförmigen Endlappen 8 an den ebenfalls ein Druckstück bildenden Teil 60 der Trommel 11 an. Während des Stillstandes der Trommel werden beheizte Stempel-Paare 61 und 62 für die äusseren und inneren Dreiecklappen 5 und 8 unter Druck auf diese gesetzt und versiegeln sie.
Beim weiteren Drehen der Trommel 11 um 60 übernehmen Faltbleche 63 das Umlegen der versiegelten dreieckförmigen Endlappen 5 auf den Boden 3. Diese Faltbleche 63 sind, wie Abb. 8 zeigt, so ausgestaltet, dass die Endlappen 5 zunächst an den beiden Leitflächen 63a anlaufen, worauf diese Leitflächen 63a um 90" abgewinkelt werden, so dass sie als Leitflächen 63b über dem Aussenumfang der Trommel 11 liegen. Das Ansiegeln der Endlappen 5 an den Boden 3 erfolgt mit den in Fig. 1 bereits dargestellten und beschriebenen Vorrichtungen.
Im Bereich der Kammer 1123 befinden sich in der Stellung des Beutels 13 Messer 64, 65 zum Abtrennen der äusseren Zipfel 8a der Endlappen 8 (Fig. 14), so dass das Verschlussende der Beutel die in Fig. 15 gezeigte Form erhält. Diese Messer 64, 65 treten teilweise in die Aussparungen 66 der Trommel 11 ein (Fig. 5).
Wie oben schon beschrieben, verlässt der fertige Beutel im Bereich der Kammer 1124 die Trommel 111.
Bei einer weiteren Ausführungsform nach Fig.
9-11 ist das Fertigstellen, d. h. die Endverformung der beiden Beutelenden, in zwei Trommeln verlegt, und zwar werden hier im Gegensatz zu Fig. 15 beide Beutelseiten mit an den Boden angelegten dreieckförmigen Endlappen 8 ausgebildet. In Fig. 9 ist das Maschinengestell mit zwei je vier Kammern 701-704 und 711-714 besitzenden Trommeln 21 1a und 21 1b ausgestattet, die um oder mit den Achsen 210a und 210b drehbar sind.
In der Trommel 211 a wird der gefüllte und vorgeformte Beutel 1 in die Kammer 701 eingeführt. Es folgt unter der Leiste 57a eine Schwenkung der Trommel 21 1a in Pfeilrichtung um 90". Der Beutel mit den Schmalseiten lb an den Trommelstirnseiten gelangt in die Stellung der Kammer 702. Hierbei werden die Endlappen 5 des Beutels nach vorherigem Umlegen der Verschlusslaschen 4 durch nicht dargestellte Leitbleche aufgerichtet und nach innen gebogen, wie in Fig. 12 vergrössert dargestellt. Die an den Buchsen 90 angesetzten Leitbleche 91 drücken die sich an die Schmalseiten 1b anschliessenden Endlappen 5 des Beutels gegen den von dem Heizring 72 beheizten Ring 73. Die Buchsen 90 sind verschiebbar auf Stangen 93 aufgesetzt.
Beim weiteren Schwenken des Beutels in Stellung der Kammer 703 werden die Endlappen 8 durch Stempel 74 ganz an den Boden 3 angedrückt. Da die Endlappen 5 ausreichend lange beheizt werden, siegeln sie sich beim Andrücken gegen den Bo- den 3 fest.
Beim weiteren Schwenken des Beutels mit der Trommel 211 a in Stellung der Kammer 704 wird durch die Leitschiene 75 verhindert, dass der Beutel aus der Trommel herausfällt.
Ein Hebel 76 schiebt den auf der einen Seite fertigbearbeiteten Beutel in die Aufnahme-Kammer 711 der Trommel 211b. In ähnlicher Weise, wie in Trommel lla, wird die andere Seite des Beutels unter den Leitschienen 57b und 91a bearbeitet. In der Stellung 712 sind die Endlappen hochgebogen. In der Stellung 713 werden die von dem beheizten Ring 77 aufgeheizten Endlappen mittels Stempel 78 an den Beutelboden angesiegelt. Beim Überführen des Beutels 1" in Stellung 714 verhindert das Leitblech 79 ein vorzeitiges Herausfallen des fertigen Beutels. Seitlich begrenzt durch Blech 80 und Leitblech 79 wird der fertige Beutel lx nach unten in Stellung freigegeben und der Packstation übergeben.
Es ist auch möglich, die zweite Trommel so auszubilden, dass Beutel nach Fig. 15 entstehen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen, wie die Trommeln 311 oder 411 mit Klötzen 82, Blecheinsätzen 83 oder 84 o. dgl. bestückt werden können, um andere z. B. niedrigere Beutelgrössen auf ihnen verarbeiten zu können.
Diese Einsätze werden in die Trommelkammern 3 12-3 124 oder 4121-4124 eingelegt.
In der in Fig. 9 gezeigten Packstation ist ebenso wie in Fig. 1 eine Druckplatte 41 vorgesehen, um die Beutel auf die verschiebbaren Tragplatten 44, 45 zu befördern.
Mit Greifern wird dann eine an den Anschlag 46 geschobene Beutelreihe ly erfasst und zwangsläufig in Versandbehälter 47 eingesetzt. Die Greifer bestehen, wie Fig. 13 zeigt, aus einem Druckstück 85, das sich über die Verschlusslasche 7 legt und einem Blech 86, das an einem Hebel 87 angelenkt ist und sich unter die Verschlusslasche 7 schiebt. Sämtliche Greiferelemente sind an einer Leiste 88 angesetzt, die mit einer Schaltstange in vertikaler Richtung verschiebbar ist und von einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Zylinder betätigt wird (nicht dargestellt).