[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen mit Flüssigkeit gefüllter
Packungen mit einer Einrichtung zum Umformen einer eine thermoplastische Beschichtung
aufweisenden Papierbahn zu einem Schlauch, der in der Vorrichtung schrittweise senkrecht
von oben nach unten verschiebbar ist, mit einer Längs- und einer Querprägeeinrichtung,
ferner mit in waagerechter Richtung bewegbaren, paarweise zusammenwirkenden Siegelbacken
zum Quersiegeln des Schlauches bei dessen Stillstand, in jeweils einer Packungslänge
entsprechenden Abständen, mit einem eine Vorschubschrittlänge unterhalb der Siegelbacken
angeordneten Schneidklingenpaar zum Abtrennen der Packung vom Schlauch im Bereich
einer Querschweißnaht und mit zwischen den Quersiegelbakken und dem Schneidklingenpaar
angeordneten, drehbaren Stützplatten für die Packung.
[0002] Aus der DE-OS 21 31 906 ist eine solche Vorrichtung bekannt. Dort wurde zur Schonung
der frischen Querschweißnaht mit Hilfe eines Absperrorganes dafür gesorgt, daß die
Flüssigkeitssäule während des Vorschubschrittes nach unten bei zusammengequetschter
Papierbahn von der Querschweißnaht abgehalten wird. Das hatte den Vorteil, daß die
Querschweißnaht aus einfachen, nicht gekühlten Siegelbacken sofort herausgezogen und
während des Vorschubes über die Schrittlänge nach unten aushärten konnte, weil das
zu verpackende Gut erst danach durch Öffnen des Absperrorganes einströmen gelassen
wurde.
[0003] Während man mit der bekannten Vorrichtung besonderes Augenmerk auf die Dichtigkeit
der herzustellenden Packungen richtete, hat man bewußt das verzögert eingesetzte Zuströmen
der zu verpackenden Flüssigkeit in Kauf genommen.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die bekannte Maschine mit einer größeren
Leistung auszustatten eine einwandfreie Dosierung der Füllmenge zu gewährleisten und
eine Faltung an den gewünschten Stellen vorzusehen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querprägeeinrichtung oberhalb
und die Ausformstation unterhalb einer Vorschubeinrichtung angeordnet sind, wobei
ihre Bewegungen miteinander gekoppelt sind, und daß die Ausformstation die jeweilige
Packung allseitig umgreifende, bewegliche Dosierbacken aufweist. Da in der Industrie
zumeist in der Höhe mehr Raum als Bodenfläche zur Verfügung steht und das flüssige
Füllgut das Bestreben hat, in dem vorgefüllten Papierschlauch von oben nach unten
zu strömen, ist die Vorrichtung der Erfindung vertikal in die Höhe gebaut, so daß
der Schlauch der Papierbahn von oben mit Längsprägelinien versehen zunächst in die
Querprägeeinrichtung einläuft, in welcher er die quer zur Bewegungsrichtung der laufenden
Papierbahn sowie die schräg dazu angeordneten Prägelinien erhält. Sodann durchläuft
der Schlauch der Papierbahn die Vorschubeinrichtung und nachgeschaltet die Ausformstation.
Durch die neuartige, unten im einzelnen näher erläuterte Querprägeeinrichtung sind
Voraussetzungen geschaffen, daß die neuartige Ausformstation in zuverlässiger Weise
bei hohem Arbeitstakt eine einwandfreie Teilausformung der zu bildenden Flüssigkeitspackung
gewährleistet. Das Besondere an der neuen Ausformstation ist die Tatsache, daß hier
die jeweilige Packung allseitig umgreifende, bewegliche Dosierbacken vorgesehen sind.
[0006] Zur Steigerung der Leistung ist auf das Absperrorgan der bekannten Vorrichtung verzichtet
worden, so daß die Flüssigkeit schon früher, allerdings nur mit dünner Flüssigkeitssäule
über der frischen Querschweißnaht steht, deren geschlossener Zustand erfindungsgemäß
mit dadurch gesichert wird, daß die Dosierbacken nach innen, an ihren jeweiligen unteren
Kanten aufeinander zugefahren und in einer solchen Position gehalten sind, daß die
erst teilweise vorgeformte Packung in einem genau definierten, gestreckten Zustand
bleibt. Dadurch ist mit Vorteil ein undefiniertes Ausbauchen der die späteren Seitenwände
gebenden Teile des Papierschlauches verhindert.
[0007] Die Erfindung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß
zwei um parallel zu den Drehachsen der Stützplatten angeordnete Schwenkachsen bewegbare
Längsdosierbacken sowie quer dazu drehbare Schmaldosierbacken vorgesehen sind. Der
Schlauch wird also praktisch von vier Seiten flächig unterstützt, wobei die Größe
der Flächen durch entsprechende Anordnung der Dosierbacken gleich so eingerichtet
werden kann, daß sich die späteren Maße der z. B. parallelepipedischen Packung ergeben
können. Die Schwenkung von flächigen Backen um Drehachsen ist eine einfache Maßnahme,
so daß sich hierdurch zuverlässig steuerbare und betriebssichere Teilaufbauten der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben.
[0008] Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Teile der Ausformstation
im Arbeitstakt deworrichtung derart zueinander gesteuert, daß nach dem Durchschneiden
der Quersiegelnaht der Bodenverschluß der darüber sich bildenden Packung von den Stützplatten
gehalten wird, die unter Ausformung des Bodenverschlusses in die Horizontale hochschwenken,
während in synchronisierter Bewegung die Dosierbacken auseinanderfahren, danach die
Siegelbacken der Quersiegeleinrichtung schließen und schweißen, wonach sie auseinanderfahren,
während die verschlossene Packung nach unten vorgeschoben wird, die Dosierbacken aufeinander
zuschwenken und Flüssigkeit in die gestreckt teilgeformte Packung gegen die von den
Dosierbacken gestützten Seitenwände der Packung einströmt, und daß danach wieder die
Quersiegelnaht durchgeschnitten wird. Aus diesem Arbeitsablauf der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erkennt man die zweckmäßigen Maßnahmen zur Steigerung der Leistung, d.
h. Erhöhung des Arbeitstaktes der Maschine. Im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung
wird hier die Zeit während des Vorschubes nach unten um eine Packungslänge für den
Beginn des Einströmens der zu verpackenden Flüssigkeit ausgenutzt. Man sorgt also
dafür, daß man beim Durchschneiden der Quersiegelnaht eine bereits teilweise vorgefüllte
Packung hat. Andererseits ist durch die Dosierbacken gewährleistet, daß diese Packung
in einem definierten, nämlich gestreckten Zustand gehalten wird. Die frische Quersiegelnaht
wird zwar nach dem Auseinanderfahren der Siegelbacken durch eine darüberstehende Flüssigkeitssäule
belastet, durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen aber nur sehr schwach belastet, denn
es steht nur eine sehr flache oder dünne, d. h.
'mit geringem Querschnitt versehene Flüssigkeitssäule über der neuen Quersiegelnaht.
Der Papierschlauch wird durch die Vorschubeinrichtung nach unten gezogen, während
also die Flüssigkeit langsam den Schlauch zu füllen und auszuweiten beginnt. Durch
die schräg nach unten zusammenlaufenden Dosierbacken wird aber ein Querdruck zum Auseinanderreißen
der Quersiegelnaht verhindert. Dennoch kann die Flüssigkeit schon mehr und mehr in
die sich frisch bildende Packung einströmen.
[0009] Ein weiterer Vorteil der Dosierbacken ist der oben erwähnte, nämlich das Abstützen
der Papierflächen, so daß sich die langsam die Packung füllende und im oberen Bereich
auseinanderdrückende Flüssigkeit an den gewünschten gestreckten Zustand der teilweise
vorgeformten Pakkung angleichen kann. Dadurch ist ein unerwünschtes, seitliches undefiniertes
Ausbauchen der Papierbahn ausgeschaltet. Mit Vorteil ergibt sich hierdurch, daß das
Schneidklingenpaar die Quersiegelnaht unten stets in der gewünschten Höhe, vorzugsweise
in der Mitte, antrifft und schneidet. Die unten an der Packung angeordnete Siegelnaht
trennt nämlich die am Bodenverschluß fertig geformte untere Packung von der oberen,
erst im oberen Bereich teilweise vorgeformte Packung, muß also derart durchtrennt
werden, daß nach dem Vereinzeln sowohl die untere als auch die obere Packung noch
absolut flüssigkeitsdicht sind. Deshalb kommt es auf die richtige Höhe an, in welcher
die Quersiegelnaht in den Eingriffsbereich des Schneidklingenpaares vorgeschoben wird.
Hätte man die Dosierbacken nicht, so würde ein unregelmäßiges Ausbauchen auch ein
Durchtrennen der Quersiegelnaht in unterschiedlichen Höhen bewirken, was zu Ausschuß
führt. Diese Gefahr ist erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise ausgeschaltet.
[0010] Durch die Steuerung gemäß dem oben beschriebenen Arbeitsverlauf ist ein schnellerer
Arbeitstakt möglich, weil die Flüssigkeit schon während des Vorschubes einströmen
kann und somit zum letztlichen Ausfüllen der Packung weniger Zeit benötigt, während
die frische Quersiegelnaht nicht belastet und stattdessen durch die Stützplatten gehalten
ist.
[0011] Damit ist eine leistungsfähige Maschine geschaffen, die zuverlässig dicht Flüssigkeitspackungen
herzustellen in der Lage ist.
[0012] Obwohl die beschriebene Ausformstation die erläuterten Vorteile hat, ist es erfindungsgemäß
günstig, wenn die Prägelinien, entlang deren die Packung in der Ausformstation gefaltet
und später in der Schlußformstation fertiggeformt wird, in bezug auf die Schnittlinien
und auf den aufgebrachten Druck immer exakt in der richtigen Stelle liegen. Bei den
Längspräe gelinien bereitet dies keine Schwierigkeiten. Die Querprägelinien hingegen
können sich bei ungenauem Einstellen oder Vorschub nachteilig verschieben.
[0013] Insbesondere hat man festgestellt, daß man beim Einprägen von Rillen in eine einfache
oder doppelt gelegte Papierbahn mit in horizontaler Richtung aufeinander zulaufenden
Backen, die gleichzeitig mehrere Rillen formen, unerwünschte Papierspannungen innerhalb
des Werkzeuges von einer Rille zur anderen erhält. Man ist daher schon dazu übergegangen,
walzenförmige Prägewerkzeuge zu verwenden. Dadurch kann Papier von allen Seiten der
Prägestelle, die z. B. durch Nut und Steg gegenüberliegender Walzen gebildet sind,
so hergestellt werden, daß im Papier im Stanzwerkzeug nicht zu große Spannungen vorherrschen.
[0014] Es hat sich aber bei den bekannten Vorrichtungen gezeigt, daß das von außen, z. B.
aus einer Zuführ- station,zufließende Papier eine andere Geschwindigkeit als auf der
Abführseite hat, und man hat auch unterschiedliche Verschiebungen, mit anderen Worten
auch Veränderungen der Bahngeschwindigkeit des Papiers festgestellt, so daß mit Nachteil
eine bestimmte Stelle eines Druckbildes verschoben wird. Besonders wichtig ist daher
die Synchronisation zwischen den Prägewerkzeugen und dem Vorschub. Hierzu hat man
bereits komplizierte elektronische Steuerungen eingesetzt, um eine Korrespondenz zwischen
zwei separaten Antrieben vorzusehen, nämlich dem Antrieb für die Stanzrollen einerseits
und den Antrieb für den Vorschub andererseits.
[0015] Es wäre nun zweckmäßig, wenn man die Papierbahn mit einfacheren Mitteln und dennoch
mit synchroner Bewegung zwischen Vorschub und Prägewalze so steuern könnte, daß zum
Einsetzen der Bedruckung an der richtigen Stelle lediglich der Vorschub um kleine
Größen verändert zu werden braucht, während gleichzeitig die Querprägung der Papierbahn
automatisch an den richtigen Stellen erfolgt.
[0016] Dies wird mit Vorteil erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Querprägeeinrichtung
stationär am Maschinenrahmen befestigt ist und zwei synchron zueinander drehbare,
die Packungsbahn zwischen sich aufnehmende, im Querschnitt kreisförmige, am Umfang
Nuten und Stege aufweisende Schalen aufweist, von denen eine Schale von einem Riemen
bzw. einer Kette angetrieben ist, an dem bzw. der ein an der Vorschubeinrichtung befestigtes
Teil angebracht ist. Es ist einfach, die andere, nicht von dem Riemen angetriebene
Prägeschale mit der ersten anzutreiben, z. B. dadurch, daß beide Schalen auf mit Zahnrädern
versehenen Wellen angeordnet sind. Bei einer mit der erfindungsgemäß hohen Taktgeschwindigkeit
laufenden Verpackungsmaschine ist diese einfache und robuste Verkoppelung zwischen
Vorschub und Prägeeinrichtung überraschend, denn es gelingt trotz der direkten mechanischen
Befestigung des Riemens bzw.·der Kette an einem starren Metallstab z. B., der am Vorschub
angebracht ist, dennoch eine auf alle|Bedingungen einwandfrei abgestellte Kopplung
mit der Wirkung absolut betriebssicherer Synchronisation zwischen Prägewalze und Vorschub.
[0017] Der Vorschub ist dabei oszillierend sich auf- und abbewegend zu denken. Die Steuerung
des Druckbildes bzw. deren Einsatzes an der richtigen Stelle auf der Papierbahn erfolgt
durch kleine Hubvariationen am Vorschub.
[0018] Dabei ist es erfindungsgemäß ferner zweckmäßig, wenn eine der Schalen exzentrisch
gelagert und der Exzenter pneumatisch gesteuert ist. Beim Rückhub ist es zweckmäßig,
wenn die Drehwellen der beiden Prägewalzen voneinander entfernt werden, so daß sie
sich in entgegengesetzter Richtung zur Prägerichtung wieder zurückbewegen können,
während die Papierbahn dazwischen stehen bleibt. Auch hier ist erfindungsgemäß eine
besonders einfache, robuste und damit betriebssichere Konstruktion gewählt, bei der
an der Antriebsprägewalze ein Exzenter über einen Hebel mit einem pneumatischen Antrieb
verbunden ist, bei dem über eine Druckluftsteuerung von außen im Augenblick des unteren
Totpunktes eine Vergrößerung des Walzenspaltes erfolgt, die bis zur Beendigung des
Rückhubes bis am oberen Totpunkt anhält. Danach verringert sich wieder der Abstand
auf Arbeitsgröße, so daß beim Vorhub die Papierbahn in der gewünschten Weise mit Prägelinien
versehen werden kann.
[0019] Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn die Schaalen als Halbschalen ausgebildet
sind. Hierdurch treten die Prägewalzen z. B. beim Rückhub vollständig außer Eingriff
mit der Papierbahn.
[0020] Es ist zwar bereits eine Vorrichtung zum rotierenden Bearbeiten geförderter Papierbahnen
durch Stanzen oder Bedrucken bekannt, bei der die Arbeitswalzen stillgesetzt werden,
von denen eine eine Abflachung aufweist, so daß bei Anordnung der Abflachung neben
der Papierbahn diese wenigstens mit der einen Arbeitswalze außer Eingriff steht. Bei
dieser bekannten Vorrichtung ist die Arbeitswalze aber um ihre Achse frei pendelnd
vorgesehen und wird nach dem Lösen der Arretierung durch ein Gewicht unkontrolliert
zum Drehen gebracht. Dadurch kann diese Vorrichtung nicht synchron arbeiten. Außerdem
hat die bekannte Vorrichtung den Nachteil, daß der Eingriff der Stanzwalzen durch
die Papierbahn selbst betätigt wird. Diese Unsicherheiten sind mit Vorteil erfindungsgemäß
ausgeschaltet, und man erreicht eine zuverlässige Synchronisation mit einfachen, mechanischen
und dadurch besonders robusten Mitteln.
[0021] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung
mit den Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Verpackungsmaschine im Gesamtaufbau,
Fig. 2 perspektivisch die Darstellung einer Verpackung nach Verlassen der automatischen
Ausformstation,
Fig. 3 eine teilweise im Querschnitt dargestellte vergrößerte Einzelansicht der Ausformstation,
Fig. 4 eine abgebrochen und teilweise ebenfalls im Schnitt gezeigte Ansicht eines
Längsdosierbakkens der Ausformstation, wobei hier der Schnitt zu dem gemäß Figur 3
um 90° gedreht war,
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie bei den Figuren 3 und 4, jedoch bei einer anderen
Ausführungsform mit Druckstempel, und
Fig. 6 schematisch die Querprägeeinrichtung mit zwei halbschalenförmigen Prägewalzen.
[0022] Die in Figur 1 teilweise schematisiert dargestellte Verpackungsmaschine besteht aus
dem vertikalen Hauptteil in der linken Hälfte und der Förderkette mit den Endformstationen,
die rechts unten gezeigt ist bzw. sind. Dabei sind die Kette insgesamt mit 1 und ihr
Antrieb mit 2 bezeichnet.
[0023] Der Antrieb des vertikalen Teiles erfolgt vom Motor 3 über das Getriebe 4 und eine
vertikale Antriebswelle 5, die bis in den oberen Bereich der Maschine reicht und bei
6 gelagert ist.
[0024] Im Rahmen 7 ist hinter demMotor 3 die Welle 8 der Materialrolle 9 der Papierbahn
10 gelagert, die strichpunktiert U-förmig von der Materialrolle 9 über den Umlenkbogen
11 auf der anderen Seite bis kurz über die Förderkette 1.heruntergezogen gezeigt ist.
Über ein am Rahmen 7 befestigtes, oben insgesamt mit 12 bezeichnetes Übersetzungsgestänge
wird der Umlenkbogen 11 mit Hilfe der Schubstange 13 um die Drehstelle 14 geschwenkt.
Unter letzterer sind der Reihenfolge nacheinander die allgemein mit 15 bezeichnete
Querprägeeinrichtung, die Längsschweißstation 16, die Papiervorschubeinrichtung 17,
die Querschweißeinrichtung 18 und die automatische Ausformstation 19 mit den beweglichen
Dosierbacken gezeigt.
[0025] Die vertikale Antriebswelle 5 ist mit verschiedenen, nicht näher bezeichneten Nockenscheiben
und dem Topf 20 mit der Walzenkurve 21 angeordnet. Durch diese Elemente werden der
Umlenkbogen 11 und die Arbeitsstationen 15 bis 19 in einer Weise angetrieben, wie
folgt beschrieben:
Während die Backen oder später beschriebenen Walzen der Querprägeeinrichtung 15 geschlossen
sind, sorgt die Schubstange 13 für ein Hochschwenken des Umlenkbogens, so daß die
Papierbahn 10 von der Materialrolle 9 nach oben durch das Walzenpaar 22 für die Längsrillung
umgefaltet und längs der strichpunktiert gezeigten Mittellinie unter Doppellegen der
Papierbahn 10 umgefaltet wird. Die Papierbahn 10 liegt außen über dem Umlenkbogen
11 auf und wird in dem Augenblick gegenüber dem Umlenkbogen 11 gleitend auf der rechten
Seite vertikal nach unten gezogen, wenn diefrbeitswerkzeuge der Prägeeinrichtung 15
auseinanderfahren, während der Vorschub 17 sich nach unten bewegt und gleichzeitig
die Schubstange 13 ein entsprechend durch die Walzenkurve 21 gesteuertes Herunterschwenken
des Umlenkbogens 11 um die Drehstelle 14 in Gegenuhrzeigerrichtung besorgt. Hierdurch
ist es möglich, die Abzugsgeschwindigkeit der Papierbahn 10 mit der Bewegung des Umlenkbogens
11 so zu erhalten, daß die Papierbahn immer gleichmäßig vorgeschoben werden kann,
ohne daß die träge Masse der grossen Materialrolle 9 eine nachteilige Rolle spielt.
Nach dem Abzug hinter der Drehstelle 14 gelangt die Papierbahn 10 zunächst in die
Querprägeeinrichtung 15, wo die notwendigen, zur Bahnrichtung schrägen oder quer verlaufenden
Rillungen bzw. Prägungen eingebracht werden. Die Längsnaht wird in der Einrichtung
16 geschweißt, wonach die Papierbahn 10 die Vorschubeinrichtung 17 nach unten durchläuft
und in die Quersiegelstation 18 gelangt, unter der in der Ausformstation 19 eine Packung
vorgeformt und schließlich vereinzelt wird.
[0026] Die nach Verlassen der Ausformstation 19 nach unten fal-" lende, vereinzelte Packung
30 ist perspektivisch in Figur 2 gezeigt. Ihr Bodenverschluß 31 ist bis auf die herausstehenden
Lappen 32 fertig ausgeformt, während der obere Verschluß 33 noch gestreckt ist. Später
wird hieraus die bei der Verpackung von Milch übliche Quaderpackung geformt. Auch
am oberen Verschluß 33 befinden sich vorn und hinten die doppelt gelegten Dreieckklappen
32, man erkennt ferner oben und ganz unten querlaufend die Quersiegelnaht 34 und rechts
hinten die Längssiegelnaht 35.Anhand dieser Packung, die in Figuren 1, 3 und 5 von
der vorderen Schmalseite 36 und bei der Darstellung der Figur 4 von der breiten Seitenwand
37 gesehen ist, wird nachfolgend zunächst'die verbesserte Ausformstation 19 erläutert.
[0027] Diese ist in abgebrochenen und teilweise im Schnitt gezeigten Ansichten anhand der
Figuren 3 bis 5 zu verstehen. Man erkennt im oberen Teil die allgemein mit 18 bezeichnete
Quersiegelstation und darunter die Ausformstation 19. Auf einem Träger 41, der beidseitig
der Papierbahn 10 angeordnet und in Richtung des Doppelpfeiles 42 hin- und herbewegbar
ist, sind die Siegelbakken 43 gehaltert und mittels nicht näher bezeichneter Verschraubungen
mit dem Träger 41 so verbunden, daß sie sich ebenso wie der Träger in Richtung des
Doppelpfeiles 42 bewegen. 2um Erstellen der Quersiegelnaht 34 fahren sie auf die Papierbahn
10 zu und pressen diese in der in Figur 3 gezeigten Weise zwischen sich ein. Wenn
die Siegelbacken 43 auseinanderfahren, ist eine Quersiegelnaht geschaffen, die eine
doppelte Breite hat, nämlich für die obere Quersiegelnaht 34 der unteren Pakkung 30
sowie auch die untere Quersiegelnaht 34 der oberen bzw. darüber angeordneten Packung
30. Dieses Paar von Quersiegelnähten wird durch die unten gezeigten Klingen 50 unter
Bildung der erwähnten zwei Quersiegelnähte 34 mittig durchtrennt.
[0028] Unter der Querschweißeinrichtung 18 befindet sich die Ausformstation 19, die außer
der Einrichtung mit dem Schneidklingenpaar 50 aus Längsdosierbacken 51 und Querdosierbacken
52 sowie zwei Stützplatten 53 im-wesentlichen besteht. Aus Figur 3 erkennt man die
beiden um die Achsen 54 schwenkbaren Längsdosierbacken 51, die sich an die in Figur
2 gezeigten Längsseitenwände 37 der Pakkung 30 anlegen, während um zu den Achsen 54
quer angeordnete Achsen 55 auf jeder Seite eine Querdosierbacke 52 gegen die Schmalseitenwände
der Packung 36 in Anlage kommt, von denen in Figur 4 nur die linke Querdosier- 'backe
52 gezeigt ist.
[0029] Der Antrieb der Dosierbacken 51, 52 erfolgt mechanisch über Zugstangen, Hebelgetriebe
usw., von denen in Figur 3 nur die Zugstange 56 bezeichnet ist, welche an der linken
Dosierbacke 51 so angebracht ist, daß sie diese in Richtung des gebogenen Doppelpfeiles
57 um die Achse 54 schwenkt. Durch den an der Achse 54 und der linken Längsdosierbacke
51 befestigten Gleitstein 58, der in einer an der rechten Längsdosierbacke 51 befestigten
Gabel 59 bewegbar angeordnet ist, wird gleichzeitig auch die letztgenannte rechte
Längsdosierbacke 51 in Richtung des gebogenen Doppelpfeiles 57 bewegt.
[0030] Ähnlich schwenkbar angetrieben sind auch die Stützplatten 53, welche sich um die
Achsen 60 drehen, und zwar aus der mit ausgezogenen Linien in Figur 3 gezeigten horizontalen
Position in die gestrichelt gezeigte Stellung, also entsprechend dem gebogenen Doppelpfeil
61.
[0031] Der Antrieb dieser schwenkenden oder sich translatorisch bewegenden Teile erfolgt
über die verschiedenen Nocken- bzw. Kurvenscheiben gemäß Figur 1. Die Ausführung dieser
Drehbewegungen, selbst damit sie in der gewünschten Weise synchron zueinander sind,
ist vom Fachmann nach entsprechender Aufgabenstellung und Anweisung durchführbar,
so daß auf eine komplizierte Darstellung dieser Antriebe im einzelnen hier verzichtet
werden kann. Dies gilt auch für die Darstellung der Figur 4, bei welcher Steuerhebel
62 für die Schwenkbewegung des Querdosierbackens 52 in Richtung des gebogenen Doppelpfeiles
63 sorgen.
[0032] Die Papierbahn bzw. teilweise vorgeformte Packung ist in der Ausformstation 19 mit
ausgezogenen bzw. gestrichelten Linien dargestellt. Anhand dieser soll die Funktion
kurz erläutert werden:
Aus der in Figur 3 gezeigten Stellung fahren zunächst die Siegelbacken 43.in Richtung
des Pfeiles 42 nach rechts bzw. links auseinander, während der Vorschub von oben die
Papierbahn weiter nach unten so fördert, daß die Siegelstelle, d. h. die zwei direkt
aneinander angeordneten Querschweißnähte 34 aus der in Figur 3 gezeigten Position
nach unten in Höhe des Schneidklingenpaares 50 fahren, wo sie durchtrennt werden,
so daß nach dem Vorformen durch die auseinanderfahrenden Dosierbacken 51, 52 und Herunterfördern
dann die unten gezeigte vorgeformte Packung 30 vereinzelt ist und auf die in Figur
1 gezeigte Förderkette 1 fallengelassen werden kann. Man erkennt bei der die Ausformstation
19 verlassenden Packung 30 die untere sowie die obere Querschweißnaht 34, den unteren
vollständig ausgeformten Verschluß 31, während die Oberseite der Packung nur erst
schwach vorgeformt ist.
[0033] Bevor das Schneidklingenpaar 50 jedoch die Querschweißnähte 34 mittig durchtrennt,
ist zwischen den Dosierbacken 51, 52 die gestrichelte Stellung der Packung erreicht.
Beim Herunterfahren der Querschweißnähte 34 aus den Siegelbacken 43 auf die Höhe des
Schneidklingenpaares 50 bewegen sich nämlich die Längs- und Querdosierbacken 51 und
52 aus der gezeigten Position nach innen, um den mit Flüssigkeit gefüllten, dünnen
Schlauch der Papierbahn 10 zu stützen und zusammenzuhalten. Es versteht sich, daß
hierbei gleichzeitig die Stützplatten 53 nach unten schwenken, so daß schließlich
die mit gestrichelten Linien gezeigten Positionen von Packung und Dosierbacken eingenommen
sind. Das Gewicht der Flüssigkeit sorgt für ein Auseinanderdrücken der Packungswände,
wenngleich die untere Quersiegelnaht kaum belastet ist. Sie wird nach dem Durchtrennen
durch das Schneidklingenpaar 50 sogleich zwischen den beiden Stützplatten 53 eingeklemmt
und gehaltert. Jetzt beginnt das eigentliche Ausformen durch das Hochfahren der Stützplatten
53 gemäß Doppelpfeil 61 nach oben, während gleichzeitig die Längsdosierbacken 51 in
Richtung der Doppelpfeile 57 nach rechts außen schwenken. Schließlich ist wieder die
in Figur 3 mit ausgezogenen Linien gezeigte Stellung der Packung 30 erreicht. Der
Takt beginnt von neuem.
[0034] Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform sind wieder die Längsdosierbacken
51' gezeigt, deren linke durch den Kugelgelenkkopf 65 über Gleitstein 58 und Gabel
59 in der oben beschriebenen Weise gesteuert sind. Der Unterschied der Ausführungsform
der Fig.5 im Vergleich zu der derFigur 3 besteht darin, daß hier ein Druckstempel
66 über eine Dosierschraube 67 einstellbar in einer Ausnehmung 68 angeordnet ist,
um das Volumen der in Figur 3 gezeigten in bestimmter Weise dosierten Packung 30 um
kleine Werte zu vergrößern oder zu verkleinern. Gegebenenfalls könnten auch beide
Längsdosierbacken 51' mit einem solchen Druckstempel 66 versehen sein.
[0035] Die in Figur 6 schematisch gezeigte Querprägeeinrichtung 15 weist zwei halbschalenförmige
Prägewalzen 70 und 71 auf, wobei die Walze 70 aufgesetzte Stege 72 und die Walze 71
Nuten 73 an im Abstand zueinander vorgesehenen bestimmten Stellen aufweist, um die
üblichen Quer-und Schrägfaltungen bzw. -rillungen vorzusehen. Die Prägeschalen 70,
71 sind um die Achsen 74 drehbar, und zwar in einer oszillierenden bzw. hin- und hergehenden
Bewegung. Die rechte Halbschale 74 ist über ein nicht dargestelltes Zahnrad direkt
mit der linken Halbschale 70 verbunden, so daß beim Antrieb der linken automatisch
die rechte synchron mitläuft.
[0036] Im Gegensatz zur rechten Prägeschale 71 ist die linke Schale 70 über einen schematisch
dargestellten Exzenter 75 so verschwenkbar, daß dertAbstand b zwischen den Achsen
74 verstellbar ist. Der Exzenter 75 wird mechanisch durch einen Hebel 76 verschoben,
der durch einen Druckluftzylinder 77 angetrieben ist. Letzterer wird mit Druckluft
beaufschlagt, deren Steuerung über den unten schematisch angedeuteten Vorschub 17
erfolgt.
[0037] Die linke Prägeschale 70 wird über'einen Riemen 78 angetrieben, der über Kettenzahnräder
oder Riemenscheiben 79 gelegt ist, die frei drehbar sind. Am Vorschub ist eine Stange
80 fest angebracht, die bei 81 mit dem Riemen bzw. der Kette 78 fest derart verbunden
ist, daß beim Hochfahren des Vorschubes während des Rückhubes der Riemen 78 eine solche
Bewegung macht, daß die linke Prägeschale 70 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird
und umgekehrt.
[0038] Schließlich ist oben mit dem Pfeil 82 eine bestimmte Stelle eines Druckbildes gekennzeichnet,
die z. B. durch eine Fotozelle 83 abgetastet werden kann.
[0039] Der Betrieb der Querprägeeinrichtung 15 nach Figur 6 erfolgt nun so, daß die beiden
Halbschalen 70 und 71 noch weiter als in der Darstellung der Figur 6 außer Eingriff
voneinander gedreht sind, während der Achsabstand b den größeren Wert hatte. Nun wird
der Pneumatikzylinder 77 angesteuert und verschiebt den Exzenter 75 so nach rechts,
daß der Abstand b zwischen den Achsen 74 den kleinen Wert annimmt. Der Vorschub 17
beginnt mit dem Abwärtshub und zieht dabei über die Verbindungsstelle 81 das rechte
Trum des Riemens 78 nach unten. Hierdurch werden die beiden Prägeschalen 70 und 71
so gedreht, daß das dazwischen durchlaufende einlagige oder doppelt gelegte Papier
10 an den gewünschten Stellen gestanzt wird. Nach Erreichen des unteren Totpunktes
vergrößert der Pneumatikzylinder 77 den Achsabstand b, der Vorschub fährt nach oben,
die Halbschalen 70, 71 drehen sich wieder in Startposition, und das Spiel kann von
neuem beginnen.
[0040] Statt die Längsprägung vor der Querprägung in die Materialbahn einzubringen, wie
oben beschrieben, kann die gesamte Prägung, d. h. längs und quer, durch die be- .schriebene
Prägeeinrichtung 15 vorgenommen werden. Mit anderen Worten wird sogleich mit der Querprägung
auch die
Längsprägung durchgeführt. Dadurch hat man verschiedene Vorteile. Es kann nämlich im
Hinblick auf die zu erstellende Flüssigkeitspackung durchaus wichtig, günstig und
vorteilhaft sein, wenn man die Längsprägung nur an bestimmten, gewünschten Stellen
vornimmt. Z. B. kann es erwünscht sein, die Längsprägung an gewissen Stellen zu unterbrechen,
um dort später die Dichtigkeit der Flüssigkeitspackung nicht zu gefährden. Ferner
ist es auf diese Weise möglich, nicht nur die Querprägelinien sondern auch die Längsprägelinien
in definierter Weise, d. h. teilweise schwächer und teilweise stärker, vorzusehen.
Es kann nämlich für die herzustellende Packung zweckmäßig und vorteilhaft sein, an
einigen Stellen zwecks scharfer Biegung eine tiefe Rille und an anderen Stellen für
eine weniger scharfe Faltung nur flache bzw. seichte Rillen in die Materialbahn einzubringen.
Dies gilt für die Längsprägung ebenso wie für die Querprägung.
[0041] Diese Vorteile, welche sich durch die beiden synchron zueinander angetriebenen Prägeschalen
70 und 71 ergeben, erlauben mit großer Leistung die Herstellung von zuverlässigen,
korrekt gefalteten und dichten Flüssigkeitspackungen.
1. Vorrichtung zum Herstellen mit Flüssigkeit gefüllter Packungen mit einer Einrichtung
zum Umformen einer eine thermoplastische Beschichtung aufweisenden Papierbahn zu einem
Schlauch, der in der Vorrichtung schrittweise senkrecht von oben nach unten vorschiebbar
ist, mit einer Längs- und einer Querprägeeinrichtung (22), ferner mit in waagerechter
Richtung bewegbaren, paarweise zusammenwirkenden Siegelbacken (18) zum Quersiegeln
des Schlauches bei dessen Stillstand, in jeweils einer Packungslänge entsprechenden
Abständen, mit einem eine Vorschubschrittlänge unterhalb der Siegelbacken(18) angeordneten
Schneidklingenpaar (50) zum Abtrennen der Packung vom Schlauch im Bereich einer Querschweißnaht
(34) und mit zwischen den Quersiegelbacken (18) und dem Schneidklingenpaar (50) angeordneten,
drehbaren Stützplatten (53) für die Packung, dadurch gekennzeichnet , daß die Querprägeeinrichtung
(15) oberhalb und die Ausformstation (19) unterhalb einer Vorschubeinrichtung (17)
angeordnet sind, wobei ihre Bewegungen miteinander gekoppelt sind, und daß die Ausformstation
(19) die jeweilige Packung (30) allseitig umgreifende, bewegliche Dosierbacken (51,52)
aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei um parallel zu den
Drehachsen (60) der Stützplatten (53) angeordnete Schwenkachsen (54) bewegbare Längsdosierbacken
(51) sowie zwei quer dazu drehbare Querdosierbacken (52) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (50-53)
der Ausformstation (19) im Arbeitstakt der Vorrichtung derart zueinander gesteuert
sind, daß nach dem Durchschneiden der Quersiegelnaht (34) der Bodenverschluß (31)
der darüber sich bildenden Packung (30) von den Stützplatten (53) gehalten wird, die
unter Ausformung des Bodenverschlusses (31) in die Horizontale hochschwenken, während
in synchronisierter Bewegung die Dosierbacken (51, 52) auseinanderfahren, danach die
Siegelbacken (43) der Quersiegeleinrichtung (18) schließen und schweißen, wonach sie
auseinanderfahren, während die verschlossene Packung (30) nach unten vorgeschoben
wird, die Dosierbacken (51, 52) aufeinanderzuschwenken und Flüssigkeit in die gestreckt
teilgeformte Packung (30) gegen die von den Dosierbacken (51, 52) gestützten Seitenwände
(36, 37) der Packung (30) einströmt, und daß danach wieder die Quersiegelnaht (34)
durchgeschnitten wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens
einer Dosierbacke (51') ein einstellbarer Druckstempel (66) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querprägeeinrichtung
X15) stationär am Maschinenrahmen (7) befestigt ist und zwei synchron zueinander drehbare,
die Packungsbahn (10) zwischen sich aufnehmende, im Querschnitt kreisförmige, am Umfang
Nuten (73) und Stege (72) aufweisende Schalen (70, 71) aufweist, von denen eine Schale
(70) von einem Riemen bzw. einer Kette (78) angetrieben ist, an dem bzw. der ein an
der Vorschubeinrichtung (17) befestigtes Teil (80) angebracht ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine
der Schalen (70) exzentrisch gelagert und der Exzenter (75) pneumatisch gesteuert
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen
(70, 71) als Halbschalen ausgebildet sind.