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Faltvorrichtung an einer Verpackungqmaschine Die Erfindung betrifft
eine Faltsorrichtung an einer Verpackungsmaschine mit Binschlasfalzplatten zur Bildung
von Verschlußklappen aus einem haftmittelfreien und zum Blocking neigenden Einschlagmaterial,
wobei die Falzplatten mit inneren Zuleitungskanälen für ein fluides Medium versehen
sind, welche Leitungskanäle mit einem Behälter für das fluide Medium in Verbindung
stehen.
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Verpackungsmaschinen der genannten Art mit Faltvorrichtungen sind
an sich bekannt. Bei diesen bekannten Verpackungsmaschinen wird das Umfalzen der
überstehenden Enden in vier getrennten Arbeitsgängen erzielt. Im ersten Gang falzen
ein Paar von seitlich angeordneten Falzplatten Teile der überstehenden Enden des
Verpackungsmaterials gegen das Ende des Gegenstandes an und halten sie als Lappen
in dieser Stellung fest. Ein Klingenpaar falzt dann weitere Teile der überstehenden
Enden des Verpackungsmaterials zu tappen, die über die Falzplatten zu
liegen
kommen. Der so teilweise verpackte Gegenstand wird dann zwischen den Falzplatten
herausgenommen, worauf die restlichen Einschläge in din Kberstehenden Enden des
Verpackungsmaterials geknickt werden und machen damit den Verpackungsvorgang vollständig.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dai3, wenn der teilweise verpackte Gegenstand
gegenUber den Falzplatten weiter geschoben wird, die zuerst gebildeten Klappen,
die von den Falzplatten in ihrer Stellung festgehalten werden, oft von den übrigen
Falzklappenenden des Verpackungsmaterials herausgezogen werden, insbesondere dann,
wenn das Einschlagmaterial zum sogenannten Blocking neigt.
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Ferner ist es bereits allgemein bekannt, feste GLeitflächen durch
Einführen von gasfUrmigen oder flüssigen Medien in ihrem Reibungsverhalten günstig
zu beeinflussen. Der Bereich der Anvendungsmöglichkeit dieses bekannten physikalischen
Prinzips reicht beispielsweise von der einfachen Lagerschmierung bis zum Luftkissenfahrzeug.
Insbesondere wird davon im engeren Bereich Gebrauch gemacht zur Transporterleichterung
schwerer Papierstapel auf den Transporttischen von Papierschneidemaschinen und bei
Führungseinrichtungen von Verpackungsmaterialbahnen während eines Verformungs- oder
Umlenkvorganges.
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Eine Anwendung dieses Prinzips an Faltvorrichtungen der genannten
Art
erfolgte jedoch noch nicht, da offenbar befürchtet wurde, daß die Zuführung eines
die Gleitfähigkeit erhöhenden Mediums in den Faltbereich der Verpackung den ganzen
Verpackungsvorgang bzw. die Qualität der Verpackung beeinträchtigen würde.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, eine Faltvorrichtung
an Verpackungsmaschinen zu schaffen, die eine gegenüber den Einschlagfalzplatten
unbeeinträchtigte Weiterwanderung des Verpackungsmaterials gestattet und die einen
einwandfreien Verpackungsvorgang und ene einwandfreie Verpackung gewährleistet.
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Diese Aufgabe ist mit einer Faltvorrichtung der genannten Art gelöst,
die nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die seitlichen Falzplatten
zur Beschickung mit einem unter Druck stehenden Gas oder einer unter Druck stehenden
Flüssigkeit mit mindestens einer die MUndung des Zuleitungskanals bildenden Auslaßöffnung
versehen sind, die in zu der am Verpackungsgegenstand anliegenden ebenen Oberfläche
der Falzplatte angeordnet ist.
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Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Falzplatten ohne Schwierigkeiten
von dem zu verpackenden Gegenstand abgezogen verden kdnnen, ohne daß dabei die Falung
wieder aufgezogen wird. Dadurch läßt sich vorteilhaft der ganze Verpackungsvorgang
besser durchführen und das Ergebnis ist eine qualitätsmäßig einwandfreie Verpackung.
Anhand einer zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen
wird
nachfolgtend die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert.
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In dieser Darstellung zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine
mit den erfindungsgemäßen Falzplatten; Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines
Teils der in Fig. 1 gezeigten Maschine; Fig. 3 eine Seitenansicht einer einzelnen
Falzplatte gemäß der Erfindung; Fig. 4 ein vertikaler Querschnitt längs der Linie
IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 1; Fig. 6 schematisch
eine Falzplatte gemäß der Erfindung, im Augenblick eines Arbeitsschritts wdhrend
des Verpackungsvorgangs; Fig. 7 in gleicher Art wie Fig. 6 die Falzplatte während
eines anderen Arbeitsschrittes des Verpackungsvorgangesi
Fig. 8
entsprechend Fig. 6 und 7 eine andere Arbeitsstellung der Falzplatten beim anschließenden
Einschlagvorgang und Fig, 9 im Längsichnitt die abgewandelte Ausführungsform einer
Falzplatte gemäß der Erfindung.
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In der Zeichnung sind die Falzplatten mit 15 bezeichnet und zwar in
Anwendung bei einer herkömmlichen Verpackungsmaschine, zu der ein Tisch 17, .in
Transportband 19, um die zu verpackenden Gegenstände 21 entlang des Tisches 17 wandern
zu lassen, und ferner ein Stößel oder Schubkolben 23 gehört, der die einzelnen Gegenstände
auf den Wagen 25 und zwischen die Falzplatten 15 schiebt.
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Das Transportband 19 besteht aus einer endlosen kette 29, die über
rettenräder 31 läuft und die eine Anzahl von nach außen stehenden Schiebern 33 trägt,
die einen Schlitz 35 im Tisch 17 durchgreifen und dazu dienen, die einzelnen Gegenstände
21 in den Bereich des Schubkolbens 23 zu bringen.
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Von einem nicht gezeigten Vorratsbehälter aus wird ein heiß verschweißbares
Verpackungsmateriai', wie Polyäthylen, Polypropylen oder nichtfaseriges, befilmtes
Cellulosematerial 37 über die Leitrolle 39 ger durch den Arbeitsweg des 8chubkolbens
23 so geführt, daß das freie Ende jenseits bis zu der Tischfläche an den Anfangspunkt
des Verpackungsganges und
hinter die Tischfläche führt. Das Verpackungsmaterial
hat natürlich größere Breite als der zu verpackende Gegenstand, so daß seine gegenüberliegenden
Enden über die äußeren wanten des Gegenstandes zunächst bei Beginn des Verpackungsvorganges
hinausragen. Wenn also ein einzelner Gegenstand 21 an das Verpackungsmaterial 37
heranbefördert und auf den Wagen 25 geschoben wird, wird das Verpackungsmaterial
um oder über einen Teil des Gegenstandes gelegt und unter weiterer Bewegung werden
nun Teile der überstehenden Enden des Verpackungsmaterials von den Falzplatten 15
nach innen gegen die betreffenden Außenflächen des Gegenstandes 21 umgefalzt und
als Klappen 41 eingefaltet. Diese Phase ist in Fig. 6 schematisch festgehalten.
In diesem Zustand des teilweise verpackten Gegenstandes, der dabei zwischen den
Falzplatten 15 gehalten ist, werden die Platten zugleich mit dem Wagen 25 um die
entsprechenden Achsen 43 und 45 nach oben in Richtung des Pfeiles 47 gegen Klingen
49 verschwenkt, die die obere Seite falten. In ihrer höchsten Stellung liegen die
Falzplatten 15 und der zwischen ihnen mitgenommene Gegenstand 21 zwischen den Falzklingen
49 zur Falzung von oben her und der Wagen 25 dann in der Ebene des Tisches 51. Während
dieser Aufwärtsbewegung wird das Verpackungsmaterial 37 ein Stück weiter Uber einen
weiteren Teil des Gegenstandes 21 gezogen und entsprechend weitere Teile der überstehenden
Enden des Verpackungsmaterials dabei von den Klingen 49 (Fig. 7) über die Falzplatten
15 als Klappen 53 umgefaltet. Eine Leitrolle 55 an einem dazu ausgebildeten Träger
wird nun nach unten gegen den Tisch 17 zu geschwenkt, um eine Schleife im Verpackungsmaterial
37 zu bilden (in Fig. 1 durch gestrichelte Linie angedeutet). Danach wird
das
Verpackungsmaterial durch ein Messer 57 abgetrennt. Der damit neu gebildete Anfang
ununterbrochen zugeförderten Verpackungsmaterials fällt nun lediglich durch seine
Schwerkraft in den Arbeitsweg des Schubkolbens 23 und damit in eine Stellung, aus
der ein erneuter Verpackungsvorgang des nächsten Gegenstandes 21 in der oben beschriebenen
Weise beginnen kann.
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Der gerade betrachtete, teilweise verpackte Gegenstand wird nun in
Richtung des Pfeiles 59 in Bezug auf die Falzplatten 15 und den Wagen 25 auf den
Tisch 5t weitergeschoben. Dieses Weiterfördern kann mittels eines Förderers 61 geschehen,
der aus einer endlosen Kette 63, die mit Schiebern 67 versehen ist, besteht und
die über Kettenräder 65 läuft. Während so der Gegenstand über den Tisch 51 läuft,
wird das nachschleifende Ende des abgetrennten Verpackungsmaterials unter die Unterseite
des Gegenstandes gezogen und die restlichen überstehenden Enden des Verpackungsmaterials
werden nun als Klappen 71 von Falzklingen 69 an den Gegenstand angefaltet, wie das
Fig. 8 zeigt.
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Der Wagen 25 kippt jetzt mit seinen Falzplatten 15 in seine Ausganglage
nach unten zurück, wie Fig. 1 in ausgezogenen Linien zeigt. Durch Weiterbewegung
in Längsrichtung des Tisches 51, wie durch den Pfeil 73 gezeigt, gleiten die übrigen
Teile der überstehenden Enden entlang den Wunden von Schlitzen 75, die von den seitlichen
Falzklingen 69 und den Bodenfalzklingen 77 gebildet werden und werden àllmAhlich
als Klappen 79 gegen die ranten des Gegenstandes angefaltet. An den unteren Enden
der Falzklingen 75 sind Heizgeräte 81 angebracht. Sie befestigen die Laschen in
ihrer überlappenden Stellung.
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Um zu verhindern, daß einzelne Falzklappen und besonders die Klappen
41 bei den letzten Faltungen wieder auseinandergezogen werden, wenn der teilweise
verpackte Gegenstand entlang des Wagens 25 und auf den Tisch 51 geschoben wird,
sind die Falzplatten 15 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise so ausgebildet,
wie das Fig. 3, 4 und 5 zeigen. Wie hier zu sehen, ist jede Falzplatte 15 wenigstens
mit einer und vorzugsweise mit einer Anzahl von mehreren Leitungen 83 versehen,
die sich entlang derjenigen Oberfläche der entsprechenden Falzplatte öffnen, die
während des Verpackungsvorgangs für eine Berührung mit dem Verpackungsmaterial vorgesehen
ist. Die gegenüberliegenden Enden dieser Leitungen 83 schließen an Röhren 85 an,
in welche ein flüssiges Medium durch eine Pumpe 87 und eine Heizvorrichtung 89 aus
einem hier nicht gezeigten Vorratsbehälter unter Druck gedrückt wird. Man sieht
am besten an Fig.
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5, daß die Durchlässe in einem Winkel zu der Ebene der entsprechenden
Falzplatte in dieser angeordnet sind.
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Mit dieser Anordnung wird erreicht daß die rraft der Fltssigkeitsstrdme,
die aus den Kanälen gelangen, die Klappen 41 des Verpackungsmaterials entsprechend
tn Schrägrichtung beaufschlagen und dicht gegen die Anlageflächen des Gegenstandes
21 andrUcken, Weiterhin werden die Klappen 41 aus Verpackungsmaterial auf Grund
dieser Schrägstellung und damit schräge Zufuhrrichtung der Flüssigkeitsströme beim
Aufschlag auf den teilveise verpackten Gegenstand und beim Durchgang durch die beiden
Falzplatten 15 in
die Bewegungsrichtung des Gegenstandes gehalten.
Vielleicht von größerer Bedeutung ist aber, daß außerdem eine Schicht eines dünnen
Films, den das flüssige Medium bildet, auf die gegenüberliegenden Oberflächen der
Falzplatten 15 gebracht wird und daß dieser als Schmiermittel dient, welches eine
freie Gleitbewegung der Klappen 41 aus Verpackungsmaterial auf ihnen gestattet und
dadurch jedes Risiko ausgeschaltet wird, dass irgendvelche Klappen aus Verpackungsmaterial
aus der Endfaltung herausgezogen werden können.
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Das Fluidum, das durch die Leitungen zugeführt wird, kann eine Flüssigkeit
oder auch ein Gas sein oder kann aus einer Mischung eines Gases mit einer Flüssigkeit
und/oder festen Teilchen sein.
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In Betracht kommen z. B. flüssige Schmiermittel, wie Wasser oder Öl,
wenn es sich bei den Gegenstand 21 um solches nicht absorbierbares Material handelt.
Gasförmige Mittel und besonders Druckluft sind allerdings aus wirtschaftlichen Gründen
und wegen der Eignung für verschiedenste Verpackungsbedingungen vorzuziehen. Für
andere Anwendungsfälle erweisen sich auch Luft oder Dampf, z. B. in Form von dlnebel
oder mit Zusats von Graphit-oder Stärketejlchen, als gut brauchbar. Wenn es auch
die verschiedensten Stoffe gibt, mit denen man eine gute Benetzung mit der gewünschten
Schmierwirkung erhalten kann, so bleibt die Anwendbarkeit natürlich in erster Linie
abhängig von der Verträglichkeit mit dem Verpackungsgegenstand und dem jeweils verwendeten
Verpackungsmaterial und
darf nicht etwa den Verpackungsvorgang
oder die Heißsiegelung beeinträchtigen.
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Vorzugsweise leitet man das Fluidum nur dann durch die Durchlässe
83 auf die Falzplatten 15, solange der teilweise verpackte Gegenstand gegenüber
den Falzplatten 15 verschoben wird. Es dürfte ferner klar sein, daß die Anzahl der
Kanäle 83 in jeder Falzplatte 15 je nach den besonderen Arbeitsbedingungen gewählt
sein kann.
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Anstelle des vorstehend näher beschriebenen AusfUhrungsbeispieles
können die Falzplatten auch etwa die in Fig. 9 gezeigte Form haben. Bei dieser Ausbildungsform
haben die Falzplatten einen porösen Teil 91 und sinu mit einer Zuleitung 93 versehen,
durch welche das fließende Medium zugeführt wird. Der poröse Teil 91 kann zum Beispiel
aus gesinterten Metallteilchen bestehen. Er ist, wie durch 95 angegeben, auf allen
Außenflächen bis auf die, welche mit den Klappen 41 aus Verpackungsmaterial in Berührung
kommt, mit einer Abdichtung gegen das fließende Medium beschichtet. Bei dieser AusfUhrungsform
tritt das fließende Medium, mit welchem die Falzplatten versorgt werden, durch die
Zellstruktur in den Teil 91 und gelangt an der nicht überzogenen Oberfläche 97 nach
außen und gelangt von hier aus auf die Klappen 41 aus Verpackungsmaterial und schmiert
sie. Dies geschieht praktisch in der gleichen Weise, wie es oben beschrieben wurde.
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Zusätzlich zu den oben erwähnten Vorteilen wurde gefunden, daß das
fließende Medium und besonders Preßluft, die aus den Durchlässen der Falzplatten
ausströmt, die statische elektrische Ladung, die der Oberfläche des Verpackungsmaterials
vermittelt wird, vernichtet oder ihr entgegenwirkt. Unter Wirkung dieser elektrischen
Ladung neigt das Verpackungsmaterial nämlich dazu, an den anliegenden Metalloberflächen
der Maschine zu kleben oder daran hängenzubleiben. Die Folgen sind mangelhafte Verpackungen
und/oder sogar Unterbrechungen des Verpackungsvorganges. Bei Falzplatten, die nach
der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind, macht jedoch aus den Durchlässen der
Falzplatten zugeführte Preßluft das Verpackungsmaterial diese aufgeladenen Teile
des Verpackungsmaterials £rei und drückt sie quer zur Bevegungsrichtung des Schubkolbens
23 weg. Gewünschtenfalls kann diese Preßluft auch ionisieren, um derartige elektrische
Ladungen auf dem Verpackungsmateriai sogar vollständig zil neutralisieren.
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Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der verbesserten Falzplatten
wurden diese in Verbindung mit einer an sich bekannten Maschine beschrieben. Schutz
wird jedoch nur für das in den Ansprüchen gekennzeichnete beansprucht.