Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von durch Querperforation in einzelne Strangabschnitte unterteilte Strangmaterialien, insbesondere im Rahmen einer Herstellung von Aufgußbeuteln zur Bereitung von Tee, wobei die Vorrichtung an kontinuierlich umlaufendes Radaufweist. Eine solche Vorrichtung is aus GB-A-1 224 170 bekannt.
Verfahren und Vorrichtungen zum kontinuierlichen Herstellen von Aufgußbeuteln sowie entsprechende Aufgußbeutel sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Dabei werden im Rahmen der Herstellung von Aufgußbeuteln zur Bereitung von Tee verschiedene Strangmaterialien verwendet. Bei einer der bekannten Ausführungen werden auf einer Filterpapierbahn einzelne Substanzquanten einer auszulaugenden Substanz abgelegt und wird anschließend ein Schlauch gebildet, der durch Quersiegelungen in einzelne allseitig geschlossene, jeweils ein Substanzquantum enthaltende Kammern unterteilt wird. Die Schlauchbildung erfolgt dabei durch überlappendes Falten der Filterpapierbahn und Verschließen mittels einer Längsnaht oder durch Zuführen einer weiteren Filterpapierbahn und Anbringen von zwei Längsnähten. Auf diese Art und Weise wird ein Kammerstrang ausgebildet, der aus nacheinander zusammenhängenden, durch eine Quernaht jeweils geschlossene, ein Substanzquantum enthaltenden Kammern besteht, wobei die Quernaht zugleich die hintere Naht der einen und die vordere Naht der nachfolgenden Kammer ist und eine zwischen den beiden Nähten liegende Perforation umfaßt, an der die Kammern im Verlauf des Verfahrens getrennt werden. Die vereinzelten Kammern werden schließlich an einem Trägermaterial befestigt, das zur Handhabung und Aufhängung des Aufgußbeutels dient. Zur Ausbildung des die Aufhängung des Aufgußbeutels bildenden Trägermaterials wird dazu im Rahmen einer kontinuierlichen Herstellung als Strangmaterial der eingangs genannten Art ein querperforierter Trägermaterialstrang verwendet, dessen Strangabschnitte aus Trägermaterial die Aufhängung der Aufgußbeutel bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Strangmaterialien der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche mit hoher Geschwindigkeit zuverlässig arbeitet und insbesondere eine kostengünstige Herstellung von Aufgußbeuteln ermöglicht.
Zur technischen Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitgestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass seitlich des Rades paarweise beiderseits über den Umfang des Rades angeordnete, relativ zum Rad bewegbare Zangen vorgesehen sind die zum Greifen der Längsseiten eines von einem Strang zu trennenden Strangabschnitts an einer vorbestimmten Position nahe der Perforation in Radialrichtung des Rades und zum Abtrennen des Strangabschnitts durch Relativbewegung der Zangen zum Rad in Umlaufrichtung des Rades bewegbar sind.
Erfindungsgemäß wird das Strangmaterial dem kontinuierlich umlaufenden Rad zugeführt an den Längsseiten von seitlich des Rades angeordneten Zangen ergriffen und durch Relativbewegung der Zangen zu dem Rad ein Strangabschnitt vom Strangmaterial abgetrennt. Der Strangabschnitt des Strangmaterials wird dabei durch Auseinanderziehen an der Perforation vereinzelt. Durch die seitlich des Rades angeordneten Zangen wird das Strangmaterial dabei sicher geführt, so daß die Strangabschnitte, insbesondere Kammern eines Kammerstrangs, nicht beschädigt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt so ein Trennen von Strangabschnitten von einem Strangmaterial mit hoher Produktionsleistung.
Vorteilhafter Weise weist das Rad über den Umfang verteilt Ausnehmungen für einzelne Strangabschnitte auf. Die Ausnehmungen sind vorteilhaft an die Strangabschnitte angepaßt und unterstützen so die Führung des Strangs. Dabei wird das Trennen von Strangabschnitten weiter präzisiert. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Ausnehmungen des Rades einen Druckluftanschluß auf, über welchen die Strangabschnitte des Strangs wahlweise durch Ansaugung mittels Unterdruck in den Ausnehmungen fixierbar oder durch Herausblasen mittels Überdruck herausdrückbar sind. Vorteilhafter Weise werden dadurch insbesondere zum kontinuierlichen Trennen von Kammern eines Kammerstrangs zur Herstellung von Aufgußbeuteln zur Bereitung von Tee die einzelnen Kammern eines Kammerstrangs in den Ausnehmungen des Rades positioniert und fixiert. Darüber hinaus werden die Substanzquanten in den Kammern hierdurch gleichmäßig verteilt. Vorteilhafter Weise werden die Kammern mit oder nach dem Trennen vom Kammerstrang aus den Ausnehmungen des Rades herausgedrückt. Dadurch wird sichergestellt, daß die Kammern nicht in den Ausnehmungen des Rades hängen bleiben, so daß der Herstellungsablauf nicht behindert bzw. gestört wird. In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung weist das Rad zwölf über den Umfang des Rades verteilte Ausnehmungen auf und ist jeder Ausnehmung ein Zangenpaar zugeordnet.
Vorteilhafter Weise sind die Zangen in Umlaufrichtung des Rades schwenkbar und zum Erzeugen der Relativbewegung in Umlaufrichtung des Rades beschleunigbar, bevorzugt über eine Kurvensteuerung. Vorteilhafter Weise sind die Zangen derart gesteuert, daß in Umlaufrichtung des Rades vordere Zangen den abzutrennenden Strangabschnitt greifen, bevor die in Umlaufrichtung nachfolgenden Zangen den nachfolgenden Strangabschnitt des Strangs greifen, wobei die vorderen Zangen in Umlaufrichtung des Rades erst beschleunigt werden, wenn die hinteren Zangen den nachfolgenden Strangabschnitt des Strangs schon gegriffen haben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Zangen eine Oberbacke und eine Unterbacke auf, wobei die Unterbacke fest und die Oberbacke zum Schließen einer Zange in Radialrichtung des Rades schwenkbar ist. Vorteilhafter Weise ist die Oberbacke zum Schließen einer Zange über eine Kurvensteuerung verschwenkbar. Durch Steuerung der Schwenk- und der Greifbewegung der Zangen über eine Kurvensteuerung ist ein präzises Trennen der Strangmaterialien sichergestellt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung dient zum kontinuierlichen Trennen von Kammersträngen zur Herstellung von Aufgußbeuteln zur Bereitung von Tee. Derartige Kammerstränge bestehen aus nacheinander zusammenhängenden, durch eine Quernaht jeweils geschlossene, ein Substanzquantum enthaltenden Kammern, wobei die Quernaht zugleich die hintere Quernaht der einen und die vordere Naht der nachfolgenden Kammer ist und eine zwischen den beiden Nähten liegende Perforation umfaßt, an der die Kammern im Verlauf der Herstellung der Aufgußbeutel getrennt werden. Die Vorrichtung weist ein kontinuierlich umlaufendes Rad 1 mit über den Umfang verteilt Ausnehmungen 2 für einzelne Strangabschnitte bildende Kammern eines Kammerstrangs auf. Seitlich des Rades 1 sind beidseits relativ zum Rad 1 bewegbare Zangen 3 zum Greifen der Längsseiten einer von einem Kammerstrang zu trennenden Kammer an einer vorbestimmten Position nahe der Perforation angeordnet, wobei die Kammer durch Relativbewegung der Zangen 3 zum Rad 1 vom Kammerstrang abtrennbar ist. In den Figuren 1 bis 5 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein durch beidseits des Rades 1 angeordnete Zangen 3 gebildetes Zangenpaar dargestellt.
Die Zangen 3 sind auf Lagerbolzen 5 schwenkbar gelagert, wobei die Zangen 3 zum Erzeugen der Relativbewegung über eine Kurvensteuerung in Umlaufrichtung des Rades 1 verschwenk- und beschleunigbar sind. Dazu sind die Zangen 3, wie in Figur 3 dargestellt, mit einer Kurvenrolle 12 versehen, welche über eine Kurve 11 bzw. 11' gezogen wird und so der Zange 3 die durch die Kurve 11 bzw. 11' vorgegebene Schwenkbewegung um den Lagerbolzen 5 ausführt. Die Kurven 11 bzw. 11' weisen auf ihrer Außenseite bzw. ihrer Innenseite Vorsprünge bzw. Ausnehmungen 13 auf, welche über die Rolle 12 die beschleunigte Schwenkbewegung der Zangen 3 in Umlaufrichtung U erzeugen.
Die Zangen 3 weisen jeweils eine zum Schließen der Zange 3 in Radialrichtung des Rades 1 verschwenkbare Oberbacke 6 und eine feststehende Unterbacke 7 auf. Zum Schließen der Zange 3 ist die Oberbacke 6 über eine Kurvensteuerung verschwenkbar. Die Oberbacke 6 der Zange 3 ist dazu mit einem L-förmigen Winkel 15 verbunden, welcher um ein Lager 14 verschwenkbar gelagert ist und mit einer Kurvenrolle 9 verbunden ist. Die Kurvenrolle 9 der Zange 3 wird über eine Kurve 8 geführt, die senkrecht zur Radialrichtung und senkrecht zur Umlaufrichtung U des Rades 1 einen Vorsprung bzw. eine Ausnehmung 10 aufweist. Bei Vorbeiführen der Kurvenrolle 9 an diesem Vorsprung bzw. dieser Ausnehmung wird die Oberbacke 6 über den Winkel 15 in Radialrichtung verschwenkt und kann so eine Kammer eines Kammerstrangs von den Längsseiten der Kammer her greifen. Zum Zurückführen der Schwenkbewegung der Oberbacke 6 bzw. des Winkels 14 ist letzterer mit einer Rückstellfeder 16 verbunden. Die Greifbewegung der Zange 3 wird über die Kurvenrolle 9 und die seitlich der Kurvenrolle ausgebildete Kurve 8 derart gesteuert, daß in Umlaufrichtung U des Rades 1 vordere Zangen 3 die abzutrennende Kammer eines Kammerstrangs greifen, bevor die in Umlaufrichtung U nachfolgenden Zangen die nachfolgende Kammer greifen. Die Kurvensteuerung für die Greifbewegung ist dabei mit der Kurvensteuerung für die Beschleunigungsbewegung der Zangen in Umlaufrichtung des Rades derart abgestimmt, daß die vorderen Zangen 3 in Umlaufrichtung des Rades 1 beschleunigt werden, wenn die hinteren Zangen die nachfolgende Kammer des Kammerstrangs greifen.
Wie anhand von Figur 4 zu erkennen, sind die über den Umfang des Rades 1 verteilten Ausnehmungen 2 zur Aufnahme einer Kammer eines Kammerstrangs ausgebildet. Dabei weisen die Ausnehmungen 2 in Umlaufrichtung U Begrenzungen 4 auf. Aneinander angrenzende Ausnehmungen 2 teilen sich dabei jeweils eine Begrenzung 4, die in radialer Richtung einen sich trapezförmig verjüngenden Querschnitt aufweist. Weiter weisen die Ausnehmungen 2 jeweils neun Bohrungen 17 auf, über welche eine Kammer eines Kammerstrangs wahlweise durch Ansaugung mittels Unterdruck in der Ausnehmungen 2 fixierbar oder durch Herausblasen mittels Überdruck aus der Ausnehmungen 2 herausdrückbar ist. Die Bohrungen 17 der Ausnehmungen 2 sind dabei über einen Druckluftanschluß 18 mit Unterdruck bzw. Überdruck beaufschlagbar. In Figur 4 ist der Druckluftanschluß 18 für die Unterdruck- bzw. Überdruckbeaufschlagung dargestellt.
Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung zum Trennen einer Kammer eines Kammerstrangs im Rahmen der Herstellung von Aufgußbeuteln zur Bereitung von Tee erlaubt ein Vereinzeln der Kammern durch Auseinanderziehen des Kammerstrangs an der Perforation. Dazu wird zum Trennen einer Kammer von dem Kammerstrang der Kammerstrang dem kontinuierlich umlaufenden, mit Ausnehmungen 2 für einzelne Kammern versehenen Rad 1 zugeführt und die Längsseiten der vom Kammerstrang zu trennenden Kammer werden von seitlich des Rades 1 angeordneten Zangen 3 ergriffen und durch Relativbewegung der Zangen 3 zu dem Rad 1 die Kammer vom Kammerstrang abgetrennt. Die Vorrichtung erlaubt dabei hohe Maschinentaktzahlen, so daß sich 800 bis 1.500 Aufgußbeutel pro Minute herstellen lassen.