[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken einer kontinuierlich arbeitenden
Behälterverschließmaschine mit Deckeln, wobei die Deckel mit Hilfe mindestens eines
Verschließwerkzeuges, welches an einem Werkzeugträger in einer Kreisbahn unter Beibehaltung
einer horizontalen Ausrichtung der Werkzeugunterfläche umläuft, auf den Behältern
befestigt werden.
[0002] Eine solche Vorrichtung ist z.B. aus der GB-PS 923 741 bekannt.In dieser Druckschrift
wird eine kontinuierlich arbeitende Behälterverschließmaschine beschrieben, wobei
Schließwerkzeuge in einem oberhalb der Transportbahn angeordneten, rotierenden Werkzeugträger
auf einer Kreisbahn umgeführt werden. Die Verschließwerkzeuge werden dabei so zwangsgeführt,
daß die Werkzeugunterflächen horizontal ausgerichtet bleiben. Die einzelnen Werkzeuge
senken sich periodisch auf die unter dem rotierenden Werkzeugträger hindurchgeförderten
einzelnen Behälter ab und befestigen dabei Deckelfolien auf den Behältern. Die Deckelfolien
werden bei dieser bekannten Vorrichtung in einer gesonderten Deckelstation auf den
Behältern lose befestigt. Die Deckelstation liegt in Transportrichtung gesehen vor
dem rotierenden Werkzeugträger. In dieser Station wird ein Deckelfolienband von einer
Deckelfolienvorratsrolle abgezogen. Dabei werden mit Hilfe einer Schneideeinrichtung
Deckelfolienabschnitte von der Folienbahn abgetrennt und mehr oder weniger lose auf
die durch die Deckelstation hindurchtransportieren Behälter gelegt. Die Behälter fahren
dann weiter zur Schließstation, wo sich ein Schließwerkzeug absenkt und die Deckel
dann beispielsweise um einen horizontal abstehenden Behälterrand umfaltet.
[0003] Diese bekannte Vorrichtung hat mehrere Nachteile. Einmal ist es nachteilhaft, daß
die Deckelfolien zunächst nur lose auf den Behältern abgelegt werden können und sodann
über eine gewisse Förderstrecke bis zur eigentlichen Schließstation gefördert werden
müssen. Diese relativ große Förderstrecke birgt schon die Gefahr des Verrutschens
der Deckel in sich, -ist aber insbesondere auch im Hinblick auf den dadurch bedingten
relativ großen Platzbedarf der Gesamtvorrichtung von Nachteil.
[0004] Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Systems liegt darin, daß die sich auf die
mit den Deckeln lose versehenen Behälter absenkenden Schließwerkzeuge bei der Aufnahme
der Behälter ebenfalls Verschiebungen der lose abgelegten Folie bezüglich des Behälters
verursachen können, so daß man bei diesen Vorrichtungen mit relativ großen Überständen
der Deckelfolien über die Ränder der Behälter arbeiten muß, um sicherzugehen, daß
die Behälter in jedem Fall beim Verschließen vollständig bedeckt sind.
[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es erlaubt, sparsam zugemessene
Deckel präzise auf den Behältern zum Verschließen zu placieren und die eine kompakte
Bauweise der gesamten Verschließmaschine ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Deckelführungsbahn vorgesehen
ist, die so angeordnet ist, daß sie über einen Übergabeschwenkbereich des Verschließwerkzeuges
gleichsinnig und in fluchtender Ausrichtung zu Deckelführungen am Verschließwerkzeug
verschwenkbar ist und daß eine Deckelvorschubeinrichtung vorgesehen ist, die die Deckel
beim Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs aus den Mündungen der Deckelführungsbahn
heraus in die Deckelführungen am Verschließwerkzeug schiebt.
[0007] Gemäß diesen Merkmalen sieht die Erfindung somit vor, daß die Schließwerkzeuge bei
ihrem Umlauf am Werkzeugträger mit Deckeln geeigneter Größe dadurch
versehen werden, daß diese in an den Verschließwerkzeugen hierzu angebrachte Deckelführungen
eingeschoben werden. Die Verschließwerkzeuge senken die Deckel dann selbst auf die
Behälter ab, so daß die Behälter somit direkt am Ort des Verschließens mit den Deckeln
versehen werden. Da die Verschließwerkzeuge selbst die Deckel auf den Behältern positionieren,
kann es nicht zu Verschiebungen auf eventuell dazwischen liegenden Transportstrecken
kommen. Da die Deckelführungsbahn der Übergabevorrichtung über einen gewissen Übergabeschwenkbereich
hinweg ausgerichtet zu den Deckelführungen am Verschließwerkzeug eine Schwenkbewegung
durchführt, steht somit ausreichend Zeit zur Verfügung, die Deckel in die Deckelführungen
am Verschließwerkzeug einzuschieben, ohne daß hierzu die umlaufenden Verschließwerkzeuge
angehalten werden müßten. Dies erlaubt eine schnelle und kontinuierliche Beschickung
der Verschließwerkzeuge.
[0008] Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, sowohl vorgefertigte Deckel, als auch
erst in der Vorrichtung gefertigte Deckel gleichermaßen exakt und einfach in einer
kontinuierlichen Bewegung mit Hilfe der Verschließwerkzeuge auf durchlaufenden Behältern
zu befestigen. Da die Deckelzufuhr bzw. Beschickung räumlich im Bereich der Schließstation
vorgenommen wird, kann die gesamte Verschließmaschine kompakt gebaut werden.
[0009] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Deckelführungsbahn
Teil eines Schwenkrahmens ist, der über parallele Pendelarme an einem ortsfesten Träger
befestigt ist, daß die trägerseitigen Schwenkachsen der Pendelarme in einer Horizontalebene
mit der Drehachse des Werkzeugträgers liegen, und daß die Wirklänge W der Pendelarme
dem Radius R der Kreisbahn des
Verschließwerkzeuges entspricht.Mit dieser Ausgestaltung wird ermöglicht, daß die
Deckelführungsbahn in einer gleichsinnigen Pendelbewegung einen Schwenkbereich mit
einem Sehwenkradius durchläuft, der dem Radius der Kreisbahn des Verschließwerkzeuges
entspricht. Damit läßt sich auf einfache Art und Weise die fluchtende Ausrichtung
; der Deckelführungsbahn zu den Deckelführungen am Verschließwerkzeug über den Übergabeschwenkbereich
hinweg sicherstellen.
[0010] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in der Deckelführungsbahn
eine Schneidevorrichtung angeordnet ist, mit der einzelne Deckelfolienabschnitte von
einer Deckelfolienbahn abgetrennt werden. Die Schneidvorrichtung ermöglicht es, von
einer Deekelfolienvorratsrolle abgezogenes
Deckelfolienmaterial in Folienabschnitte jeweils für einen Deckel benötigter Größe
abzutrennen und diese Folienabschnitte dann in die Deckelführungen am Verschließwerkzeug
einzuschieben.
Eine solche Schneidevorrichtung wird jedoch dann nicht benötigt, wenn die Beschickung
mit bereits vorgefertigten Deckeln stattfindet.
[0011] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Schneidevorrichtung
Prägeelemente angeordnet sind, die beim Schneidevorgang in Breitenrichtung versetzte
Stirnprofilierungen an der Deckelfolienbahn und an dem abgetrennten Folienabschnitt
erzeugen. Mit solchen Prägeelementen wird erreicht, daß der abgetrennte Folienabschnitt
während des Durchganges durch den Übergabeschwenkbereich von der Deckelfolienbahn
aus der Deckelführungsbahn heraus in die Deckelführungen am Verschließwerkzeug eingeschoben
wird, ohne daß hierzu gesonderte Vorschub- oder Antriebselemente vorhanden sein müssen.
Die Stirnprofilierungen bewirken, daß sich die Deckelfolienbahn und der abgetrennte
Folienabschnitt nicht übereinanderschieben, sondern an der Trennkante so aneinanderstoßen,
daß das gewünschte Ausschieben zuverlässig erreicht wird.
[0012] Die Profilelemente können derart angeordnet sein, daß die Stirnprofilierung an der
Deckelfolienbahn und am Folienabschnitt in dieselbe Richtung weisen. Während es prinzipiell
auch möglich ist, die Stirnprofilierungen an der Deckelfolienbahn und am Folienabschnitt
in unterschiedliche Richtungen weisen zu lassen, verhindert eine gleichseitig gerichtete
Profilierung äußerst zuverlässig ein Übereinandergleiten von Deckelfolienbahn und
Folienabschnitt nach dem Trennen.
[0013] Um eine saubere, faltenfreie Prägung der
Stirnprofilierung nach dem Trennen der Deckelfolienbahn und des Folienabschnitts zu
erhalten, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, eine Seite der Prägeelemente,
vorzugsweise die Matrizenseite, aus einem gummielastischen Material herzustellen.
Bei der Verwendung eines solchen Materials reicht dann ansieh eine glatte unprofilierte
Preßfläche aus.
[0014] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Deckelführungsbahn von der
Schneideeinrichtung bis zur Mündung als ein aus einzelnen Stäben gebildetes Folienbett
auszubilden. Die Stäbe, die über die Breite der Folienbahn in Abständen nebeneinander
und unter Erzeugung eines Führungsspaltes in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind,
verhindern ein Verwinden oder Anhaften der .. abgetrennten Folienabschnitte beim Ausschieben
und Überführen in die Deckelführung am Verschließwerkzeug. Durch eine geeignete Wahl
der Führungsspalthöhe, der nur wenig höher als die Deckelfolie bemessen wird, wird
außerdem sichergestellt, daß die Stirnprofilierungen zuverlässig das Ausschieben bewirken,
auch wenn die Folie in Teilbereichen ihres Querschnitts etwas nach unten durchhängen
oder nach oben wegstehen sollte.
[0015] Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Deckelführungsbahn
zur Bildung eines in Vorschubrichtung hinter der Schneideinrichtung beginnenden Führungsspaltes
obere und untere Führungselemente aufweist, die so ausgebildet sind, daß der Führungsspalt
in Breitenrichtung zick-zack-förmig verläuft. Bei dieser Weiterbildung kann die oben
beschriebene Prägung der Schnittkanten im Bereich der Schneidvorrichtung mit Hilfe
speziell hierfür vorgesehener Prägeelmente entfallen. Auch muß das in der Schneidvorrichtung
verwendete Messer dann nicht einen den Profilierungen angepaßten Schliff aufweisen.
Nach dem Einlauf in die Führungsbahn wird die Deckelfolie wellen- bzw. zick-zack-förmig
geformt, so daß dann nach erfolgtem Schnitt eine horizontal weisende Vorderkante der
Deckelfolienbahn auf eine zick-zackförmig verlaufende Hinterkante des Deckelfolienabschnitts
stößt. Dadurch schiebt die nachfolgende Folienbahn den abgeschnittenen Deckelfolienabschnitt
zuverlässig in der Führungsbahn weiter. Wenn bei der Vorschubbewegung die Deckelfolienbahn
ebenfalls so weit in die Führungsbahn eingeschoben ist, daß sie einen ersten erweiterten
Einlaufmündungsbereich durchlaufen hat, verformt sie sich ebenfalls zick-zack-förmig,
schiebt aber dennoch zuverlässig den abgeschnittenen Deckelfolienabschnitt weiter,
weil aufgrund der Spannungen im Material eine ständige Anlage an den die Zick-Zack-Form
bewirkenden Teilen der Führungselemente gewährleistet ist, so daß die aufeinanderstoßenden
Kanten nicht einander über- bzw. untergleiten können.
[0016] Als Führungselemente können massive profilierte Führungsplatten, versetzte Rundstangen
oder auch Führungsplatten mit wechselseitig vorspringenden Profilrippen vorgesehen
sein.
[0017] Weiterhin ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine auf die Deckelfolienbahn
wirkende Klemmeinrichtung vorgesehen, die gegenüber dem Schwenkrahmen vertikal verschiebbar,
aber horizontal unverschiebbar angeordnet ist. Wenn diese Klemmeinrichtung bei Erreichen
des Übergabeschwenkbereiches betätigt wird, hält sie die Folienbahn fest, so daß die
Folienbahn eine Relativbewegung zum Schwenkrahmen beim Verschwenken desselben ausführt.
Diese Relativbewegung kann dann dazu ausgenutzt werden, den an der Schneidestation
abgetrennten Folienabschnitt mit Hilfe der Stirnprofilierungen auszuschieben und zugleich
ein neues Stück Folienbahn für den nächsten Folienabschnitt in die Deckelführungsbahn
einzubringen. Die Klemmeinrichtung erlaubt somit zusammen mit den Profilierungselementen
eine einfache Verwirklichung einer Deckelvorschubeinrichtung.
[0018] Mit Hilfe einer weiteren, mit dem Schwenkrahmen horizontal und vertikal verschwenkbaren
Festklemmeinrichtung ist es außerdem möglich, durch entsprechende Betätigung Folienbahnmaterial
von der Deckelfolienvorratsrolle abzuziehen, wenn der Schwenkrahmen von einer nach
dem Durchlaufen des Übergabebereichs erreichten hinteren Endstellung wieder an den
Startpunkt zur Übergabe an ein Verschließwerkzeug bewegt wird.
[0019] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht außerdem vor, daß ein Antrieb für den Schwenkrahmen
vorgesehen ist, der den Schwenkrahmen beim Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs
mit der entsprechenden Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeuges gleichsinnig bewegt
und
der nach dem Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs den Schwenkrahmen mit einer größeren
Geschwindigkeit vom Werkzeug wegschwenkt. Dieser Antrieb, der es ermöglicht, den Schwenkrahmen
nach Durchlaufen des Übergabebereiehs mit einer größeren Geschwindigkeit aus der Bewegungsbahn
des Verschließwerkzeuges herauszuschwenken, um dessen freie Weiterbewegung zu ermöglichen,
kann beispielsweise mit Hilfe einer Schubstange von einer Kurve, Kurvenscheibe oder
dergleichen abgeleitet werden, die ihrerseits in Abhängigkeit von der eingestellten
Taktzahl und damit der eingestellten
Rotationsgeschwindigkeit der Verschließwerkzeuge angetrieben wird. Dadurch werden
die Bewegungsabläufe des Schwenkrahmens mit den Rotationsbewegungen des Verschließwerkzeuges
synchronisiert.
[0020] Eine hierzu alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Deckelführungsbahn zum
Durchlaufen des
Übergabeschwenkbereichs mit der Mündung zur Anlage an die Deckelführungen des Verschließwerkzeuges
gebracht und gegen die Kraft einer Feder mit Hilfe des rotierenden Werkzeugs angetrieben
wird. Bei dieser Lösung entfällt ein eigener Antrieb, weil der Schwenkrahmen dabei
von den Verschließwerkzeugen selbst verschwenkt wird. Die Feder gewährleistet dabei
eine sichere Anlage der Mündung der Deckelführungsbahn am Verschließwerkzeug. Das
Durchlaufen eines zweiten Schwenkbereichs nach Beendigung der Übergabe mit einer höheren
Geschwindigkeit kann in diesem Zusammenhang mit Steuerleisten vorgenommen werden,
die mit dem rotierenden Werkzeugträger umlaufen und durch geeignete Kopplung mit dem
Schwenkrahmen dessen Bewegungen somit synchronisiert zu der Drehbewegung der Verschließwerkzeuge
steuern.
[0021] Nachdem das Werkzeug den Kopplungsbereich mit der Deckelstation verlassen hat, geht
diese durch Federkraft - jedoch mit einer Dämpfung ausgestattet - wieder in die Ausgangsposition
zurück, um den nächsten Deckel in das nächste Werkzeug zu übergeben.
[0022] Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
weiter erläutert und beschrieben.
Figur 1 zeigt im Ausschnitt eine Verschließmaschine mit einer erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung
in einer Seitenansicht,
Figur 2 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt die Beschickungsstation in Seitenansicht,
Figur 3 zeigt die Schneidevorrichtung im Schnitt,
Figur 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Figur 3,
Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die an den Folienschnittkanten erzeugten
wechselseitigen Profilierungen,
Figur 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform im Schnitt der entlang der Linie IV-IV
der Figur 3 mit einseitiger Profilierung an den Folienschnittkanten,
Figur 7 zeigt die mit der Ausführungsform nach Figur 6 erhaltenen Profilierungen,
Figur 8 ist ein Schnitt durch die Schneidevorrichtung entlang der Linie VIII-VIII
der Figur 3,
Figur 9 ist ein Schnitt durch die Schneidevorrichtung entlang der Linie IX-IX der
Figur 3,
Figur 10 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Deckelführungsbahnmitschneidestation,
Figur 11 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-B der Figur 10,
Figur 12 zeigt eine im Hinblick auf die Führungselemente gemäß Figur 10 abgewandeltes
Ausführungsbeispiel durch die Deckelführungsbahn im Schnitt,
Figur 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Führungselemente im Schnitt,
Figuren 14 und 14a zeigen den Verlauf der Deckelfolienbahn vor dem Schnitt vor und
nach dem Einlauf in die von den Führungselementen gemäß Figuren 12 - 13 gebildeten
Führungsbahn,
Figuren 15 und 15a zeigen die Deckelfolie und die Form des Deckelfolienabschnitts
nach dem Schnitt und
Figuren 16 bis 19 zeigen die Beschickungsvorrichtung in unterschiedlichen Phasen der
Übergabe von Deckelfolienabschnitten an das Schließwerkzeug.
[0023] In Figur 1 ist eine Behälterverschließmaschine 1 dargestellt, die mit einer erfindungsgemäßen
Beschickungsvorrichtung 2 ausgestattet ist.
[0024] Die Behälterverschließmaschine weist eine im Ganzen mit 5 bezeichnete Verschließstation
auf, zu der mit Hilfe eines Transportbandes 4 nacheinander einzelne, beispielsweise
mit Nahrungsmitteln gefüllte, noch offene Behälter 3 zugefördert werden. Die Behälter
werden kontinuierlich durch die Verschließmaschine 1 bewegt und an der Verschließstation
5 während ihres Durchlaufs verschlossen.
[0025] In der Verschließstation 5 werden Verschließwerkzeuge 6 und 7 an den Armen des als
Drehflügel ausgebildeten Versehließwerkzeugträgers 8 in einer Kreisbahn K um eine
Zentralwelle 9 umgeführt. Während ihres Umlaufs auf der Kreisbahn, überführt die Beschickungsvorrichtung
2 Deckelfolienabschnitte an die einzelnen Verschließwerkzeuge. Die Versehließwerkzeuge
senken sich dann auf die Behälter ab und verschließen diese.
Der Verschließvorgang selbst bedarf hier keiner näheren Erläuterung. Es sei lediglich
angemerkt, daß zum Verschließen auch noch Unterwerkzeuge geeignet an die Behälter
herangeführt werden können, die dann mit den Verschließwerkzeugen 6 und 7 so zusammenarbeiten,
daß beispielsweise ein Bördelverschluß unter hohem Druck oder auch ein Siegelverschluß
erzeugt wird.
[0026] Die Beschickungsvorrichtung 2 nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist einen
Schwenkrahmen 11 auf, der mit Hilfe von Pendelarmen 12 gegenüber einem ortsfesten,
an einem Rahmen 13 befestigten Träger 19 um einen gewissen Schwenkbereich pendelnd
aufgehängt ist. Dieser Schwenkrahmen trägt eine Deckelführungsbahn 20, die durch die
Schwenkbewegung des Schwenkrahmens periodisch in die Kreisbahn K des Verschließwerkzeugs
7 bzw. 6 eingeschwenkt und in fluchtender Ausrichtung zu an den Werkzeugunterflächen
ausgebildeten Deckelführungen 30 während einer Deckelübergabephase gleichsinnig auf
der Kreisbahn bewegt wird.
[0027] Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird nicht mit vorgefertigten Deckeln gearbeitet,
sondern es wird eine Deckelfolienbahn 15, beispielsweise eine Metallfolie, von einer
Deekelvorratsrolle 14 abgezogen, wobei die Deckelfolienbahn über ein Festrollensystem
16, ein Tänzerrollensystem 17 und weitere geeignete Führungsrollen schließlich über
eine Umlenkrplle 18 am Schwenkrahmen umgelenkt und in Richtung zu der Deckelführungsbahn
20 gefördert wird.
[0028] Von dieser Deckelfolienbahn 15 werden geeignete, jeweils für den Verschluß eines
Behälters benötigte Folienabschnitte mit der Hilfe der noch näher zu erläuternden
Schneidevorrichtung 28 abgetrennt und in die Verschließwerkzeuge 6 bzw. 7 übergeben.
[0029] Im folgenden wird die Beschickungsstation anhand von Figur 2 detaillierter erläutert.
[0030] Am Rahmen 13, an dem der ortsfeste Träger 19 des Schwenkrahmens 11 befestigt ist,
ist ebenfalls eine Klemmeinrichtung 25 angeordnet. Die Klemmeinrichtung kann bei Betätigung
die Deckelfolienbahn so festhalten, daß sie sich bezüglich der Klemmeinrichtung nicht
mehr horizontal verschieben kann. Die Klemmeinrichtung 25 ist selbst horizontal unverschieblich,
aber vertikal verschieblich über die Führungsstange 26 am Rahmen 13 befestigt. Am
werkzeugträgerseitigen Ende geht der Schwenkrahmen in (eine Baueinheit bzw.) einen
Halter 35 über, in dem eine weitere Klemmeinrichtung 29 und eine Schneidevorrichtung
28 angeordnet sind. Von der Schneidevorrichtung 28 führt eine Deckelführungsbahn 20
weg, die mit ihrer Mündung 22 in der gezeigten Stellung fluchtend und in horizontaler
Ausrichtung zu der Werkzeugunterseite des Verschließwerkzeugs 7 mit den dort angebrachten
Deckelführungen 30 verläuft. Die Verschließwerkzeuge 6 und 7 sind im Verschließwerkzeugträger
jeweils in einem Abstand R (Radius der Kreisbahn K) so gelagert, daß die Werkzeugunterflächen
und damit auch die Deckelführungen immer horizontal verlaufen. Die Wirklänge W der
Pendelarme 12, mit denen der Schwenkrahmen 11 gegenüber dem ortsfesten Träger 19 befestigt
ist, entspricht dem Radius R der rotierenden Verschließwerkzeuge. Die Achsen 23 der
Pendelarme 12 liegen in einer gemeinsamen Horizontalebene ME mit der Zentralwelle
9 des Werkzeugträger. Diese Ausbildung und die parallelogrammartige Aufhängung des
Sehwenkrahmens hat zur Folge, daß von den Schwenklagern 32 des Schwenkrahmens einerseits
und vom Lagerpunkt des Verschließwerkzeugs 7 die Übergabeschwenkbereiche 21 gleichsinnig
durchlaufen werden können und dabei die Deckelführungsbahn 20 synchron und in Ausrichtung
mit den Deckelführungen 30 bewegt wird. Während dieses synchron durchlaufenen Ubergabeschwenkbereichs
kann dann ein Deckelfolienabschnitt 31, der an der Schneidstation 28 von der Deckelfolienbahn
15 abgetrennt worden ist, in die Deckelführung 30 des Verschließwerkzeuges 7 bzw.
des Versehließwerkzeuges 6, wenn es die entsprechende Position erreicht hat, übergeben
werden. Der zur Rotationsbewegung des Verschließwerkzeuges synchrone Antrieb der Verschwenkbewegung
des Schwenkrahmens wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Schubstange
24, die an einem der Pendelarme 12 angreift, bewirkt, die ihrerseits mittels geeigneter
Antriebselemente mit dem Antrieb M (vgl. Figur 1), der auch in nicht näher dargestellter
Weise den Werkzeugträger antreibt, gekoppelt ist.
[0031] Anhand der Figur 3 wird nun im folgenden die Schneidvorrichtung 28 näher erläutert.
Die Schneidvorrichtung ist in der Halterung 35 untergebracht und weist ein vertikal
bewegbares Obermesser 33 und ein in der Halterung feststehendes, bezüglich des Obermessers
geeignet versetztes Untermesser 34 auf. Durch Absenken des Obermessers wird die Deckelfolienbahn
an der Schnittstelle durchgetrennt. Dem Obermesser 33 ist eine unterhalb der Durchschubbahn
der Deckelfolie angeordnete Profilierungsleiste 36 zugeordnet, während dem Untermesser
34 als Gegenlager die Druckstücke 37 zugeordnet sind. Sowohl die Profilierunsleiste
36 als auch die Druckstücke 37 sind über Federn 38 abgestützt. Die Profilierungsleiste
36, die Druckstücke 37 und in den Schneidkanten von Ober- und Untermesser eingebrachte
Profilierungsvertiefungen 43 bzw. 44 erzeugen während der Durchführung des Schnitts
Stirnprofilierungen 41 und 42 an dem abgetrennten Deckelfolienabschnitt 31 einerseits
und an der Folienbahn 15 andererseits.
[0032] Die Profilierungen sind in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen in den Figuren
4 bis 7 dargestellt. Dabei ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 die Stirnprofilierung
so vorgenommen, daß in Breitenrichtung versetzte Profilierungen 41 bzw. 42 entstehen,
wobei die Profilierung in dem Deckelfolienabschnitt 31 nach oben weist, während sie
bei der Deckelfolienbahn 15 nach unten weist (vgl. Figur 5). Bei einer weiteren Ausführungsform,
wie sie in Figur 6 und 7 zu sehen ist, weisen die Profilierungen 41 bzw. 42 in der
Deckelfolienbahn bzw. dem Deckelfolienabschnitt zur selben Seite. Insbesondere aus
den Figuren 4 und 6 ist weiterhin zu erkennen, daß die Deckelführungsbahn von einzelnen
im Abstand zueinander und unter Bildung eines Führungsspaltes der Höhe H angeordnete
Stangen 39 und 40 gebildet wird. Der Führungsspalt H (vgl. Figur 4) wird nur wenig
größer als die Dicke der Deckelfolie gewählt, so daß sich die Deckelfolienbahn nicht
über den abgetrennten Deckelfolienabschnitt schieben kann. Die Profilierungen können
vielmehr dazu herangezogen werden, den abgetrennten Decklfolienabschnitt zuverlässig
auszuschieben. Die Lösung nach Figur 6 hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt,
weil sie auch dann noch ein Weiterschieben des abgetrennten Folienabschnitts bewirken
kann, wenn dieser in Teilbereichen eines Querschnitts nach unten durchhängen oder
nach oben wegstehen sollte.
[0033] Anhand der Figuren 10 bis 15a werden im folgenden alternative Ausführungsformen zur
Ausgestaltung der Deckelführungsbahn mit der Schneideinrichtung erläutert. Bei diesen
alternativen Ausführungsformen wird mit Messern gearbeitet, die nicht speziell profiliert
sind, sondern glatte Schnitte durchführen. Der zuverlässige Vorschub wird dadurch
sichergestellt, daß der an die Schneideeinrichtung 28 folgende Führungsspalt 49 zick-zack-förmig
verlaufend ausgestaltet wird. Dies wird gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 11
durch in der Vertikalen versetzte untere und obere Rundstangen 39', 40', bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 12 durch obere und untere profilierte Führungsplatten 45, 46 und bei dem
Ausführungsbeispiel nach Figur 13 jeweils in ähnlicher Weise durch Führungsplatten
47 und 48 mit wechselseitig vorspringenden Profilrippen 47a, 48a erreicht. Unmittelbar
hinter der Schneideinrichtung 28 ist bei allen Ausführungsbeispielen (dies ist in
Figur 10 nur für die Rundstangen dargestellt) eine erweiterte Einlaufmündung 50 vorgesehen,
die die einlaufende Folienbahn zuverlässig in den Führungsspalt 49 leitet.
[0034] In Figur 14 ist unter Weglassung einer Darstellung der oberen und unteren Führungselemente
eine zwischen diese Elemente vorgeschobene Deckelfolienbahn 15 vor und hinter der
Schneideeinrichtung, noch vor Ausführung des Schnitts, gezeigt. Wie aus der Schnittdarstellung
in Figur 14a zu sehen ist (dort sind die Rundstangen 39
t. 40' gezeigt), ist die Deckelfolienbahn 15 im Bereich des Messers noch fast unprofiliert
und geht dann hinten zwischen den Führungsstangen in den noch nicht abgetrennten,
stärker profilierten Deckel 31 über. Nach Ausführung des Trennmesserschnittes nimmt
der abgeschnittene Deckelfolienabschnitt 31 die in den Figuren 15 und 15a zu erkennende
Form an. Entsprechend der Profilierung durch die Führungselemente (in diesem Fall
die Rundstangen 39', 40') hat der Bereich des Deckels unmittelbar hinter der Trennmesseranordnung
in Höhe der EinlaufmünQupg 50 durch die Elastizität des Materials(Metallfolie) ebenfalls
eine Profilierung, jedoch in noch abgeschwächter Form, angenommen.
[0035] Wenn beim nächsten Arbeitstakt die Deckelfolienbahn 15 verschoben wird, trifft ihre
zunächst gerade Stirnkante auf die profilierte Stirnkante des Deckels 31, der dadurch
in der Führungsbahn weitergeschoben wird.Nachdem die Stirnkante der Deckelfolienbahn
15 die Einlaufmündung 50 zwischen den Rundstäben 39', 40' passiert hat, wird sie selbst
und im weiteren Verlauf des Vorschubs auch die nachfolgenden Partien, profiliert.
Weil die Folie durch ihre Elastizität (Spannkraft) der Verformung einen Widerstand
entgegensetzt, wird sie sich straff an die Rundstangen 391, 40' anlegen (oder an die
die Zick-Zack-Form bewirkenden Teile der Führungsplatte) und ist daher in der Lage,
den Deckelfolienabschnitt 31 vor sich herzuschieben, ohne daß es zum Unter- oder Übergleiten
unter bzw. auf dem Deckel 31 kommt.
[0036] Das Unter- bzw. Übergleiten der Folienabschnitte wird insbesondere dadurch vermieden,
daß durch die verspannende Zick-Zack-Führung die Folienabschnitte in einer ausreichenden
Anzahl von Punkten innerhalb ihrer Dickenabmessung gleiche horizontale Lage haben.
Es ist klar, daß die Führungselemente so angeordnet sind, daß die Mittellinie des
Zick-Zack-Spaltes auf der Höhe der Horizontalebene der in die Schneideinrichtung 28
einlaufenden Deckelfolienbahn liegt.
[0037] Der Vorschub wäre ansieh auch durch einen ebenen Führungsspalt erzielbar, der nicht
weiter ist,als die Folien dick sind. Eine solche Konstruktion wäre jedoch aufwendiger
und im Betrieb wohl störanfälliger.
[0038] Im folgenden wird nun die Funktionsweise der Beschickungsvorrichtung anhand der Figuren
16 bis 19 beschrieben. Figur 16 zeigt (ebenso wie Figur 2) die Ausgangslage des Ubergabevorgangs
eines von der Schneidevorrichtung 28 bereits von der Deckelfolienbahn 15 abgetrennten
Deckelfolienabschnitts 31 (in den Figuren gestrichelt gezeichnet). Die Schneidevorrichtung
28 ist nun geöffnet, ebenso die Klemmeinrichtung 29. Dagegen ist die Klemmeinrichtung
25 geschlossen. Die Pendelarme 12 befinden sich in einer vorderen Endlage VE.Das auf
seiner Kreisbahn entgegen dem Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung P befindliche Verschließwerkzeug
7 hat einen möglichen Startpunkt S der Deckelübergabe erreicht. In dieser Lage ist
die Deckelführungsbahn 20 fluchtend zu den Deckelführungen 30 des Verschließwerkzeugs
7 ausgerichtet. Nun wird der Schwenkrahmen 11 in Pfeilrichtung P synchron zu dem sich
weiterbewegenden Verschließwerkzeug 7 von den. durch die Schubstange 24 angetriebenen
Pendelarmen 12 verschwenkt, wobei er die Horizontalausrichtung zum Verschließwerkzeug
7 während des Durchlaufens des schraffierten Übergabeschwenkbereichs 21 beibehält.
Da die Klemmeinrichtung 25 die Deckelfolienbahn festhält, sich aber andererseits der
Schwenkrahmen bezüglich der Folienbahn in der Zeichnung nach links verschiebt, bewirken
nun die Stirnprofilierungen, daß die Deckelfolienbahn den vorigen Abschnitt 31 aus
der sich in einer Rotationsbewegung nach links wegbewegenden Deckelführungsbahn 20
in die Deckelführungen am Verschließwerkzeug 7 schiebt.
[0039] In der in Figur 17 gezeigten Lage ist der Folienabschnitt bereits zu etwa 3/4 seiner
Gesamtlänge in die Deckelführungen 30 des Oberwerkzeuges eingeschoben, während die
Klemmeinrichtung 25 immer noch geschlossen ist. Die Vertikalkomponente der Pendelbewegung
des Schwenkrahmens im Bereich der Klemmeinrichtung 25 ist von dieser durch nicht gezeigte
Mittel auf die Vertikalführung an den Führungsstangen 26 der Klemmeinrichtung 25 übertragen
worden. Das Tänzerrollensystem 17 (Figur 1) bewirkt einen Ausgleich der Einflüsse
der Pendelbewegung auf die Deckelfolie und sorgt für eine gleichmäßige Bahnspannung
der Deckelfolienbahn.
[0040] In Figur 18 ist nun die Endposition des Übergabevorgangs erreicht. Der Deckelfolienabschnitt
31 ist in die Führungen des Verschließwerkzeugs 7 eingeschoben. Die Tragführungen,
die auch mit geeigneten Klemmelementen versehen sein können, um den Folienabschnitt
in seiner Lage festzuhalten, haben nun den Folienabschnitt übernommen und führen diesen
zusammen mit dem Verschließwerkzeug 7 bei der nachfolgenden Absenkbewegung zu einem
Behälter, der dann die Schließstation erreicht hat. Aufgrund der Klemmwirkung der
Klemmeinrichtung 25 liegt nun bereits in dem von den Stangen 39 und 40 gebildeten
Folienbett ein neuer Deckelfolienabschnitt 31" vor, der aber noch nicht von der Deckelfolienbahn
abgetrennt ist. Die Schneidevorrichtung 28 wird vorzugsweise erst dann betätigt, wenn
wieder die Ausgangslage nach Figur 16 erreicht worden ist. In der nun in Figur 18
erreichten Phase nach der erfolgten Überführung des Deckelfolienabschnitts schließt
nun die Klemmeinrichtung 29, während die Klemmeinrichtung 25 öffnet.
[0041] In Figur 19 ist eine weitere Phase nach erfolgter Übergabe dargestellt. Dabei bezeichnet
der Winkel α 1 einen beispielhaft durchfahrenen Schwenkbereich, während der WinkelQL2
einen Winkelabschnitt bezeichnen soll, der das Beschickungssystem nach erfolgter Übergabe
beschleunigt durchfährt, um vom Verschließwerkzeug 7 genügend Abstand während dessen
weiterer Rotation zu bekommen. Wenn die Lagerpunkte L der Verschließwerkzeuge 6 und
7 sich in Drehrichtung noch vor der horizontalen Mittelebene ME befinden, beginnt
die Bewegung des Schwenkrahmens aus seiner hinteren Endlage HE in Richtung der vorderen
Endlage VE, die sie erreicht, wenn das nächste Verschließwerkzeug 6 in etwa die in
Figur 10 gezeigte Position erlangt hat. Während dieser Bewegung ist die Klemmeinrichtung
29 geschlossen und die Klemmeinrichtung 25 geöffnet, so daß von der Vorratsrolle 14
ein weiteres Stück Deckelfolienbahn, der Länge des nächsten benötigten Deckelfolienabschnitts
31 entsprechend abgezogen wird. Der längste mögliche Deckelfolienabschnitt 31 entspricht
der Sehne 27 des Übergabeschwenkbereiches 21. Die Größe des benötigten Deckelfolienabschnitts
in Abhängigkeit von der Verschließwerkzeuggröße und damit vom zu verschließenden Behälter
kann durch eine weg- oder winkelabhängige Steuerung der Klemmeinrichtungen 25 und
29 vorgenommen werden. Die Klemmeinrichtungen selbst können mechanisch, pneumatisch,
hydraulisch, elektromagnetisch oder elektrisch angetrieben sein. Je nach Einstellung
der Steuerung kann damit die Übergabe des
Deckelfolienabschnitts 31 an den Beginn oder in einen beliebigen Bereich zwischen
Beginn und Ende des möglichen Übergabeschwenkbereiches 21 gelegt werden. Während pich
nun der Werkzeugträger kontinuierlich auf einer Kreisbahn bewegt, oszilliert der Schwenkrahmen
wie dargelegt um die Schwenkachsen 23. Je nach Steuerung kann in den Endlagen VE und
HE eine Stillstands- oder Wartezeit eingeplant werden, es kann aber auch um die freie
Bewegungsphase, z.B. in Richtung von HE nach VE möglichst langsam ablaufen zu lassen,
auf einen Stillstand verzichtet werden. Die Bewegungsgeschwindigkeit von VE nach HE
ist weitgehend, zumindest jedoch während der Deckelfolienübergabe im Bereich des Winkels
α 1, an die Geschwindigkeit der Verschließwerkzeuge gekoppelt. Diese Geschwindigkeit
wird mit nicht näher dargestellten Mitteln durch Variation der Drehzahl eingestellt.
Über die Schubstange kann durch deren Steuerung mit Hilfe einer Kurbel, einer Kurvenscheibe
oder dergl. ein synchroner Antrieb in Abhängigkeit von der eingestellten Taktzahl
gewährleistet werden.
1. Vorrichtung zum Beschicken einer kontinuierlich arbeitenden Behälterverschließmaschine
mit Deckeln, wobei die Deckel mit Hilfe mindestens eines Verschließwerkzeugs, welches
an einem Werkzeugträger in einer Kreisbahn umlaufend unter Beibehaltung einer horizontalen
Ausrichtung der Werkzeugunterflächen umläuft, auf den Behältern befestigt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Deckelführungsbahn (20) vorgesehen ist, die so angeordnet ist, daß sie über
einen Übergabeschwenkbereich (21) des Verschließwerkzeuges (6, 7) gleichsinnig und
in fluchtender Ausrichtung zu Deckelführungen (30) am Verschließwerkzeug (6, 7) verschwenkbar
ist und daß eine Deckelvorschubeinrichtung (25, 41, 42) vorgesehen ist, die die Deckel
(31, 31') beim Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs (21) aus den Mündungen (22)
der Deckelführungsbahn (20) heraus in die Deckelführungen (30) am Verschließwerkzeug
(6, 7) schiebt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckelführungsbahn (20) Teil eines Schwenkrahmens (11) ist, der über parallele
Pendelarme (12) an einem ortsfesten Träger (19) befestigt ist, daß die trägerseitigen
Schwenkachsen (23) der Pendelarme (12) in einer Horizontalebene (ME) mit der Drehachse
(9) des Verschließwerkzeugträgers (8) liegen und daß die Wirklänge (W) der Pendelarme
(12) dem Radius (R) der Kreisbahn (K) des Verschließwerkzeugs (6, 7) entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Deckelführungsbahn (20) eine Schneidvorrichtung (28) angeordnet ist, mit
der einzelne Deckelfolienabschnitte (31) von einer Deckelfolienbahn (15) abgetrennt
werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schneidvorrichtung (28) Prägeelemente (36, 37, 43, 44) angeordnet sind,
die beim Schneidvorgang in Breitenrichtung versetzte Stirnprofilierungen (41, 42)
an der Deckelfolienbahn (15) und an dem abgetrennten Deckelfolienabschnitt (31) erzeugen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Prägeelemente (36,37, 43, 44) derart angeordnet sind, daß die Stirnprofilierungen
(41, 42) an der Deckelfolienbahn (15) und am Deckelfolienabschnitt (31) in entgegengesetzte
Richtungen weisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prägeelemente (36, 37, 43, 44) derart ausgebildet sind, daß die Stirnprofilierungen
(41, 42) an der Deckelfolienbahn (15) und am Deckelfolienabschnitt (31) in dieselbe
Richtung weisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Seite der Prägeelemente (36, 37,43, 44) aus einem gummielastischen
Material hergestellt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckelführungsbahn (20) von der Schneideeinrichtung (28) bis zur Mündung (22)
als ein aus einzelnen Stangen (39, 40) gebildetes Folienbett ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckelführungsbahn (20) zur Bildung eines in Vorschubrichtung hinter der Schneideeinrichtung
(28) beginnenden Führungsspaltes (49) obere und untere Führungselemente (39', 40';
45, 46; 47, 48) aufweist, die so ausgebildet sind, daß der Führungsspalt (49) in Breitenrichtung
zick-zack-förmig verläuft.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungselemente (39', 40; 45, 46; 47, 48) eine zur Schneidvorrichtung (28)
hin erweiterte Einlaufmündung (50) aufweisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Führungselemente massive, profilierte Führungsplatten (45, 46) vorgesehen
sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Führungselemente in vertikaler Richtung gegeneinander versetzte Rundstangen
(39', 40t) vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Führungselemente Führungsplatten (47, 48) mit wechselseitig vorspringenden
Profilrippen (47a, 48a) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine auf die Deckelfolienbahn (15) wirkende Klemmeinrichtung (25) vorgesehen ist,
die gegenüber dem Schwenkrahmen (11) vertikal verschiebbar, aber horizontal unverschiebbar
angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Schwenkrahmen eine weitere, horizontal und vertikal verschwenkbare Klemmeinrichtung
(29) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Antrieb (24) für den Schwenkrahmen (11) vorgesehen ist, der den Schwenkrahmen
(11) beim Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs (Schwenkwinkel α 1) mit der Rotationsgeschwindigkeit des Verschließwerkzeuges
gleichsinnig bewegt und der nach Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs den Schwenkrahmen
mit einer größeren Geschwindigkeit vom Verschließwerkzeug (6, 7) wegschwenkt (Sehwenkwinkel
α 2).
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckelführungsbahn (20) zum Durchlaufen des Übergabeschwenkbereichs (21) mit
der Mündung (22) zur Anlage an den Deckelführungen des Verschließwerkzeugs (6, 7)
gebracht und gegen die Kraft einer Feder mit Hilfe des rotierenden Verschließwerkzeuges
(6, 7) angetrieben wird.