Verfahren und Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von abgefüllten Verpackungen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von abgefüllten Verpackungen aus einem flexiblen Materialstreifen. Der Materialstreifen kann beispielsweise aus Kunststoff, Papier, Stoff bestehen oder ein Metallstreifen sein, und das Material kann transparent sein oder nicht. Falls gewünscht, kann der Materialstreifen mit einem Kunststoff beschichtet sein, wenn die Taschen durch einen Wärmeverschweissungsvorgang hergestellt werden sollen.
Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine Maschine zu schaffen, um gefüllte Packungen mit hoher Geschwindigkeit herstellen zu können. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von abgefüllten Verpackungen aus einem flexiblen Materialstreifen ist dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Länge eines verklebbaren oder verschweissbaren Materialstreifens verarbeitet wird, um aufeinanderfolgende Taschen längs des Streifenmaterials zu bilden, wobei diese Taschen durch in Querrichtung verschlossene Bereiche voneinander getrennt werden, und wobei die Enden der Taschen längs eines Streifenrandes offengelassen werden, wonach der Streifen dadurch gewellt wird, dass die in Querrichtung verschlossenen Bereiche über die Länge des Streifenmaterials zueinander hin bewegt werden und die Seitenwandungen der Taschen auseinandergespreizt werden,
um die Taschen zu öffnen, und dass dann die offenen Taschen gefüllt werden, und dass dann die offenen Enden verschlossen, z. B. verschweisst, werden, ehe die Packungen vom Streifenmaterial abgetrennt werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Verpakkungsmaschine zur Durchführung des erfindungsge mässen Verfahrens, welche Maschine gekennzeichnet ist durch Mittel, um einen Streifen mit einander gegen überliegenden Seiten zuzuführen, Mittel, um im Abstand voneinander angeordnete Taschen längs des Streifens auszubilden, wobei sich diese Taschen zu einem Rand des Streifens hin öffnen und wobei diese Taschen durch verschlossene, z.
B. verschweisste, Bereiche voneinander getrennt sind, eine Füllstation, die im Abstand voneinander angeordnete Vorsprünge und Einbuchtungen aufweist, längs welchen der kontinuierliche Streifen geführt und bewegt wird, wobei die Abstände zwischen den Vorsprüngen kleiner sind als die Abstände zwischen den geschlossenen Bereichen, Mittel, um die Seiten der Taschen in die Ausbuchtungen und gegen die Vorsprünge zu pressen, Mittel, um die geschlossenen Bereiche im kontinuierlichen Streifen gegen die Vorsprünge zu halten, wenn die Taschen gefüllt werden, Mittel, um die Streifenseiten einer jeden Tasche zwischen den geschlossenen Bereichen auseinanderzuspreizen, Mittel, um die offenen Taschen zu füllen und Mittel, um die Taschenseiten am offenen Ende nach dem Füllen zu verschliessen.
In der Zeichnung sind mehr oder weniger schematisch und lediglich als Erläuterungsbeispiel gedacht Einzel- und Doppelstreifenmaschinen und -geräte zur Durchführung des neuen Verfahrens zur Herstellung abgefüllter Verpackungen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Packmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Packmaschine,
Fig. 3 eine vergrösserte Teilansicht eines senkrechten Wärmeverschlussmechanismus, wobei Teile im Schnitt gezeigt sind, genommen längs der Linie III-III der Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrösserte Teilgrundrissansicht einer Behälteröffnungs- und Füllstation,
Fig. 5 eine vergrösserte Vertikalschnittansicht einer Behälteröffnungs- und Füllstation, gesehen von der Linie V-V der Fig. 1 aus, und zwar in Richtung der Pfeile,
Fig.
6 eine vergrösserte Vertikalschnittansicht einer Wärmeverschlusseinrichtun g, wobei die Anordnung in vollen Linien und gestrichelt dargestellt ist, um die Oberkante der gefüllten Taschen oder Behälter zu verschliessen, und wobei die Ansicht von der Linie VI-VI der Fig. 1 aus gesehen ist,
Fig. 7 eine vergrösserte Teilansicht der Maschine, wobei ein Mechanismus zum Abtrennen der Behälter vom kontinuierlichen Band oder Streifen gezeigt ist, wobei die Ansicht teilweise eine Schnittansicht ist, die längs der Linie VII-VII der Fig. 1 genommen ist,
Fig. 8 eine vergrösserte Teilendansicht, wobei Teile im Schnitt dargestellt sind, und wobei diese Ansicht den Mechanismus zum Abtrennen der gefüllten Pakkungen vom kontinuierlichen Band oder Streifen zeigt, und wobei der Schnitt im wesentlichen längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7 genommen ist,
Fig.
9 eine schematische Ansicht, welche die Antriebe der Mechanismen der Maschine zeigt,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines gefüllten Behälters oder einer abgefüllten Verpackung, wie sie von der Maschine hergestellt wird,
Fig. 11 eine vergrösserte Teildraufsicht einer abge änderten Form einer Walze, die dazu bestimmt ist, in einen kontinuierlichen Streifen an der Füllstation einzugreifen.
Fig. 12 eine Seitenansicht einer Fülltrommel, die abgeänderte Mittel aufweist, um die wärmeverschlossenen Bereiche eines Streifens zu halten,
Fig. 13 eine Schnittansicht, genommen im wesentlichen längs der Linie XIII-XIII der Fig. 12,
Fig. 14 eine vergrösserte Teildraufsicht auf eine Füllstation, die abgeänderte Mittel aufweist, um den Streifen in die Vertiefung der Trommel zu drücken,
Fig. 15 eine der Fig. 14 entsprechende, vergrösserte Teilansicht, die weitere Mittel zeigt, um den Streifen in die Vertiefungen der Trommel einzubringen,
Fig. 16 eine schematische Draufsicht auf eine ähnliche, wie in Fig. 1 dargestellte Maschine, mit der gefüllte Verpackungen aus getrennten Streifen hergestellt werden,
Fig. 17 eine vergrösserte Teilschnittansicht, genommen längs der Linie XVII-XVII der Fig. 16 und
Fig.
18 eine schematische perspektivische Ansicht einer abgeänderten Form eines kontinuierlichen Streifens, der bei der erfindungsgemässen Maschine Anwendung finden kann.
Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine abgefüllte Verpackung 9 von der Art, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, durch die Packmaschine 10 hergestellt werden. Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässe Maschine in der Lage ist, Hunderte dieser Verpackungen pro Minute herzustellen.
Die Verpackung 9 kann aus einem kontinuierlichen Materialband oder Materialstreifen hergestellt werden oder aus verschiedenen, kontinuierlichen Materialbändern oder Materialstreifen, wie es in Fig. 16 gezeigt ist.
Die Art der verwendeten Maschine hängt von der Art der verwendeten Folie ab. Einige Folien können leichter gefaltet werden als andere Folien und Maschinen der in Fig. 1 gezeigten Art können verwendet werden, um abgefüllte Packungen dieser Art herzustellen.
Wenn andere Folien verwendet werden, beispielsweise Zelluloid-Folien. wobei diese Folien nicht in einfacher Weise gefaltet werden können, kann es wünschenswert sein, eine abgeänderte Form der Maschine zu verwenden wie es in Fig. 16 gezeigt ist.
Die Maschine 10 weist eine Basis 11 auf, die die verschiedenen Komponenten der Maschine trägt. Auf der Oberseite der Basis 11 befindet sich ein Rollenständer 12, um eine Rolle oder einen Streifen oder einen Streifen oder ein Band Verpackungsmateril 13 aufzunehmen. Die Rolle 13 wird von einer Achse 14 derart getragen, dass, wenn das Band oder der Streifen abgerollt wird, der Streifen oder das Band im allgemeinen in einer horizontalen Ebene angeordnet ist. Der Streifen 13 kann von beliebiger Art sein und kann auf wenigstens einer Seite mit einem verklebbaren oder verschweissbaren Material beschichtet sein, wie beispielsweise mit einem Kunststoff oder einem anderen geeigneten Klebstoff.
Auf einer Seite des Rollenständers ist eine Druckeinrichtung 15 montiert. Der Streifen 13 kann in geeigneter Weise dadurch bedruckt werden, dass dieser durch die Druckvorrichtung 15 hindurch geführt wird.
Eine geeignete Streifenumbugeinrichtung 16, die an einer Halterung 17 montiert ist, ist vor der Druckvorrichtung 15 angeordnet, um den Streifen 13 zu falten.
Wenn der Streifen bei 13a gefaltet ist, so ist die Faltung am Boden des Streifens angeordnet, so dass der Streifen dann ganz allgemein eine V-Form annimmt.
Um den Streifen 13 weiterhin vorzubereiten, so dass gefüllte Verpackungen aus diesem Streifen hergestellt werden können, ist stromabwärts von der Um bugvorrichtung ein Paar Führungsrollen 18 angeordnet, und der gefaltete Streifen 13 wird zwischen diese Rollen hindurch zu einer senkrechten Verschliesseinrichtung 19 gebracht. Der Streifen 13 kann durch einen Bogen hindurch gezogen werden, wenn die senkrechte Verschliesseinrichtung gleichlaufend mit den Antriebswalzen 20 angetrieben wird.
Die senkrechte Verschliesseinrichtung weist eine Anzahl von sich senkrecht erstreckenden, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, erhitzten Erhebungen 19 a auf, die vorgesehen sind, um in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, in senkrechter Richtung verlaufende, durch einen Wärmeverschliess- oder Wärmeverschweissvorgang erzeugte Verschlussstreifen 1 3b im Streifen herzustellen. Nachdem der Streifen in der beschriebenen Weise wärmeverschweisst ist, werden Taschen 13c ausgebildet und jede Tasche ist zwischen einem Paar von Taschenseitenwandungen 13a angeordnet. Der Streifen oder das Band wird dann durch eine Füllstation 21 hindurch bewegt, und irgendein geeignetes Material kann in die Taschen 13c, und zwar in gewünschter Menge, eingefüllt werden.
Jede Tasche kann beispielsweise mit der gewünschten Salzoder Zuckermenge gefüllt werden, oder es kann Zwieback oder Keks eingefüllt werden, oder es kann eine Brotscheibe eingefüllt werden. Wenn ein Material, wie beispielsweise Zucker, in den Taschen angeordnet werden soll, so werden die Taschen, wie dargestellt, durch ein Eingiessen gefüllt. Wenn jede Tasche mit einem Zwieback, Keks oder dergleichen gefüllt werden soll und wenn ein Eingiessen nicht erforderlich ist, so kann der Keks oder Zweiback von einer Seite des Streifens her in eine offene Tasche eingesetzt werden. Danach wird der Streifen zu einer Oberseiten-Wärmever schweiss-oder-verschlusseinrichtung 22 geführt, die einen horizontalen Schweissabschluss 13e erzeugt, um jede Tasche 1 3c zu verschliessen.
Der im allgemeinen senkrecht verlaufende Streifen wird dann gedreht, so dass sich dieser wieder in einer im allgemeinen horizontalen Ebene über eine in Fig. 7 dargestellte Schaltwalze bewegt. Ein Paar Zuführungswalzen 24 ist unterhalb der Schaltwalze 23 in senkrechter Flucht mit einem fliegenden Messer 25 angeordnet. Die Drehung der Schaltwalze 23 ist gegenüber dem fliegenden Messer 25 synchronisiert, so dass die gefüllten Verpackungen 9 (Fig. 10) vom Streifen 13 an den Wärmeverschlusse oder Wärmeverschweissstellen 1 3b abgetrennt oder abgeschnitten werden.
Einrichtung zur Erzeugung der senkrechten
Verschlüsse und Antriebswalzen
Die Einrichtung 19 zur Herstellung der senkrechten Verschlüsse (Fig. 13) ist an einer hohlen, senkrechten Welle 27 montiert, die mittels eines Lagers 28 von der Basis 11 getragen wird. Ein Haltebügel 29 erstreckt sich von der Unterseite der Basis 11 nach unten und trägt einen Anschlusskasten 30, der Bürstenoder Gleitkontakte 31 und 32 aufweist, die in elektrisch isolierte Kollektorringe 33 und 34 eingreifen, die von der hohlen, senkrechten Welle 27 getragen werden und die sich mit dieser drehen.
Elektrische Verbindungsleitungen 35 und 36 sind mit einem Heizelement 26 (Fig. 3) verbunden, welches die vorspringenden Teile 19a erhitzt, um die im Abstand voneinander angeordneten, senkrechten Verklebungen oder Verschlüsse oder Verschweissungen 1 3b im gefalteten Streifen 13 zu erzeugen.
Nachdem der gefaltete Streifen 13 mit senkrechten Verschlussstellen 1 3b versehen ist, wird dieser Streifen zwischen die Antriebswalzen 20 gezogen. Jede der Antriebswalzen 20 weist eine senkrechte Achse auf und die Walzen sind an der Basis 11 drehbar montiert.
Ein Schwenkarm 37 ist, wie bei 38 in Fig. 1 gezeigt, mit einer der Walzen 20 verbunden und am gegenüberliegenden Ende ist der Schwenkarm bei 39 drehbar gelagert. Der Arm 37 ist weiterhin mit einem Hebelarm 40 verbunden, der seinerseits mit einer Feder 41 verbunden ist. Die Feder 41 ist an der Basis bei 42 befestigt. Die Feder 41 dient dazu, die Walzen gegen gegenüberliegende Seiten des Streifens 13 zu halten.
Die eine Walze 20 kann von der anderen Walze um ihren Schwenkpunkt 39 herum fort geschwenkt werden, um das Einführen des Streifens zwischen die An triebswalzen zu erleichtern. Die Feder stellt sicher, dass die Antriebswalzen fest gegen den Streifen anliegt gen, um diesen anzutreiben.
Beutel- oder Taschenfüllung
Die Füllstation oder Fülltrommel 21 ist, wie bei 43 gezeigt, auf einer Antriebswelle 44 verkeilt, um sich auf einer Saugplatte 45 zu drehen, die zwischen der Basis 11 und der Trommel 21 angeordnet ist. Die Saugplatte 45 ist an der Basis befestigt und die Trommel 21 dreht sich auf der Saugplatte 45 (Fig. 5). Die Saugplatte 45 weist eine C-fönnigen Saugkanal 45a (Fig. 4) auf, und eine Sauganschlussleitung 46 ist mit diesem Kanal verbunden.
Ein senkrechter Saugkanal 47 ist mit einem Satz von im senkrechten Abstand voneinander angeordnet ten, radialen Saugkanälen 48 verbunden. Die Kanäle 47 und 48 sind zu in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Sätzen gruppiert und die unteren Enden der senkrechten Kanäle 47 fluchten mit dem C-förmigen Saugkanal 45a in der Saugplatte 45.
Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, weist die Trommel 21 sich in senkrechter Richtung erstreckende, in Um fangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Vorsprünge 49 und Einbuchtungen 50 auf. Die Vorsprünge 49 und die Einbuchtungen 50 sind um den Umfang der Trommel 21 herum verteilt. Die Einbuchtungen 50 können jede gewünschte Form haben, beispielsweise eine kreisförmig gewölbte oder gekrümmte oder eine halb-quadratische, und es ist nicht wesentlich, dass der Streifen die Bodenfläche der Einbuchtung berührt, wenn der Streifen um die Trommel 21 herum geführt wird. Der Umfangsabstand zwischen den Vorsprüngen ist kleiner als der Abstand zwischen den senkrechten Wärmeverschweissungen 13b, wenn der Streifen 13 um die Trommel 21 herum gelegt ist.
Um den Streifen 13 dicht gegen die Trommel 21 zu halten, während die Taschen 13c geöffnet und dann gefüllt werden, enden die anderen Enden der radialen Saugkanäle 48 an radialen äusseren Oberflächen der Vorsprünge 49. Die Trommelsaugkanäle 47 und 48 werden nur dann beaufschlagt, wenn sie in Verbindung mit dem C-förmigen Saugkanal 45a in der Saugplatte 45 stehen. Wenn die Saugkanäle der Trommel vom Saugkanal 45a der Saugplatte getrennt sind, wird der Streifen 13 nicht mehr zwangsläufig an der Trommel 21 gehalten, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Es sind Mittel vorgesehen, um im Streifen 13 Wellungen auszubilden und um den Streifen fest gegen die Vorsprünge 49 und Einbuchtungen 50 der Füllstation oder Trommel 21 zu legen, wobei diese Mittel in der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eine allgemein mit 51 gekennzeichnete Schlagwalzenanordnung aufweisen. Die Anordnung 51 weist eine Walze 52 auf, die an einem Walzentragarm 53 montiert ist, wobei dieser Arm mit einem Ende an einer Platte 54 schwenkbar gelagert ist, welche an der Basis 11 befestigt ist. Ein Hebelarm 55 steht mit dem Schwenkarm an einem Ende in Antriebsverbindung und ist am anderen Ende mit einer Feder 56 verbunden. Die Feder 56 ist bei 56a an der Platte 54 befestigt. Die Feder 56 übt eine Kraft aus, die die Neigung hat, den Hebelarm zum Ende 56a der Feder 56 zu verschwenken.
Dadurch wird die Rolle 52 gegen den Umfang der Trommel 21 gedrückt. Kurz nachdem der Streifen 13 gegen die Trommel 21 gedrückt ist, werden die Saugplatten und Trommelsaugkanäle verbunden, so dass der Vorsprung, gegen den der Streifen angelegt ist, unter einer Sogwirkung an der äusseren Oberfläche steht, um den Streifen dicht gegen die Trommel zu halten.
Zusammen mit der Trommel 21 bewegbar ist eine Trichterplatte 58 angeordnet, die mittels Schrauben 57 an der Trommel 21 befestigt ist. Die Trichterplatte 58 weist eine Anzahl von Materialkanälen 58a auf, die in senkrechter Richtung mit den Einbuchtungen 50 fluchten. Eine Reihe von Trichtern 59 weist untere Enden 59a auf, die in die Materialkanäle 58a eingesetzt sind.
Ehe diese Trichter mit Material beschickt werden, um dieses in die Streifentaschen oder -beutel 13c einzufüllen, werden Mittel betätigt, um die Taschen 13c zu öffnen, und zwar durch eine Abspreizung der radialen äusseren Taschenseitenwandung 13d von der radialen inneren Taschenseitenwandung 13d. Diese Mittel weisen bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausr führungsbeispiel ein Luftrohr oder eine Luftdüse 60 auf, die mit einem Einlass 60' verbunden ist. Der Einlass 60' ist mit einer geeigneten Luftquelle verbunden, um einen Luftstrom gegen die oberen Ränder der wellig angeordneten oder durchgebogenen Seitenwandungen 1 3d zu richten, um diese auseinander zu spreizen und um die Taschen oder Beutel 13c zu öffnen.
In Drehrichtung ist hinter der Luftdüse ein Materialzuführungsbehälter 61 angeordnet, der Material in die Trichter 59 einfüllt, nachdem der Luftstrom die Taschen 13c geöffnet hat. Der Materialspeisebehälter 61 ist an der Basis mittels Ständern 62 befestigt.
Um den Streifen 13, dessen Taschen oder Beutel 13c gefüllt sind, von der Füllstation 21 fortzuführen, ist eine Führungswalze 63 der Station 21 benachbart montiert, und der Streifen wird um diese Rolle herum zur Oberkantenverschweiss-oder-verschlusseinrich- tung 22 geführt.
Verschluss- oder VerscllweisseinBichtung für die Oberkante
Die Wärmeverschweiss- cder -verschlusseinrichtung 22, die zum Verschliessen der gefüllten Beutel oder Taschen 1 3c vorgesehen ist, weist einen Halterungsbügel 64 auf, der mittels Schraubenbolzen 65 an der Basis 11 montiert ist. Ein Winkeleisen 66 ist mit einem Schenkel 66a an der Halterung 64 montiert, und ein Arm 67 ist am Schenkel 66b des Winkeleisens montiert (Fig. 6).
Ein Scharnier oder Gelenk 68 weist eine Gelenkplatte 68a auf, die an der Unterseite des Armes 67 montiert ist, und eine weitere oder gegenüberliegende Gelenkplatte 68b, die an einem Handgriff 69 und an einem Verschlussglied 70 montiert ist. Der Handgriff 69 und die Führungsverschweisseinrichtung 70 sind am Gelenk oder Scharnier 68 bewegbar, und zwar längs einer Kreisbahn um eine ausgeschwenkte oder angehobene Lage, die gestrichelt in Fig. 6 gezeigt ist. Ein erhitzter Block 71 ist am Tragarm 67 befestigt. Innerhalb des Blockes 71 ist ein Heizelement 72 angeordnet. Die oberen Ränder der Taschenseitenwandungen 13d werden in Längsrichtung zwischen der Führung 70 und dem erhitzten Block 71 hindurch gezogen, um die Taschen 13c zu schliessen.
Der Rand- cder Kantenverschweisseinrichtung 22 benachbart sind Führungsrollen 74 und 75 montiert.
Die Führungsrolle 75 ist an einem Ende eines Schwenkarmes 76 verschwenkbar montiert. Der Schwenkarm 76 ist schwenkbar bei 77 an der Basis 11 befestigt. Ein Schraubeneinstellmechanismus 78 ist vorgesehen, um die Walze 75 gegen den Streifen 13 mit dem gewünschten Zug einzustellen (Fig. 1).
A bsc, ruleid m ecSlanismus
Die Schaltwalze 23 ist an einer Schaltwelle 78' montiert, die mit beiden Enden an Armen oder Platten 79 und 80 drehbar gelagert ist (Fig. 1). Die Arme 79 und 80 sind schwenkbar an einem Ende bei 81 und 82 an einer Schwenkwelle 83 montiert, die von Lagerblocks 84 und 85 getragen wird.
Ein Schaltwalzeneinstellmechanismus 86 ist vorgesehen, um die Schaltwalze in senkrechter Richtung gegenüber dem Flugmesser zu bewegen, so dass das Flugmesser genau mit den quer verlaufenden Ver sehweissstellen 1 3b fluchtet, um die gefüllten Taschen oder Beutel vom Streifen in diesen Bereichen abzuschneiden. Der Mechanismus 86 umfasst einen U-förmigen Rahmen 87, der eine senkrecht verlaufende Schraube 88 aufweist, die am Rahmen 87 befestigt ist, wobei diese Schraube mit einem unteren Ende gegen die Basis 11 anliegt. Durch die Bewegung der Schraube 88 wird die Schaltwalze 23 um die Schwenkwelle 83 herum verschwenkt.
Die Schaltwalze 23 weist eine Anzahl Zähne 23a auf, die um ihren Umfang herum verteilt sind und die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der etwas grösser ist als die Breite der gefüllten Tasche 1 3c am Streifen, damit die Zähne mit der Tasche in Eingriff gelangen und die Tasche in zeitlich genau bestimmter Beziehung zum Flugmesser 25 bewegen. Eine Spannungs- oder Zugrolle 89 ist an einem Arm 90 angeordnet, der von der Platte 79 getragen wird, um auf den Streifen 13 einen Zug auszuüben, damit der Streifen gegen die Schaltwalze 23 gehalten wird. Es sei bemerkt, dass, nachdem der Streifen 13 die Randver schweisseinrichtung 22 verlassen hat, dieser in eine im wesentlichen horizontale Ebene hinein bewegt wird, wenn der Streifen unter der Spannwalze 89 hindurch geht.
Die Vorschub- oder Förderrollen 24 sind an der Basis unterhalb der Schaltrolle 23 montiert, um den Streifen von der Schaltrolle 23 abzuziehen und um den Streifen zum Flugmesser 25 zu führen. Wie aus Fig. 8 zu erkennen ist, berühren die Vorschubrollen 24 den Streifen lediglich im Bereich der horizontalen Verschweissung 13e. DieVorschubrollen 24 berühren die gefüllten Beutel oder Taschen 13c nicht, um jegliche Möglichkeit einer Beschädigung dieser Beutel oder Taschen auszuschliessen. Die Vorschubrollen 24 sind an der Unterseite der Basis 11 angeordnet und sind an einem Paar Halterungsbügel 91 und 92 drehbar gelagert. Der Halterungsbügel 91 erstreckt sich unter den Halterungsbügel 92 nach unten und die Halterung 93 für das Flugmesser ist mittels Befestigungseinrichtung 94 am unteren Ende der Halterung 91 befestigt.
Die Halterung 93 weist ein hülsenförmiges Lager 95 am äusseren Ende auf. In diesem hülsenförmigen Lager 95 ist eine Antriebswelle 96 des Flugmessers gelagert. Die Antriebswelle weist einen radialen Arm 97 auf und eine Messerklinge 98 ist am radialen Arm 97 befestigt und erstreckt sich von diesem aus nach oben. Die zweite Klinge 99 ist am Halterungsbügel 93 fest montiert und wirkt mit der Klinge 98 zusammen. Jede der Klingen weist, wie Fig. 7 zeigt, abgeschrägte Kanten 98' und 99' auf. Wenn der Streifen genau auf der Schaltwalze 23 eingestellt und ausgerichtet ist, sind die Messer wirksam, um die gefüllten Beutel 9 vom Streifen 13 an der Trennlinie 100 (Fig. 8) abzuschneiden.
Nachdem die gefüllte Verpackung vom Streifen 13 abgeschnitten ist, fällt die Verpackung auf einen Förderer 101 (Fig. 2) und die gefüllten Beutel können dann in Kartons zum Zwecke einer weiteren Verpakkung abgefüllt werden. Falls gewünscht, kann der Streifen an der Trennlinie 100 perforiert werden, damit der Verbraucher die Packungen oder Beutel 9 voneinander trennen kann.
Antrieb
Die Packmaschine 10 kann mittels eines Elektromotors 110 über eine Kette 111 und Kettenräder 112 und 113 angetrieben werden. Über die Kettenräder
112 und 113 wird ein Untersetzungsgetriebe 114 angetrieben. Das Untersetzungsgetriebe 114 ist über eine Kette 115 und Kettenräder 116 und 117 mit einer ersten Vorgelegewelle 118 verbunden. Es sei bemerkt, dass, obwohl ein kontinuierlicher Antrieb vorgezogen wird, ein schrittweiser Antrieb verwendet werden kann, und zwar durch die Verwendung eines Untersetzungsgetriebes 114 mit einem üblichen Geneva-Antrieb. Die erste Vorgelegewelle 118 treibt die Vorschubwalzen 24 über eine Kette 119 und Kettenräder 120 und 121 an.
Die erste Vorgelegewelle 118 ist über eine Kette 122 und über Kettenräder 123 und 124 mit einem zweiten Untersetzungsgetriebe 125 verbunden. Dieses Unterset zungsgetriebe weist eine Leistungsabgabewelle 127 auf, die ein kleines Kettenrad 128 trägt, welches über eine Kette 129 mit einem Kettenrad 130 verbunden ist, das an der Antriebswelle der Saugplatte montiert ist. Ein zweites und grösseres Kettenrad 131 ist ebenfalls an der Antriebswelle 127 montiert und ist mittels einer Kette 132 mit einem Kettenrad 133 verbunden, um die Antriebsrollen 20 anzutreiben.
Die erste Vorgelegewelle 118 treibt eine zweite Vorgelegewelle 134 über eine Kette 135 und Kettenräder 136 und 137 an. Eine Kette 138 und Kettenräder 139 und 140 verbinden die zweite Vorgelegewelle 134 mit der Druckvorrichtung 15. Die Druckvorrichtung 15 weist eine Leistungsabgabewelle 15a auf, und eine Kette 138' und Kettenräder 139' und 140' dienen zum Antrieb der Schaltwalzenwelle 78 und der Schaltwalze 23.
Die Vorgelegewelle 134 ist weiterhin mit einer Kette 141 und Kettenrädern 142 und 143 ausgerüstet, um den Förderer 101 anzutreiben, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Der Förderer kann von irgendeiner beliebigen Bauart sein.
Das Untersetzungsgetriebe 114 ist über eine Kette 144 und über Zahnräder 145 und 146 mit einem Kegelrad 147 verbunden. Das Kegelrad 147 ist an einer Welle 148 montiert und eine Kette 149 ist über Kettenräder 150 und 151 mit dem Flugmesser 25 verbunden. Das Kettenrad wird von der Welle 148 getragen.
Abgeänderte A usführungsformen
Bei Versuchen mit der erfindungsgemässen Maschine wurde gefunden, dass eine Anpresswalze 150' anstelle der Schlagwalze 51 verwendet werden kann, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Die Walze 150' kann mittels einer senkrechten Welle 151' gedreht werden, wenn sich die Trommel 21 dreht, um den Streifen 13 gegen die Vorsprünge 49 und in die Ausbuchtungen 50 in der gleichen Weise, wie vorher beschrieben, zu pressen. Die Walze ist mit einer Reihe von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, abgerundeten Vorsprüngen 152 ausgerüstet.
Jeder dieser Vorsprünge 152 hat eine Konfiguration, die der Krümmung einer jeden Einbuchtung 50 entspricht, so dass, wenn sich die Rolle 150' mit der Trommel 21 zusammen dreht, die Vorsprünge 152 in die Ausbuchtungen 50 eintreten können, um den Streifen gegen den Boden der Ausbuchtungen anzuordnen.
Untersuchungen haben weiterhin ergeben, dass Schichten aus einem klebrigen Haftmaterial, wie beispeilsweise aus ungehärtetem Gummi 160, an den Vorsprüngen 49' der Trommel 21' montiert werden können, wie es in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist. Es sei bemerkt, dass das Haftmaterial dazu dient, den Streifen 13 gegen die Trommel 21 zu halten, und dass keine Saugwirkung verwendet wird, wie es bei der Trommel 21 der Fall ist. Wenn der Streifen 13 aus bestimmten Materialarten besteht, wie beispielsweise aus Zelluloid, so kann der ungehärtete Gummi in wirksamer Weise verwendet werden, um dieses Material an der Trommel zu halten. Wenn der Streifen aus einem stark porösen Papier besteht, ist es im allgemeinen vorteilhafter, die Saugtrommel 21 zu verwenden anstelle der Trommel 21', die Gummischichten 160 an ihren Vorsprüngen 49' hat.
Ein sich drehendes Rad 165, welches um den Umfang herum im Abstand verteilte, sich radial erstrekkende Arme 166 aufweist, kann anstelle der Luftdüse 60 verwendet werden, um die Taschen oder Beutel 13c zu öffnen, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Die radialen äusseren Enden der Arme 166 sind vorzugsweise mit einem klebstoffartigen Material, wie beispielsweise einem Gummiharz 167, bedeckt. Das Rad 165 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sich dieses zusammen mit der Trommel 21 drehen kann, und die radialen äusseren Enden der Arme 166 haben einen derartigen Abstand voneinander, dass das klebstoffartige Material 167 gegen den gewellten Streifen 13 am Boden der Einbuchtung 50 zur Anlage gelangt, um die radial äussere Taschenseitenwandung aus der Einbuchtung heraus und von der radial inneren Taschenseitenwandung fort zu ziehen, die in Anlage gegen den Einbuchtungsboden verbleibt.
Während der Drehung des Rades 165 werden die Arme 166 durch die Vorsprünge 49 nicht gehindert, so dass das klebstoffartige Material 167 gegen die Einbuchtungen 50 gelangen kann.
Eine andere Ausführungsform der Mittel, die anstelle der Luftdüse 60 vorgesehen sein können, ist in Fig. 15 dargestellt und diese Ausführungsform weist ein sich drehendes Saugrad 170 auf. Das sich drehende Saugrad 170 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass sich dieses zusammen mit der Trommel 21 drehen kann, und zwar in der gleichen Weise, wie sich das Rad 165, welches in Fig. 14 gezeigt ist, zusammen mit der Trommel 21 dreht. In diesem Fall ist jedoch das Rad mit in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, radial nach aussen sich erstreckenden Armen 171 ausgerüstet, von denen jeder am äusseren Ende eine Saugkappe 172 trägt. Die Arme 171 sind hohl und dadurch werden Saugkanäle 171 a geschaffen.
Das sich drehende Rad 170 ist den, dass das Material reisst, und nachdem die Beutel oder Taschen gefüllt sind, können es die Risse erlau- ben, dass Feuchtigkeit oder andere Stoffe in die Pakkung eintreten. Um in vorteilhafter Weise bestimmte Arten von Streifenmaterialien, wie beispielsweise Zellophan, verwenden zu können, wurde gefunden, dass es vorteilhaft ist, die gefüllten Packungen aus einem Paar von Streifen, statt aus einem einzelnen gefalteten Streifen herzustellen. Die Maschine 10' zeigt, wie ein Paar Streifen 13' zur Herstellung von gefüllten Verpackungen verwendet werden können.
Die Maschine 10 kann ebenfalls mit einem einzelnen Streifen, wie beispielsweise einem Streifen 13, verwendet werden, wenn es gewünscht ist, eine Wärmeverschweissung längs des in Längsrichtung gefalteten Bereiches am Rand des Streifens durchzuführen.
Die Schweissstation 19' weist in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, sich in senkrechter Richtung erstreckende Vorsprünge 19a' auf, wobei diese Vorsprünge an den Bodenenden durch einen kreisförmigen Vorsprung 19b' verbunden sind.
Die Schweissstation 19' arbeitet in der gleichen Weise wie die Schweissstation 19, die vorher beschrieben wurde. Wenn die Streifen 13' um den Umfang der Schweiss station 19' herum geführt werden, werden diese Streifen mit sich quer erstreckenden, in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, verschweissten Stellen versehen, die den verschweissten Stellen 13b am Streifen 13 entsprechen. Zusätzlich werden die Streifen mit einer in Längsrichtung sich erstreckenden Verschweissung versehen, und zwar durch die Verwendung der kreisförmigen Vorsprünge 19b'. Diese Vorsprünge verschweissen einen Bereich, der sich entlang einer Kante der so verbundenen Streifen 13' erstreckt, wobei dieser Verschweissungbereich den Boden der Beutel bildet.
Die anderen Komponenten zum Füllen der Beutel, die in der Maschine 10' ausgebildet werden, entsprechen denen, die bereits dargestellt und beschrieben sind, und zwar in Verbindung mit der Maschine 10.
Eine weitere Darstellung und Beschreibung dieser Komponenten erscheint deshalb nicht erforderlich zu sein.
Es ist ferner beabsichtigt, dass andere Streifenarten in der Maschine verwendet werden können, wie beispielsweise ein Streifen 13", der in Fig. 18 dargestellt ist. Der Streifen 13" kann in der erfindungsgemässen Maschine 10 verwendet werden, um Beutel zu bilden, welche keil- oder zwickelförmige Böden haben.
Verfahren
Die Schritte des Verfahrens wurden bereits ausführlich beschrieben und es soll die vorhergehende Beschreibung nochmals kurz zusammengefasst werden.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist es vorgesehen, dass die gefüllten Verpackungen 9 kontinuierlich aus einem oder mehreren kontinuierlichen Streifen hergestellt werden, und dass, nachdem die Verpackungen ausgebildet und mit irgendeinem beliebigen geeigneten Material gefüllt sind, die Verpackungen dann vom Streifen oder von den Streifen abgetrennt oder abgeschnitten werden. Durch die Herstellung von Verpackungen in dieser Weise können die Verpackungen mit höheren Produktionsgeschwindigkeiten hergestellt und gefüllt werden, als es bisher mit den bekannten Maschinen und Verfahren möglich war.
Nachdem der Streifen oder die Streifen mit senkrechten Wärmeversiegelungsbereichen oder -stellen versehen sind, werden der Streifen oder die Streifen in eine Wellenform gebracht, wodurch die senkrechten Verbindungs- oder Verschweissungsstellen gezwungen werden, sich dichter zueinander hin zu bewegen. Alle Taschenseitenwandungen erstrecken sich von der gleichen Seite des Streifens oder der Streifen aus nach aussen, wenn der Streifen gewellt ist. Es ist vorgesehen, dass danach die Taschenseitenwandungen einer jeden Tasche auseinandergespreizt werden, um die Tasche oder den Beutel zu öffnen und um dann die Tasche mit Material zu füllen. Gemäss der vorstehenden Beschreibung ist es vorgesehen, dass verschiedene Methoden verwendet werden, um die Taschen zu öffnen.
Die Taschen können aufgeblasen werden oder mechanisch augezogen werden, wie es gewünscht ist, und zwar in Abhängigkeit von dem Material, aus dem der Streifen oder das Band besteht. Die offenen Enden der Taschen werden dann verschweisst oder verschlossen und die gefüllten Beutel können dann abgeschnitten werden, und zwar im Bereich der Querverschweissung oder in diesem Bereich perforiert werden, damit die gefüllten Beutel vom kontinuierlichen Streifen leicht abgetrennt werden können.
Es können noch weitere Abänderungen und Veränderungen vorgenommen werden, die alle im Bereich der Erfindung liegen.
Process and machine for the continuous production of filled packaging
The invention relates to a method and a machine for the continuous production of filled packaging from a flexible strip of material. For example, the strip of material can be made of plastic, paper, cloth, or a metal strip, and the material can be transparent or not. If desired, the strip of material can be coated with a plastic if the pockets are to be produced by a heat welding process.
It is an important object of the invention to provide an improved method and machine for the production of filled packages at high speed. The method according to the invention for the production of filled packaging from a flexible material strip is characterized in that a continuous length of a bondable or weldable material strip is processed in order to form successive pockets along the strip material, these pockets being separated from one another by areas closed in the transverse direction, and wherein the ends of the pockets are left open along one edge of the strip, after which the strip is corrugated by moving the transversely closed areas towards one another over the length of the strip material and spreading the side walls of the pockets apart,
to open the pockets, and then fill the open pockets, and then close the open ends, e.g. B. are welded before the packs are separated from the strip material.
The invention also relates to a packaging machine for carrying out the method according to the invention, which machine is characterized by means for feeding a strip with opposite sides, means for forming spaced pockets along the strip, these pockets closing open one edge of the strip and these pockets by closed, z.
B. welded, areas are separated from each other, a filling station, which has spaced projections and indentations along which the continuous strip is guided and moved, the distances between the projections being smaller than the distances between the closed areas, means, for pressing the sides of the pockets into the bulges and against the projections, means for holding the closed areas in the continuous strip against the projections as the pockets are being filled, means for spreading the strip sides of each pocket apart between the closed areas, Means to fill the open pockets and means to close the bag sides at the open end after filling.
In the drawing, single and double strip machines and devices for carrying out the new method for producing filled packaging are shown more or less schematically and only intended as an explanatory example. Show it:
1 shows a plan view of a packing machine,
2 shows a side view of a packing machine,
3 is an enlarged fragmentary view of a vertical heat seal mechanism, with parts shown in section, taken along line III-III of FIG. 1;
4 shows an enlarged partial plan view of a container opening and filling station,
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of a container opening and filling station, seen from the line V-V of FIG. 1, in the direction of the arrows,
Fig.
6 is an enlarged vertical sectional view of a heat sealing device, the arrangement being shown in full lines and in dashed lines, in order to close the upper edge of the filled bags or containers, and the view being seen from the line VI-VI of FIG.
Fig. 7 is an enlarged fragmentary view of the machine showing a mechanism for severing the containers from the continuous tape or strip, the view being partially a sectional view taken along line VII-VII of Fig. 1;
8 is an enlarged partial end view with parts shown in section and showing the mechanism for severing the filled packages from the continuous tape or strip and the section is taken substantially along line VIII-VIII of FIG ,
Fig.
9 is a schematic view showing the drives of the mechanisms of the machine;
10 is a perspective view of a filled container or a filled package as it is produced by the machine;
11 is an enlarged partial plan view of a modified form of a roller which is intended to engage in a continuous strip at the filling station.
Figure 12 is a side view of a filling drum having modified means for holding the heat sealed areas of a strip;
13 is a sectional view taken substantially along the line XIII-XIII of FIG. 12;
14 is an enlarged partial plan view of a filling station having modified means for pressing the strip into the recess of the drum;
15 is an enlarged partial view corresponding to FIG. 14, showing further means for introducing the strip into the recesses of the drum,
16 shows a schematic plan view of a machine similar to that shown in FIG. 1, with which filled packages are produced from separate strips;
17 is an enlarged partial sectional view taken along the line XVII-XVII of FIGS
Fig.
Figure 18 is a schematic perspective view of a modified form of continuous strip which can be used in the machine of the invention.
According to the illustrated embodiment of the invention, a filled package 9 of the type shown in FIG. 10 can be produced by the packaging machine 10. It has been found that the machine according to the invention is able to produce hundreds of these packages per minute.
The packaging 9 can be produced from a continuous strip of material or strips of material or from different, continuous strips of material or strips of material, as is shown in FIG.
The type of machine used depends on the type of film used. Some films are more easily folded than other films and machines of the type shown in Figure 1 can be used to make filled packages of this type.
If other films are used, for example celluloid films. while these sheets cannot be easily folded, it may be desirable to use a modified form of machine as shown in FIG.
The machine 10 has a base 11 which supports the various components of the machine. On top of the base 11 there is a roll stand 12 to receive a roll or strip or strip or tape of packaging material 13. The roller 13 is carried on an axle 14 such that when the tape or strip is unwound, the strip or tape is generally arranged in a horizontal plane. The strip 13 can be of any type and can be coated on at least one side with a bondable or weldable material, for example with a plastic or another suitable adhesive.
A printing device 15 is mounted on one side of the roll stand. The strip 13 can be printed in a suitable manner in that it is passed through the printing device 15.
A suitable strip folding device 16, which is mounted on a holder 17, is arranged in front of the printing device 15 in order to fold the strip 13.
When the strip is folded at 13a, the fold is located at the bottom of the strip so that the strip then assumes a generally V-shape.
In order to further prepare the strip 13 so that filled packaging can be produced from this strip, a pair of guide rollers 18 are arranged downstream of the bowing device, and the folded strip 13 is brought between these rollers to a vertical closing device 19. The strip 13 can be pulled through a sheet when the vertical closing device is driven in the same direction as the drive rollers 20.
The vertical sealing device has a number of vertically extending, circumferentially spaced apart, heated elevations 19a, which are provided around sealing strips 1 which are spaced apart in the longitudinal direction, run in the vertical direction and are produced by a heat sealing or heat welding process 3b in the strip. After the strip is heat sealed in the manner described, pockets 13c are formed and each pocket is disposed between a pair of pocket side walls 13a. The strip or tape is then moved through a filling station 21 and any suitable material can be filled into the pockets 13c in the desired amount.
Each pocket can, for example, be filled with the desired amount of salt or sugar, or rusks or biscuits can be filled in, or a slice of bread can be filled in. When a material such as sugar is to be placed in the pockets, the pockets are filled by pouring, as shown. If each pocket is to be filled with a biscuit, biscuit or the like and if pouring is not required, the biscuit or two-pack can be inserted into an open pocket from one side of the strip. Thereafter, the strip is fed to a top-side heat-welding or sealing device 22, which produces a horizontal welding seal 13e in order to close each pocket 13c.
The generally perpendicular strip is then rotated so that it again moves in a generally horizontal plane over a shift drum shown in FIG. A pair of feed rollers 24 is arranged below the switching roller 23 in vertical alignment with a flying knife 25. The rotation of the switching drum 23 is synchronized with respect to the flying knife 25, so that the filled packaging 9 (FIG. 10) is severed or cut off from the strip 13 at the heat seals or heat weld points 13b.
Device for generating the vertical
Closures and drive rollers
The device 19 for producing the vertical closures (FIG. 13) is mounted on a hollow, vertical shaft 27 which is carried by the base 11 by means of a bearing 28. A retainer 29 extends down from the underside of the base 11 and carries a junction box 30 which has brush or sliding contacts 31 and 32 which engage electrically insulated collector rings 33 and 34 which are carried by the hollow vertical shaft 27 and which extend rotate with this.
Electrical connection lines 35 and 36 are connected to a heating element 26 (FIG. 3), which heats the projecting parts 19a in order to produce the spaced apart, vertical bonds or seals or welds 13b in the folded strip 13.
After the folded strip 13 has been provided with vertical closure points 13b, this strip is drawn between the drive rollers 20. Each of the drive rollers 20 has a vertical axis, and the rollers are rotatably mounted on the base 11.
A pivot arm 37 is, as shown at 38 in FIG. 1, connected to one of the rollers 20 and at the opposite end the pivot arm is rotatably mounted at 39. The arm 37 is also connected to a lever arm 40, which in turn is connected to a spring 41. The spring 41 is attached to the base at 42. The spring 41 serves to hold the rollers against opposite sides of the strip 13.
One roller 20 can be pivoted away from the other roller about its pivot point 39 to facilitate the introduction of the strip between the drive rollers. The spring ensures that the drive rollers are firmly against the strip in order to drive it.
Bag or pocket filling
The filling station or drum 21 is keyed as shown at 43 on a drive shaft 44 for rotation on a suction plate 45 disposed between the base 11 and the drum 21. The suction plate 45 is attached to the base and the drum 21 rotates on the suction plate 45 (Fig. 5). The suction plate 45 has a C-shaped suction channel 45a (FIG. 4), and a suction connection line 46 is connected to this channel.
A vertical suction channel 47 is connected to a set of radial suction channels 48 arranged at a perpendicular distance from one another. The channels 47 and 48 are grouped into circumferentially spaced sets and the lower ends of the vertical channels 47 are aligned with the C-shaped suction channel 45a in the suction plate 45.
As can be seen from FIG. 4, the drum 21 has projections 49 and indentations 50 which extend in the vertical direction and are spaced apart in the circumferential direction. The projections 49 and the indentations 50 are distributed around the circumference of the drum 21. The indentations 50 can be of any desired shape, for example, circular arched or curved or semi-square, and it is not essential that the strip touch the bottom surface of the indentation when the strip is guided around the drum 21. The circumferential distance between the projections is smaller than the distance between the vertical heat welds 13b when the strip 13 is placed around the drum 21.
In order to hold the strip 13 tightly against the drum 21 while the pockets 13c are opened and then filled, the other ends of the radial suction channels 48 terminate at radial outer surfaces of the projections 49. The drum suction channels 47 and 48 are only acted upon when they are in communication with the C-shaped suction channel 45a in the suction plate 45. When the suction channels of the drum are separated from the suction channel 45a of the suction plate, the strip 13 is no longer necessarily held on the drum 21, as is shown in FIG.
Means are provided to form corrugations in the strip 13 and to place the strip firmly against the projections 49 and indentations 50 of the filling station or drum 21, which means in the embodiment illustrated in FIG. The arrangement 51 has a roller 52 which is mounted on a roller support arm 53, this arm being pivotably mounted at one end on a plate 54 which is fastened to the base 11. A lever arm 55 is in drive connection with the pivot arm at one end and is connected to a spring 56 at the other end. The spring 56 is attached to the plate 54 at 56a. The spring 56 exerts a force which tends to pivot the lever arm toward the end 56a of the spring 56.
As a result, the roller 52 is pressed against the circumference of the drum 21. Shortly after the strip 13 is pressed against the drum 21, the suction plates and drum suction channels are connected so that the projection against which the strip is applied is under a suction effect on the outer surface in order to hold the strip tightly against the drum.
A funnel plate 58 is arranged movably together with the drum 21 and is fastened to the drum 21 by means of screws 57. The funnel plate 58 has a number of material channels 58a which are aligned with the indentations 50 in the vertical direction. A series of hoppers 59 have lower ends 59a which are inserted into the material channels 58a.
Before these funnels are charged with material to be filled into the strip pouches or pouches 13c, means are actuated to open the pouches 13c by spreading the radial outer pouch side wall 13d from the radially inner pouch side wall 13d. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 4 and 5, these means have an air tube or an air nozzle 60 which is connected to an inlet 60 '. The inlet 60 'is connected to a suitable air source in order to direct a flow of air against the upper edges of the undulating or curved side walls 1 3d, in order to spread them apart and to open the bags or pouches 13c.
In the direction of rotation, a material feed container 61 is arranged behind the air nozzle, which fills material into the funnel 59 after the air flow has opened the pockets 13c. The material feed bin 61 is attached to the base by means of stands 62.
In order to continue the strip 13, the pockets or bags 13c of which are filled, from the filling station 21, a guide roller 63 is mounted adjacent to the station 21, and the strip is guided around this roller to the upper edge welding or sealing device 22.
Closing or sealing white seal for the upper edge
The heat-welding cder closure device 22, which is provided for closing the filled bags or pockets 13c, has a mounting bracket 64 which is mounted on the base 11 by means of screw bolts 65. An angle iron 66 is mounted on the bracket 64 with a leg 66a, and an arm 67 is mounted on the leg 66b of the angle iron (FIG. 6).
A hinge or joint 68 has a joint plate 68a which is mounted on the underside of the arm 67 and another or opposite joint plate 68b which is mounted on a handle 69 and on a locking member 70. The handle 69 and the guide welding device 70 can be moved on the joint or hinge 68, to be precise along a circular path around a pivoted or raised position, which is shown in dashed lines in FIG. A heated block 71 is attached to the support arm 67. A heating element 72 is arranged within the block 71. The upper edges of the pocket side walls 13d are drawn longitudinally between the guide 70 and the heated block 71 to close the pockets 13c.
Guide rollers 74 and 75 are mounted adjacent to the edge welding device 22.
The guide roller 75 is pivotably mounted on one end of a pivot arm 76. The pivot arm 76 is pivotally attached to the base 11 at 77. A screw adjustment mechanism 78 is provided to adjust the roller 75 against the strip 13 with the desired tension (Fig. 1).
A bsc, ruleid m ecSlanism
The shift drum 23 is mounted on a shift shaft 78 'which is rotatably supported at both ends on arms or plates 79 and 80 (FIG. 1). The arms 79 and 80 are pivotably mounted at one end at 81 and 82 on a pivot shaft 83 which is carried by bearing blocks 84 and 85.
A shift drum adjustment mechanism 86 is provided to move the shift drum in a vertical direction with respect to the flight knife, so that the flight knife is precisely aligned with the transverse welding points 1 3b in order to cut the filled pockets or bags from the strip in these areas. The mechanism 86 comprises a U-shaped frame 87 which has a vertically running screw 88 which is fastened to the frame 87, this screw resting with a lower end against the base 11. By moving the screw 88, the shift drum 23 is pivoted about the pivot shaft 83.
The shift drum 23 has a number of teeth 23a which are distributed around its circumference and which are arranged at a distance from one another which is slightly greater than the width of the filled pocket 13c on the strip, so that the teeth come into engagement with the pocket and move the pocket to the flight knife 25 in a precisely defined time relationship. A tension or tension roller 89 is arranged on an arm 90 carried by the plate 79 for pulling the strip 13 so that the strip is held against the switch drum 23. It should be noted that after the strip 13 has left the edge welding device 22, it is moved into a substantially horizontal plane when the strip passes under the tensioning roller 89.
The feed or conveyor rollers 24 are mounted on the base below the switching roller 23 in order to pull the strip off the switching roller 23 and to guide the strip to the flight knife 25. As can be seen from FIG. 8, the feed rollers 24 touch the strip only in the area of the horizontal weld 13e. The feed rollers 24 do not contact the filled bags or bags 13c in order to rule out any possibility of damage to these bags or bags. The feed rollers 24 are arranged on the underside of the base 11 and are rotatably supported on a pair of bracket brackets 91 and 92. The mounting bracket 91 extends below the mounting bracket 92 and the mounting 93 for the flight knife is attached to the lower end of the mounting 91 by means of a fastening device 94.
The holder 93 has a sleeve-shaped bearing 95 at the outer end. A drive shaft 96 of the flight knife is mounted in this sleeve-shaped bearing 95. The drive shaft has a radial arm 97 and a knife blade 98 is attached to the radial arm 97 and extends upwardly therefrom. The second blade 99 is fixedly mounted on the mounting bracket 93 and interacts with the blade 98. Each of the blades, as shown in FIG. 7, has beveled edges 98 'and 99'. When the strip is precisely set and aligned on the switching drum 23, the knives are effective to cut the filled bags 9 from the strip 13 at the dividing line 100 (FIG. 8).
After the filled packaging has been cut from the strip 13, the packaging falls onto a conveyor 101 (FIG. 2) and the filled bags can then be filled into cartons for the purpose of further packaging. If desired, the strip can be perforated at the dividing line 100 so that the consumer can separate the packs or bags 9 from one another.
drive
The packing machine 10 can be driven by means of an electric motor 110 via a chain 111 and chain wheels 112 and 113. About the sprockets
112 and 113, a reduction gear 114 is driven. The reduction gear 114 is connected to a first countershaft 118 via a chain 115 and chain wheels 116 and 117. It should be noted that while a continuous drive is preferred, an incremental drive can be used through the use of a reduction gear 114 with a conventional Geneva drive. The first countershaft 118 drives the feed rollers 24 via a chain 119 and sprockets 120 and 121.
The first countershaft 118 is connected to a second reduction gear 125 via a chain 122 and chain wheels 123 and 124. This reduction gear has a power output shaft 127 which carries a small sprocket 128 which is connected via a chain 129 to a sprocket 130 which is mounted on the drive shaft of the suction plate. A second and larger sprocket 131 is also mounted on the drive shaft 127 and is connected to a sprocket 133 by means of a chain 132 in order to drive the drive rollers 20.
The first countershaft 118 drives a second countershaft 134 through a chain 135 and sprockets 136 and 137. A chain 138 and sprockets 139 and 140 connect the second countershaft 134 to the printing device 15. The printing device 15 has a power output shaft 15a, and a chain 138 'and sprockets 139' and 140 'are used to drive the shift drum shaft 78 and the shift drum 23.
The countershaft 134 is further equipped with a chain 141 and sprockets 142 and 143 to drive the conveyor 101, as shown in FIG. The conveyor can be of any type.
The reduction gear 114 is connected to a bevel gear 147 via a chain 144 and via gears 145 and 146. The bevel gear 147 is mounted on a shaft 148 and a chain 149 is connected to the flight knife 25 via sprockets 150 and 151. The sprocket is carried by shaft 148.
Modified embodiments
In tests with the machine according to the invention it was found that a pressure roller 150 'can be used instead of the impact roller 51, as is shown in FIG. The roller 150 'can be rotated by means of a vertical shaft 151' as the drum 21 rotates to press the strip 13 against the projections 49 and into the lobes 50 in the same manner as previously described. The roller is equipped with a series of circumferentially spaced, rounded projections 152.
Each of these projections 152 has a configuration which corresponds to the curvature of each indentation 50 so that when the roller 150 'rotates together with the drum 21, the projections 152 can enter the lobes 50 in order to push the strip against the bottom of the To arrange bulges.
Studies have also shown that layers of a tacky adhesive material, such as uncured rubber 160, can be mounted on the projections 49 'of the drum 21', as shown in FIGS. 12 and 13. It should be noted that the adhesive material serves to hold the strip 13 against the drum 21 and that no suction is used as is the case with the drum 21. When the strip 13 is made of certain types of material, such as celluloid, the uncured rubber can be effectively used to hold that material to the drum. If the strip is made of a highly porous paper, it is generally more advantageous to use suction drum 21 instead of drum 21 'which has rubber layers 160 on its protrusions 49'.
A rotating wheel 165 having circumferentially spaced radially extending arms 166 may be used in place of the air nozzle 60 to open the pouches or pouches 13c, as shown in FIG. The radial outer ends of the arms 166 are preferably covered with an adhesive-like material such as a rubber resin 167. The wheel 165 is designed and arranged in such a way that it can rotate together with the drum 21, and the radial outer ends of the arms 166 are spaced apart from one another such that the adhesive-like material 167 rests against the corrugated strip 13 at the bottom of the indentation 50 Contact arrives to pull the radially outer pocket side wall out of the indentation and away from the radially inner pocket side wall, which remains in contact with the indentation bottom.
During the rotation of the wheel 165, the arms 166 are not hindered by the projections 49, so that the adhesive-like material 167 can come against the indentations 50.
Another embodiment of the means, which can be provided instead of the air nozzle 60, is shown in FIG. 15 and this embodiment has a rotating suction wheel 170. The rotating suction wheel 170 is arranged and designed in such a way that it can rotate together with the drum 21 in the same way as the wheel 165, which is shown in FIG. 14, rotates together with the drum 21. In this case, however, the wheel is equipped with arms 171 which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction and extend radially outward, each of which carries a suction cap 172 at the outer end. The arms 171 are hollow and thereby suction channels 171 a are created.
The rotating wheel 170 is the one that tears the material, and after the pouches or pouches are filled, the tears can allow moisture or other materials to enter the package. In order to be able to advantageously use certain types of strip materials, such as cellophane, it has been found to be advantageous to make the filled packages from a pair of strips rather than from a single folded strip. The machine 10 'shows how a pair of strips 13' can be used to produce filled packages.
The machine 10 can also be used with a single strip, such as a strip 13, if it is desired to heat weld along the longitudinally folded area at the edge of the strip.
The welding station 19 'has projections 19a' arranged at a distance from one another in the circumferential direction and extending in the vertical direction, these projections being connected at the bottom ends by a circular projection 19b '.
The welding station 19 'works in the same way as the welding station 19, which was previously described. When the strips 13 'are guided around the circumference of the welding station 19', these strips are provided with transversely extending, longitudinally spaced apart, welded points which correspond to the welded points 13b on the strip 13. In addition, the strips are provided with a longitudinally extending weld through the use of the circular projections 19b '. These projections weld an area which extends along an edge of the strips 13 'connected in this way, this weld area forming the bottom of the bag.
The other components for filling the bags which are formed in the machine 10 ′ correspond to those already illustrated and described in connection with the machine 10.
A further illustration and description of these components therefore does not appear to be necessary.
It is further contemplated that other types of strips could be used in the machine, such as a strip 13 "shown in Fig. 18. The strip 13" can be used in the machine 10 of the present invention to form bags which are wedge-shaped - or have gusset-shaped bottoms.
Procedure
The steps of the method have already been described in detail and the preceding description should be briefly summarized again.
In all embodiments of the invention it is envisaged that the filled packages 9 are continuously produced from one or more continuous strips and that after the packages have been formed and filled with any suitable material, the packages are then separated from the strip or strips or cut off. By producing packaging in this way, the packaging can be produced and filled at higher production speeds than was previously possible with the known machines and methods.
After the strip or strips are provided with vertical heat seal areas or locations, the strip or strips are waveformed, forcing the vertical connection or weld locations to move closer together. All of the pocket sidewalls extend outward from the same side of the strip or strips when the strip is corrugated. It is envisaged that the pocket side walls of each pocket will then be spread apart in order to open the pocket or pouch and then to fill the pocket with material. As described above, it is contemplated that various methods could be used to open the pouches.
The pouches can be inflated or mechanically withdrawn as desired depending on the material of which the strip or tape is made. The open ends of the bags are then welded or closed and the filled bags can then be cut off, specifically in the area of the transverse seal or perforated in this area, so that the filled bags can be easily separated from the continuous strip.
Other modifications and changes can be made, all of which are within the scope of the invention.