Verpackungsmaschine für etwa quader-, würfel- oder eiförmige Gegenstände
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine für etwa quader-, würfel- oder eiförmige Gegenstände, bei der der Verpackungsgegenstand zusammen mit einem vor diesem eingestellten, ein- oder mehrlagigen Hüllblatt in eine Faltmatrize eingeschoben wird, wobei das Hüllblatt zuerst U-förmig um den Verpackungsgegenstand gefaltet und dann durch Faltklappung geschlossen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits die Arbeitsgeschwindigkeit derartiger Verpackungsmaschinen mit einfachen und wenig aufwendigen Mitteln zu erhöhen und andererseits ein einwandfreies Verpacken von qua der- und würfelförmigen Gegenständen mit stark abgerundeten Kanten, sowie insbesondere auch von eiförmigen oder ähnlichen Gegenständen zu gewährleisten.
Die Erfindung besteht darin, dass zwischen einer endlosen Zuführungsvorrichtung für die im Abstand aufeinanderfolgenden Verpackungsgegenstände und einer endlosen, entlang der Faltmatrize laufenden Fördervorrichtung, die mindestens einen aus zwei quer zu der Laufrichtung im Abstand untereinander angeordneten Faltbacken bestehenden Faltmitnehmer aufweist, eine umlaufende Fördertrommel vorgesehen ist, die mindestens einen schaufelartigen Aufnahmekasten zur Abnahme je eines Verpackungsgegenstandes von der Zuführungsvorrichtung sowie einen zugeordneten,
vorgeschalteten Sauger zum Festhalten des Hüllblattes und einen entsprechenden Stössel zum Einschieben des Verpackungsgegenstandes zusammen mit dem davor eingestellten Hüllblatt aus dem Aufnahmekasten der Trommel in den Faltmitnehmer der Fördervorrichtung unter gleichzeitiger U-förmiger Faltung des Hüllblattes um den Verpackungsgegen sand aufweist.
Bei einer zweckmässigen, besonders platzsparenden Ausführung kann die durch oder über die Faltmatrize laufende Fördervorrichtung gegenläufig im Abstand über die Zuführungsvorrichtung angeordnet sein, wobei der Verpackungsgegenstand aus dem Aufnahmekasten der zwischengeschalteten Fördertrommel durch den Stössel von unten nach oben in den Faltmitnehmer der Fördervorrichtung eingeschoben wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Verpackungsmaschine in schematischem Aufriss,
Fig. 2 das Beschickungsende der endlosen Zuführungsvorrichtung, in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 3 einen Teil der Zuführungsvorrichtung im Auf riss,
Fig. 4 die Fördertrommel im Längsschnitt,
Fig. 5, 6 und 7 einen Sauger der Fördertrommel im Aufriss, Grundriss und Querschnitt,
Fig. 8 die Fördertrommel im Aufriss,
Fig. 9 einen Faltmitnehmer der Fördervorrichtung im Aufriss,
Fig. 10 bis 15 aufeinanderfolgende Arbeitsgänge beim Verpacken eines Gegenstandes mit der Maschine nach Fig. 1 bis 9,
Fig. 16 einen Teil der Faltvorrichtung im Grundriss.
Die Verpackungsmaschine umfasst eine endlose Zuführungsvorrichtung 1, eine darüber gegenläufig angeordnete endlose Fördervorrichtung 2 und eine dazwischen geschaltete Fördertrommel 3. Sowohl die Zuführungsvorrichtung 1 als auch die Fördertrommel 3 und die anschliessende Fördervorrichtung 2 führen kontinuierliche, aufeinander abgestimmte Umlaufbewegungen in den eingezeichneten Pfeilrichtungen aus. Die Fördervorrichtung 2 läuft durch bzw. über eine an sich bekannte Faltmatrize 4, die in Fig. 1 strichpunktiert eingetragen ist. Seitlich neben der Fördertrommel 3 ist eine Vorrichtung 5 angeordnet, die die für die Verpackung der einzelnen Gegenstände erforderlichen Hüllblätter liefert.
Die einzelnen Verpackungsgegenstände 6 werden durch die Zuführungsvorrichtung 1 im Abstand aufeinanderfolgend der Fördertrommel 3 zugeführt und durch diese Trommel zusammen mit einem von der Vorrichtung 5 gelieferten Hüllblatt 7 der darüberliegenden in Fördervorrichtung 2 übergeben, die den Verpackungs gegenstand durch die Faltmatrize 4 zieht. Die Faltung des Hüllblatts 7 um den Verpackungsgegenstand 6 wird teilweise bereits bei der Ueberführung des Verpackungsgegenstandes von der Fördertrommel 3 an die Fördervorrichtung 2 bewirkt und anschliessend beim Durchlaufen der Faltmatrize 4, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Verkleben oder Verschweissen der Packung, vollendet.
Die verpackten Gegenstände verlassen die Maschine über einen Bandförderer 8 und eine anschliessende Rutsche 9.
In der weiteren Beschreibung werden die zu verpakkenden Gegenstände 6 der Einfachheit halber als Seifenstücke bezeichnet, wobei dies selbstverständlich nur ein Beispiel für die vielen Anwendungsmöglichkeiten der Verpackungsmaschine darstellt. Es ist ausserdem zu beachten, dass das Hüllblatt durch jede beliebige, faltbare, blattförmige Hülle, z. B. durch einen Papierbogen oder eine Plastikfolie, ein Zellophanblatt oder dergleichen gebildet werden kann. Das Hüllblatt kann ein- oder mehrlagig sein und auch aus materialmässig verschiedenen Lagen bestehen.
Im einzelnen sind die verschiedenen Teile der Verpackungsmaschine folgendermassen ausgebildet.
Die Zuführungsvorrichtung 1 besteht aus zwei parallelen endlosen Ketten 10 (Fig. 2), die auf Kettenrädern 11 geführt sind und unterhalb einer ebenen, vorzugsweise in der Förderrichtung nach oben geneigten und mit zwei Seitenwänden 112 versehenen Führungsbahn 12 laufen. Zwischen den zwei Ketten 10 sind in regelmässigen Abständen Querstäbe 13 befestigt, die je einen verschwenkbaren, gabelförmigen Mitnehmer 14 tragen. Jede Mitnehmerzahl 14 weist einen seitlichen radialen Lenkarm 114 auf, der mit einer Lenkrolle 15 versehen ist.
Für diese Rolle 15 ist unterhalb der Führungsbahn 12 eine seitliche, etwa U-förmige Führung 16 vorgesehen, wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn die Lenkrolle 15 in diese Führung 16 eingreift, richtet sich die entsprechende verschwenkbare Mitnehmergabel 14 etwa senkrecht zu der Ebene des Kettenpaares 10 auf und die zwei Gabelarme ragen durch zwei entsprechende längsgerichtete Schlitze 17 auf der Oberseite der Führungsbahn 12 vor. Wenn dagegen die Lenkrolle 15 des Armes 114 nicht in die U-förmige Führung 16 eingreift, sondern auf der Unterseite 116 derselben läuft, legt sich die Mitnehmergabel 14 etwa auf die Ebene des Kettenpaares 10 und läuft unterhalb der Führungsbahn 12 durch, ohne auf der Oberseite derselben vorzuspringen.
Die zu verpackenden Seifenstücke 6 werden auf einer Gleitbahn 18 seitlich der Zuführungsvorrichtung 1 zugebracht und durch eine angetriebene Zubringerrolle 19 auf die Führungsbahn 12 geschoben. Auf der der Zubringerrolle 19 entgegengesetzten Seite der Führungsbahn 12 ist ein um den Zapfen 21 verschwenkbarer Tasthebel 20 angeordnet, dessen nach unten über den Rand der Führungsbahn 12 abgebogenes freies Ende 120 die stirnseitige Einlauföffnung der Führung 16 abschliesst. Der Tasthebel 20 wird in dieser Schliesstellung durch eine Feder 22 gehalten. Vor der Einlauföffnung der Führung 16 ist ausserdem ein gekrümmter, um den Zapfen 23 verschwenkbarer Führungshebel 24 angeordnet, der unter Einwirkung einer Feder 25 von unten gegen die untere Einlaufkante der Führung 16 anliegt und eine möglichst stetige Einlaufbahn in diese Führung bildet.
Die Zubringerrolle 19 drückt jedes einlaufende Seifenstück 6 gegen den Tasthebel 20, wodurch dieser entgegen der Kraft der Feder 22 derart, z. B. im Uhrzeigersinn in Fig. 2 verschwenkt wird, dass sein abgewinkeltes Ende 120 die Einlauföffnung der Führung 16 freigibt.
Die auf den gekrümmten Führungshebel 24 auflaufende Lenkrolle 15 der nächstfolgenden Mitnehmergabel 14 läuft infolgedessen in die Führung 16 ein und richtet die entsprechende Gabel 14 auf, so dass diese das eingeführte Seifenstück 6 mitnimmt und auf der Führungsbahn 12 gegen die Fördertrommel 3 verschiebt. Das Seifenstück 6 betätigt dabei einen Steuerschalter 26, der den Arbeitsgang der Maschine für die Verpackung dieses Seifenstückes einschaltet.
Wenn dagegen das Seifenstück 6 noch nicht oder noch nicht vollständig durch die Zubringerrolle 19 auf die Führungsbahn 12 geschoben ist, so bleibt der Tasthebel 20 in seiner Ruhestellung, in der sein abgewinkeltes Ende 120 die Einlauföffnung der Führung 16 verschliesst. Die Lenkrolle 15 einer Mitnehmergabel 14 stösst deshalb gegen die abgeschrägte Vorderseite des Tasthebelendes 120 und wird dadurch nach unten abgeleitet, wobei sie den Führungshebel 24 entsprechend entgegen der Kraft der Feder 25 verschwenkt und unterhalb der Führung 16 zu liegen kommt, d. h. auf die Unterseite 116 dieser Führung abrollt. Die entsprechende Mitnehmergabel 14 wird deshalb in ihre liegende Stellung verschwenkt und kann das z. B. nur teilweise eingeschobene Seifenstück 6 nicht anstossen.
Die Fördertrommel 3 besteht aus einem zylindrischen Trommelkörper 27, der auf einer z. B. durch einen doppelten Kettentrieb 28 angetriebenen und im Maschinengestell 30 gelagerten Welle 29 befestigt ist (Fig. 4 und 8).
Auf der äusseren Stirn seite des Trommelkörpers 27 sind einige schaufelartige Aufuahmekästen 31 in gleichmässigen Abständen schwenkbar gelagert. Jeder Kasten 31 ist zur Aufnahme eines Seifenstückes 6 bestimmt und auf einem Zapfen 32 befestigt, der drehbar in dem Trommelkörper gelagert ist und auf der entgegengesetzten, d. h. inneren Stirnseite desselben vorspringt. Dieses vorspringende Ende des Zapfens 32 weist einen radialen Lenkarm 33 auf, der mit einer Tastrolle 34 in die stirnseitige Führungsnut 35 einer am Maschinengestell 30 befestigten Kurvenscheibe 36 eingreift.
Jedem Aufnahmekasten 31 ist auf der äusseren Stirnseite des Trommelkörpers 27 ein verschwenkbarer Stössel 37 zugeordnet, der auf einem im Trommelkörper 27 drehbar gelagerten Zapfen 38 befestigt ist. Das entgegengesetzte Ende des Zapfens 38 springt auf der entsprechenden, inneren Stirnseite des Trommelkörpers 27 vor und weist einen radialen Lenkarm 39 auf, der mit einer Tastrolle 40 in eine weitere stirnseitige Führungsnut 41 der Kurvenscheibe 36 eingreift.
Ausserdem ist jedem Aufnahmekasten 31 ein in der Drehrichtung der Trommel3 vorgeschalteter, rohrförmiger Sauger 42 zugeordnet, der imTrommelkörper 27 befestigt ist und auf der äusseren Stirnseite desselben vorspringt.
Jeder Sauger 42 weist auf seinem nach aussen gerichteten Mantelflächenteil einen längsgerichteten Saugschlitz bzw. eine entsprechende Sauglochreihe auf. Ausserdem steht jeder Sauger 42 mit einer entsprechenden Ausnehmung 43 auf der Mantelfläche des Trommelkörpers 27 in Verbindung. Diese Ausnehmung 43 wird bei der Drehung des Trommelkörpers 27 zeitweise von einem bogenförmigen, ortsfest am Maschinengestell 30 angeordneten Saugkasten 44 abgedeckt, der aussen um den Trommelkörper 27 angeordnet ist und sich über ein bestimmtes Winkelmass erstreckt. Dieser mit einer Saugleitung 45 verbun dene Saugkasten 44 ist auf seiner dem Trommelkörper 27 zugekehrten Seite offen ausgebildet und liegt mit dieser offenen Seite dichtend gegen die Mantelfläche des Trommelkörpers 27 an.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Seifen stücke 6 in ein doppellagiges Hüllblatt 7 verpackt, das z. B. aus einem äusseren Papierblatt und einem inneren Wachspapierblatt bestehen kann. Die zwei Papierlagen werden mittels einem Zugrollenpaar 46 von entsprechenden Papierrollen 107, 207 abgewickelt, übereinandergelegt und durch eine Schneidvorrichtung 47 auf die erforderliche Hüllblattgrösse abgeschnitten (Fig. 1). Das abgetrennte, doppellagige Hüllblatt 7 wird auf einer Auflagefläche 48 der Fördertrommel 3 im Bereich der Sauger 42 zugeführt.
Das Ergreifen des Hüllblattes 7 durch den Sauger stellt keine Schwierigkeit dar, wenn dieses Blatt einlagig ausgebildet ist, oder aus mehreren Lagen besteht die von unten nach oben eine zunehmende Breite aufweisen. Es ist aber oft erforderlich, ein z. B. dreilagiges Hüllblatt 7 zu benutzen, bei dem die mittlere Lage 72 eine geringere Breite als die darunterliegende Lage 71 aufweist, während die oberste Lage 73 am breitesten ist, wie insbesondere in Fig. 5 bis 7 dargestellt ist. Dies ist z. B. der Fall bei Seifenverpackungen, bei denen die mittlere Lage 72 aus stärkerem Papier bzw. aus dünner Pappe besteht und nur um das Seifen stück gewickelt, aber nicht seitlich gefaltet wird. In einem solchen Fall kann die mittlere Lage 72 von einem gewöhnlichen Sauger 42 nicht erfasst werden.
Um hier Abhilfe zu schaffen, sieht die Erfindung einen rohrförmigen Sauger 142 vor, der auf seiner Saugseite eine längsgerichtete, muldenförmige Vertiefung 74 aufweist, in der die Sauglöcher 75 vorgesehen sind. An beiden Enden dieser muldenförmigen Vertiefung 74 sind vorzugsweise grössere Saugöffnungen 76 vorgesehen.
Die Grössenverhältnisse sind dabei so gewählt, dass die untere Lage 71 des Hüllblattes die seitlichen Saugöffnungen 76 nicht oder nur teilweise abdeckt, während sich die obere, breiteste Lage 73 über diese Saugöffnungen 76 und vorzugsweise auch an beiden Enden über die muldenförmige Vertiefung 74 hinaus erstreckt, wie insbesondere in Fig. 6 dargestellt ist.
Bei dieser Anordnung wird beim Anlegen des Vakuums an den Sauger 142 die unterste Lage 71 des Hüllblattes 7 in die muldenförmige Vertiefung 74 hineingezogen und entsprechend verformt (Fig. 7). Der infolge dieser Ausbiegung zwischen der unteren Lage 71 und der mittleren Lage 72 entstehende Zwischenraum 77 steht an beiden Enden mit den seitlichen Saugöffnungen 76 in Verbindung und wird gegenüber der Aussenluft durch die obere Lage 73 abgeschlossen. Infolgedessen wird das Vakuum auch in dem genannten Zwischenraum 77 wirksam und hält die mittlere Lage 72 fest. Die obere Lage 73 wird direkt durch den davon überdeckten Teil der seitlichen Saugöffnungen 76 festgehalten.
Die über der Fördertrommel 3 angeordnete, durch die Faltmatrize 4 laufende Fördervorrichtung 2 besteht aus einer endlosen Kette 49 bzw. aus einem entsprechenden Kettenpaar (Fig. 9). Auf dieser Kette 49 sind in regelmässigen Abständen etwa U-förmige, nach aussen offene Faltmitnehmer 50 befestigt, die aus je zwei, quer zu der Laufrichtung der Förderkette 49 gerichteten Faltbacken 51 und 52 bestehen. Vorzugsweise ist die in Laufrichtung vordere Faltbacke 52 starr, während die hintere Faltbacke 51 um den Zapfen 53 begrenzt schwenkbar gelagert ist. Der Abstand zwischen den beiden Backen 51, 52 ist so gewählt, dass dazwischen ein Seifenstück 6 bequem Platz finden kann.
Ausserdem ist zwischen den Backen 51, 52 jedes Faltmitnehmers 50 ein federnd nachgiebiger Stempel 54 gelagert, der z.B. aus einer durch eine Feder 55 nach aussen (nach unten in Fig. 9) gedrückten Platte besteht.
Jedes durch die Zuführungsvorrichtung der Fördertrommel 3 zugeführte Seifen stück 6 wird durch einen schaufelförmigen Aufnahmekasten 31 dieser Trommel hintergriffen und auf eine bogenförmige, um die Trommel 3 herum ortsfest angeordnete und an die Führungsbahn 12 angeschlossene Führungsfläche 56 geschoben, wie insbesondere in Fig. 10 dargestellt ist. Es ist dabei zu beachten, dass in den Fig. 10 bis 13 der Einfachheit halber nur ein einziger Aufnahmekasten 31 mit dem zugeordneten Stössei 37 und dem entsprechenden Sauger 42 dargestellt ist.
Bei der weiteren Drehung der Fördertommel 3 löst sich das Seifenstück 6 von der Führungsfläche 56 und wird nur von dem Aufnahmekasten 31 getragen. Ausserdem kommt die mit dem Sauger 42 verbundene Mantelausnehmung 43 der Trommel 3 im Bereich des Saugkastens 44 und wird dadurch an das Vakuum angeschlossen. Der Sauger 42 ergreift deshalb das von der Auflagefläche 48 vorspringende Ende des Hüllblattes 7 und zieht diesen bei der weiteren Drehung der Trommel 3 über den Aufnahmekasten 31, wie insbesondere aus Fig. 11 ersichtlich ist. Die Abnahme des Seifenstückes 6 von der Zuführungsvorrichtung 1 und das Einsetzen desselben in den Aufnahmekasten 31 werden durch geeignete, von der Kurvenscheibe 36 gesteuerte Schwingbewegungen des Aufnahmekastens 31 bewirkt bzw. unterstützt.
Wenn der Aufnahmekasten 31 mit dem Seifenstück 6 etwa den oberen Scheitel der Trommel 3 erreicht, kommt er in etwa waagrechter Stellung unter einen Faltmitnehmer 50 der synchron mit der Trommel 3 umlaufenden Fördervorrichtung 2 zu liegen. Der vorher ausserhalb des Aufnahmekastens 31 liegende Stössel 37 wird nun unter Einwirkung der Kurvenscheibe 36 durch eine entsprechende Bodenausnehmung 131 des Aufnahmekastens 31 hindurch nach oben verschwenkt und drückt das Seifenstück 6 zusammen mit dem darauf eingestellten Hüllblatt 6 von unten in den darüberliegenden Faltmitnehmer 50, wie insbesondere in Fig. 12 dargestellt ist. Dabei wird das Hüllblatt 7 U-förmig um das Seifenstück gefaltet und gleichzeitig durch den Sauger 42 freigegeben, da die Anschlussöffnung 43 des Saugers 42 den Saugkasten 44 verlässt und mit der Aussenluft in Verbindung tritt.
An der Einführungsstelle des Seifenstückes 6 in den Faltmitnehmer 50 ist ein in der Laufrichtung der Fördervorrichtung 2 vor und zurück verschiebbares Faltblatt 57 angeordnet (Fig. 8, 13 und 16). Dieses Faltblatt 57 ist an zwei seitlichen Schlitten 58 befestigt, die mit Hilfe von Rollen 59 in teilweise gekrümmten Führungen 60 laufen.
Die beiden Schlitten 58 sind an den Armen einer gabelförmigen Pleuelstange 61 angelenkt, die durch eine Kurbel 62 angetrieben wird. Auf der Innenseite der Schlitten 58 sind zwei Faltstücke 63 befestigt.
Nach dem Einführen des Seifensückes 6 in den Falt mitne'hmer 50 wird das Faltblatt 57 mit grösserer Geschwindigkeit als die Laufgeschwindigkeit der Fördervorrichtung 2 in der eingezeichneten Pfeilrichtung vorgeschoben und schlägt das entsprechende hintere Ende des Hüllblattes 7 um die hintere Kante des Seifenstückes 6 nach oben um, wie in Fig. 13 dargestellt ist. Ansehlies- send drücken die Faltstücke 63 das Hüllblatt 7 seitlich gegen das Seifenstück 6 an und bewirken dadurch die erste (hintere) Seitenfaltung 64 zur Bildung der seitlichen Klappen 66, 67 der Verpackung (Fig. 14).
Das Seifenstück 6 wird vom Faltmitnehmer 50 der Fördervorrichtung 2 in die Faltmatrize 4 eingeschoben und durch diese durchgezogen. Beim Einschieben in die Faltmatrize 4 wird zunächst das vordere freie Ende des Hüllblattes 7 durch die Einlaufkante des Faltmatrizenbodens 104 nach hinten auf die Unterseite des Seifenstückes 6 gefaltet, wie insbesondere in Fig. 13 dargestellt ist. Dabei wird das Seifenstück 6 durch den Stössel 37 infolge der Umlaufbewegung der Trommel 3 so lange unterstützt bzw. leicht angehoben, bis es mit einem wesentlichen Teil seiner Länge auf den Faltmatrizenboden 104 zu liegen kommt.
Infolgedessen wird eine einwandfreie Einführung des Seifenstückes 6 in die Faltmatrize 4 und eine sichere Abstützung desselben durch den Faltmatrizenboden 104 auch dann gewährleistet, wenn das Seifen stück 6 stark abgerundete Kanten aufweist bzw. eiförmig ausgebildet ist. Ohne diese nachträgliche Unterstützung des abgerundeten Seifenstückes 6 durch den Stössel 37 würde dieses vorzeitig absinken und sich gegen die Einlaufkante des Faltmatrizenbodens 104 verkanten.
Beim Durchziehen des Seifenstückes 6 durch die Faltmatrize 4 erfolgt zunächst in an sich bekannter Weise mittels seitlichen Faltstücken 68 (Fig. 9 und 13) die zweite (vordere) Seitenfaltung 65 des Hüllblattes zur Bildung der seitlichen Klappen 66, 67 der Verpackung (Fig. 14). Anschliessend werden diese Seitenklappen 66, 67, ebenfalls in an sich bekannter Weise, mittels seitlichen längsgerichteten Faltführungen 69, 70 auf die entsprechenden Seitenflächen des Seifenstückes 6 umgeschlagen, wie insbesondere in Fig. 14 und 15 dargestellt ist.
Packaging machine for roughly cuboid, cube or egg-shaped objects
The invention relates to a packaging machine for roughly cuboid, cube-shaped or egg-shaped objects, in which the packaging object is pushed into a folding die together with a single-layer or multi-layer casing sheet placed in front of it, the casing sheet first being folded and U-shaped around the packaging object is then closed by folding.
The object of the invention is, on the one hand, to increase the operating speed of such packaging machines with simple and inexpensive means and, on the other hand, to ensure perfect packaging of square and cube-shaped objects with strongly rounded edges, and in particular egg-shaped or similar objects.
The invention consists in that a revolving conveyor drum is provided between an endless feed device for the spaced-apart packaging items and an endless conveyor device running along the folding die, which has at least one folding driver consisting of two folding jaws arranged at a distance from one another transversely to the running direction, the at least one shovel-like receiving box for removing one packaging item from the feed device as well as one associated,
upstream suction device for holding the wrapping sheet and a corresponding pusher for inserting the packaging object together with the previously set wrapping sheet from the receiving box of the drum into the folding driver of the conveyor with simultaneous U-shaped folding of the wrapping sheet around the packaging against sand.
In an expedient, particularly space-saving embodiment, the conveyor device running through or over the folding die can be arranged in opposite directions at a distance above the feed device, the packaging item being pushed from the receiving box of the intermediate conveyor drum by the ram from bottom to top into the folding driver of the conveyor device.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It shows:
1 shows a packaging machine in a schematic elevation,
2 shows the loading end of the endless feed device, in a diagrammatic representation,
Fig. 3 shows a part of the feed device in a crack,
4 shows the conveyor drum in longitudinal section,
5, 6 and 7 a suction device of the conveyor drum in elevation, plan and cross-section,
8 shows the conveyor drum in elevation,
9 shows a folding driver of the conveyor device in elevation,
FIGS. 10 to 15 successive operations when packing an object with the machine according to FIGS. 1 to 9,
16 shows a part of the folding device in plan.
The packaging machine comprises an endless feed device 1, an endless conveyor device 2 arranged in opposite directions above it and a conveyor drum 3 connected in between. Both the feed device 1 and the conveyor drum 3 and the adjoining conveyor device 2 carry out continuous, coordinated revolving movements in the directions of the arrows. The conveyor device 2 runs through or over a folding die 4 known per se, which is shown in phantom in FIG. A device 5 is arranged laterally next to the conveyor drum 3, which device supplies the wrapping sheets required for the packaging of the individual objects.
The individual packaging items 6 are successively fed to the conveyor drum 3 by the feed device 1 at a distance and passed through this drum together with a casing sheet 7 supplied by the device 5 to the overlying conveyor device 2, which pulls the packaging item through the folding die 4. The folding of the wrapping sheet 7 around the packaging item 6 is already partially effected when the packaging item is being transferred from the conveyor drum 3 to the conveyor device 2 and then completed when passing through the folding die 4, possibly with simultaneous gluing or welding of the pack.
The packaged objects leave the machine via a belt conveyor 8 and a subsequent chute 9.
In the further description, the objects 6 to be packaged are referred to as soap bars for the sake of simplicity, this of course only representing one example of the many possible uses of the packaging machine. It should also be noted that the envelope sheet by any desired, foldable, sheet-shaped envelope, e.g. B. can be formed by a sheet of paper or a plastic film, a cellophane sheet or the like. The wrapping sheet can have one or more layers and also consist of different layers in terms of material.
In detail, the various parts of the packaging machine are designed as follows.
The feed device 1 consists of two parallel endless chains 10 (FIG. 2), which are guided on chain wheels 11 and run below a flat guide track 12 which is preferably inclined upward in the conveying direction and provided with two side walls 112. Between the two chains 10, transverse rods 13 are fastened at regular intervals, each of which carries a pivotable, fork-shaped driver 14. Each driver number 14 has a lateral radial steering arm 114 which is provided with a steering roller 15.
A lateral, approximately U-shaped guide 16 is provided for this roller 15 below the guide track 12, as shown in particular in FIG. 3. When the castor 15 engages in this guide 16, the corresponding pivotable driver fork 14 is aligned approximately perpendicular to the plane of the chain pair 10 and the two fork arms protrude through two corresponding longitudinal slots 17 on the upper side of the guide track 12. If, on the other hand, the castor 15 of the arm 114 does not engage in the U-shaped guide 16, but runs on the underside 116 of the same, the driver fork 14 lies approximately on the plane of the chain pair 10 and runs below the guide track 12 without on top to jump forward from it.
The soap bars 6 to be packaged are brought to the side of the feed device 1 on a slide track 18 and pushed onto the guide track 12 by a driven feeder roller 19. On the side of the guide track 12 opposite the feed roller 19, a sensing lever 20 pivotable about the pin 21 is arranged, the free end 120 of which is bent downwards over the edge of the guide track 12 and closes the front inlet opening of the guide 16. The feeler lever 20 is held in this closed position by a spring 22. In front of the inlet opening of the guide 16 there is also a curved guide lever 24 pivotable about the pin 23, which rests against the lower inlet edge of the guide 16 from below under the action of a spring 25 and forms an inlet path as steady as possible into this guide.
The feeder roller 19 presses each incoming bar of soap 6 against the feeler lever 20, whereby this against the force of the spring 22 such, for. B. is pivoted clockwise in FIG. 2 so that its angled end 120 exposes the inlet opening of the guide 16.
The steering roller 15 of the next driving fork 14 running onto the curved guide lever 24 consequently runs into the guide 16 and erects the corresponding fork 14 so that it takes the inserted soap bar 6 with it and moves it on the guide track 12 against the conveyor drum 3. The bar of soap 6 actuates a control switch 26 which switches on the operation of the machine for the packaging of this bar of soap.
If, on the other hand, the soap bar 6 has not yet been pushed or not completely pushed through the feed roller 19 onto the guide track 12, the feeler lever 20 remains in its rest position, in which its angled end 120 closes the inlet opening of the guide 16. The steering roller 15 of a driving fork 14 therefore strikes against the beveled front side of the feeler lever end 120 and is thereby diverted downwards, whereby it pivots the guide lever 24 against the force of the spring 25 and comes to lie below the guide 16, i.e. H. rolls onto the underside 116 of this guide. The corresponding driver fork 14 is therefore pivoted into its lying position and can, for. B. only partially inserted bar of soap 6 do not abut.
The conveyor drum 3 consists of a cylindrical drum body 27 which is mounted on a z. B. is attached by a double chain drive 28 and mounted in the machine frame 30 shaft 29 (Fig. 4 and 8).
On the outer end of the drum body 27, some shovel-like receiving boxes 31 are pivotably mounted at regular intervals. Each box 31 is intended to receive a bar of soap 6 and is mounted on a pin 32 which is rotatably mounted in the drum body and on the opposite, i.e. H. inner face of the same protrudes. This protruding end of the pin 32 has a radial steering arm 33 which, with a feeler roller 34, engages in the front guide groove 35 of a cam disk 36 fastened to the machine frame 30.
Each receiving box 31 is assigned a pivotable plunger 37 on the outer end face of the drum body 27, which is fastened to a pin 38 rotatably mounted in the drum body 27. The opposite end of the pin 38 protrudes on the corresponding, inner end face of the drum body 27 and has a radial steering arm 39 which, with a feeler roller 40, engages in a further guide groove 41 on the end face of the cam disk 36.
In addition, each receiving box 31 is assigned a tubular suction device 42, which is connected upstream in the direction of rotation of the drum 3, is fastened in the drum body 27 and protrudes on the outer end face of the same.
Each sucker 42 has a longitudinally directed suction slot or a corresponding row of suction holes on its outwardly directed lateral surface part. In addition, each sucker 42 is connected to a corresponding recess 43 on the outer surface of the drum body 27. When the drum body 27 rotates, this recess 43 is temporarily covered by an arcuate suction box 44 which is fixedly arranged on the machine frame 30 and which is arranged around the drum body 27 on the outside and extends over a certain angular dimension. This verbun with a suction line 45 dene suction box 44 is formed open on its side facing the drum body 27 and lies with this open side against the outer surface of the drum body 27 in a sealing manner.
In the illustrated embodiment, the soap pieces 6 are packed in a double-layered wrapping sheet 7 which, for. B. may consist of an outer sheet of paper and an inner sheet of wax paper. The two paper layers are unwound from corresponding paper rolls 107, 207 by means of a pair of tension rolls 46, placed one on top of the other and cut to the required envelope sheet size by a cutting device 47 (FIG. 1). The separated, double-layered casing sheet 7 is fed on a support surface 48 of the conveyor drum 3 in the area of the suction cups 42.
The gripping of the wrapping sheet 7 by the suction device is not a problem if this sheet is made of a single layer or consists of several layers which have an increasing width from bottom to top. But it is often necessary to use a z. B. to use three-layer wrapping sheet 7, in which the middle layer 72 has a smaller width than the underlying layer 71, while the top layer 73 is widest, as shown in particular in FIGS. 5 to 7. This is e.g. B. the case with soap packaging in which the middle layer 72 consists of thicker paper or thin cardboard and is only wrapped around the soap piece, but not folded sideways. In such a case, the middle layer 72 cannot be grasped by an ordinary suction device 42.
In order to remedy this, the invention provides a tubular suction device 142 which has a longitudinally directed, trough-shaped recess 74 on its suction side, in which the suction holes 75 are provided. Larger suction openings 76 are preferably provided at both ends of this trough-shaped depression 74.
The proportions are chosen so that the lower layer 71 of the wrapping sheet does not or only partially covers the lateral suction openings 76, while the upper, widest layer 73 extends over these suction openings 76 and preferably also at both ends over the trough-shaped recess 74, as shown in particular in FIG.
In this arrangement, when the vacuum is applied to the suction device 142, the lowermost layer 71 of the casing sheet 7 is drawn into the trough-shaped recess 74 and is correspondingly deformed (FIG. 7). The intermediate space 77 that arises between the lower layer 71 and the middle layer 72 as a result of this deflection is connected at both ends to the lateral suction openings 76 and is closed off from the outside air by the upper layer 73. As a result, the vacuum is also effective in the aforementioned space 77 and holds the middle layer 72 firmly. The upper layer 73 is held in place directly by the part of the lateral suction openings 76 covered by it.
The conveyor device 2 arranged above the conveyor drum 3 and running through the folding die 4 consists of an endless chain 49 or a corresponding pair of chains (FIG. 9). On this chain 49 approximately U-shaped, outwardly open folding drivers 50 are attached at regular intervals, each consisting of two folding jaws 51 and 52 directed transversely to the running direction of the conveyor chain 49. The front folding jaw 52 in the running direction is preferably rigid, while the rear folding jaw 51 is mounted so as to be pivotable to a limited extent about the pin 53. The distance between the two jaws 51, 52 is selected so that a bar of soap 6 can easily find space between them.
In addition, a resilient plunger 54 is mounted between the jaws 51, 52 of each folding driver 50, which e.g. consists of a plate pressed outwards (downwards in FIG. 9) by a spring 55.
Each piece of soap 6 fed by the feed device to the conveyor drum 3 is gripped from behind by a shovel-shaped receiving box 31 of this drum and pushed onto an arched guide surface 56 which is fixedly arranged around the drum 3 and connected to the guide track 12, as shown in particular in FIG. 10 . It should be noted that in FIGS. 10 to 13, for the sake of simplicity, only a single receiving box 31 with the associated push button 37 and the corresponding suction device 42 is shown.
As the conveyor drum 3 continues to rotate, the soap bar 6 detaches itself from the guide surface 56 and is only carried by the receiving box 31. In addition, the casing recess 43 of the drum 3 connected to the suction device 42 comes in the area of the suction box 44 and is thereby connected to the vacuum. The sucker 42 therefore grips the end of the wrapping sheet 7 projecting from the support surface 48 and pulls it over the receiving box 31 as the drum 3 continues to rotate, as can be seen in particular from FIG. The removal of the soap bar 6 from the feed device 1 and its insertion into the receiving box 31 are brought about or supported by suitable oscillating movements of the receiving box 31 controlled by the cam disk 36.
When the receiving box 31 with the bar of soap 6 reaches approximately the top of the drum 3, it comes to rest in an approximately horizontal position under a folding driver 50 of the conveyor device 2 rotating synchronously with the drum 3. The plunger 37, which was previously outside the receiving box 31, is now pivoted upwards through a corresponding bottom recess 131 of the receiving box 31 under the action of the cam disk 36 and presses the bar of soap 6 together with the wrapping sheet 6 placed on it from below into the overlying folding driver 50, in particular is shown in FIG. Here, the wrapping sheet 7 is folded in a U-shape around the bar of soap and at the same time released by the teat 42, since the connection opening 43 of the teat 42 leaves the suction box 44 and comes into contact with the outside air.
At the point of introduction of the soap bar 6 into the folding driver 50, a folded sheet 57 which can be moved back and forth in the running direction of the conveyor device 2 is arranged (FIGS. 8, 13 and 16). This folded sheet 57 is attached to two lateral carriages 58 which run in partially curved guides 60 with the aid of rollers 59.
The two carriages 58 are articulated to the arms of a fork-shaped connecting rod 61 which is driven by a crank 62. On the inside of the carriage 58, two folding pieces 63 are attached.
After inserting the soap bar 6 into the fold carrier 50, the folded sheet 57 is advanced in the direction of the arrow at a speed greater than the speed of the conveyor 2 and folds the corresponding rear end of the wrapping sheet 7 upwards around the rear edge of the soap bar 6 as shown in FIG. Subsequently, the folded pieces 63 press the wrapping sheet 7 laterally against the soap bar 6 and thereby cause the first (rear) side fold 64 to form the lateral flaps 66, 67 of the packaging (FIG. 14).
The soap bar 6 is pushed into the folding die 4 by the folding driver 50 of the conveyor device 2 and pulled through it. When it is pushed into the folding die 4, the front free end of the casing sheet 7 is first folded backwards through the inlet edge of the folding die base 104 onto the underside of the soap bar 6, as shown in particular in FIG. The bar of soap 6 is supported or raised slightly by the plunger 37 as a result of the rotating movement of the drum 3 until it comes to rest on the folding die base 104 with a substantial part of its length.
As a result, a proper introduction of the soap bar 6 in the folding die 4 and a secure support of the same by the folding die bottom 104 is ensured even if the soap piece 6 has strongly rounded edges or is egg-shaped. Without this subsequent support for the rounded bar of soap 6 by the plunger 37, it would sink prematurely and tilt against the inlet edge of the folding die base 104.
When the soap bar 6 is pulled through the folding die 4, the second (front) side fold 65 of the wrapping sheet to form the side flaps 66, 67 of the packaging (FIG. 14) is initially carried out in a manner known per se by means of lateral folding pieces 68 (FIGS. 9 and 13) ). These side flaps 66, 67, likewise in a manner known per se, are then folded over onto the corresponding side surfaces of the soap bar 6 by means of lateral, longitudinally directed folding guides 69, 70, as shown in particular in FIGS. 14 and 15.