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Maschine zum selbsttätigen Umhüllen von Trinkhalmen oder ähnlichen
Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum selbsttätigen Umhüllen
von Trinkhalmen oder ähnlichen länglichen Gegenständen mit Hilfe eines Bandes aus
dünnem Werkstoff; und zwar soll das Band, nachdem der Trinkhalm eingelegt ist, von
der Maschine an einer Längsseite und an beiden Schmalseiten zu einer Hülse verschlossen
werden.
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Es sind bereits selbsttätig arbeitende Trinkhalm-Einhülsmaschinen
bekannt. Bei diesen Maschinen erfolgen die verschiedenen Arbeitsgänge, also das
Schließen der Längsseite der Hülse, das Anbringen des Verschlusses an der vorderen
und der hinteren Schmalseite der Hülse sowie das Abtrennen der fertigen Hülse, an
unterschiedlichen Stellen der Maschine mittels verschiedener -Werkzeuge. Die Maschine
benötigt deshalb einen vergleichsweise großen baulichen Aufwand. Ferner ist bei
der Verwendung mehrerer verschiedener Werkzeuge die maximale Arbeitsgeschwindigkeit
vergleichsweise niedrig. Schließlich besitzen die vorbekannten, mit mehreren Werkzeugen
ausgerüsteten Maschinen eine ziemlich große Störanfälligkeit.
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Bei einer bekanntgewordenen Maschine der vorbeschriebenen Art sind
eine Füllvorrichtung für ein Band aus dünnem Werkstoff, ein Vorratsbehälter für
längliche Gegenstände, eine Formvorrichtung, um das Band vorzufalten, sowie sechs
Walzenpaare vorgesehen, die zum Herstellen eines Klebstoffstreifens zum Schließen
der Hülse und der Endabschnitte der Umhüllung und schließlich zum Trennen der fertigen
Umhüllungen dienen.
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Es sind auch bereits Walzen bekannt, die ein umlaufendes, nur über
einen Teil der Breite der Walzen-Mantelfläche und ein sich in einem begrenzten Mantelabschnitt
über die ganze Walzenbreite erstreckendes Profil zum Verbinden zweier Randabschnitte
aufweisen. Man hat derartige Walzenpaare auch bereits an je einer Stelle ihres Umfangs
mit gegeneinander zur Anlage gelangenden Trennwerkzeugen versehen. Diese bewirken
aber nur ein Abquetschen des zwischen dem Walzenpaar befindlichen Bandes. Bei breiten
und starken Bändern, beispielsweise zum Verpacken von Tabletten, genügt diese Art
der Trennung unter Umständen den Anforderungen. Bei dünnenVerpackungsbändern, so
wie sie zum Einhüllen von Trinkhalmen üblich sind, ist aber ein besonderer Schneidevorgang
erwünscht. Dieser muß auch derart ablaufen, daß der in der Umhüllung befindliche,
empfindliche Trinkhalm nicht zusammengedrückt oder auf andere Weise beschädigt werden
kann.
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Schließlich ist auch bereits eine aus einem Walzenpaar bestehende
Einrichtung zum Schneiden von Alu-
miniumfolien u. dgl. bekannt, bei der in der einen
Walze am Umfang eine Ausnehmung und bei der anderen Walze an der entsprechenden
Stelle ein feststehendes Trennmesser vorgesehen sind. Diese Einrichtung hat den
Nachteil, daß das vorstehende Messer das zertrennende Band schon vorzeitig berührt,
wenn dieses Band entlang der Mittelebene den Walzen zugeführt wird.
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Es besteht also die Aufgabe, eine Maschine zum selbsttätigen Umhüllen
von Trinkhalmen oder ähnlichen länglichen Gegenständen zu schaffen, bei der die
Nachteile der bisher bekannten Maschinen oder deren Einzelelemente vermieden werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß eine derartige
Maschine mit einer ein Band fördernden und U-förmig faltenden Vorrichtung, einer
die länglichen Gegenstände in das gefaltete Band einspeisenden Füllvorrichtung und
einer das Band zu einer Hülse formenden Schließvorrichtung ausgerüstet ist, die
zwei zusammenarbeitende, einen Spalt zur Aufnahme des länglichen Gegenstandes zwischen
sich frei lassende Walzen aufweist, diese Walzen, wie an sich bekannt, ein ringsum
laufendes, nur über einen Teil der Breite ihrer Mantelfläche und sich in einem begrenzten
Mantelabschnitt über die ganze Breite erstreckendes Profil zum Verbinden zweier
Wandabschnitte aufweisen. Außerdem soll in einem Schlitz im Bereich des über seine
ganze Breite sich erstrekkenden Profils ein parallel zur Achsrichtung der Walze
angeordnetes
Messer vorgesehen sein, welches auf der Walze um eine senkrecht zu deren Achse verlaufende
zweite Achse schwenkbar gelagert ist und dann geschwenkt wird, wenn ein in der anderen
Walze angeordneter korrespondierender Schlitz mit jenem fluchtet.
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Vorzugsweise können die Walzen im Mittelbereich ihres verbreiterten
Rändelbundes an ihrem Außenrand je mit einem achsparallel verlaufenden, die Manteilfläche
der Walze durchsetzenden Radialschlitz für das darin hin- und herbewegte Messerchen
versehen sein. Dabei soll der Schlitz von einer der Stirnflächen der Walzen her
nur über einen den Querschnitt der hergestellten Hülse mindestens überschreitenden
Teil der Breite der Walze reichen.
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Gegebenenfalls kann die das im radialen Walzenschlitz befindliche
Messerchen haltende Welle auf der angetriebenen Walze gelagert sein und einen Schwenkhebel
tragen, der zum Schwenken der Welle und somit auch des Messerchens mit einem ortsfesten
Anschlag zusammenarbeitet.
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Diese Ausbildung ergibt eine besonders kompakte und weitgehend störungsfrei
arbeitende Maschine, die durch Auswechseln der Walzen sich leicht auf verschiedene
Packungsgrößen einstellen läßt.
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Die Erfindung sei an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Es zeigt in unterschiedlichen Maßstäben Fig. 1 die Vorderansicht einer
Maschine zum Umhüllen von Trinkhalmen, Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Einrichtung,
die das selbsttätige Schließen und Abschneiden der fertigen Hülsen durchführt, Fig.
3 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung, Fig. 4 einen senkrechten Teilquerschnitt
nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 einen senkrechten Teilquerschnitt
entsprechend der Linie V-V in Fig. 2 und Fig. 6 eine Seitenansicht der mit der erfindungsgemäßen
Maschine hergestellten Hülse, die einen Trinkhalm enthält.
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Die mit der erfindungsgemäßen Maschine herstellbare Hülse 1 (Fig.
6) besteht aus einem verhältnismäßig dünnen, bedruckten Papier. Die Herstellung
der Hülse erfolgt aus einem Papierband, das zunächst zu einer U-förmigen Rinne gefaltet
wird. In einer besonderen Füllvorrichtung werden in das gefaltete Band in entsprechenden
Abständen Trinkhalme 2 eingelegt.
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Danach wird das rinnenartig geformte Papierband an seiner offenen
Längsseite mittels Verpressung durch eine Rändelnaht 3 geschlossen. Bei dieser Gelegenheit
erfolgt auch das Schließen der über den Halm 2 vorstehenden Enden der Hülse 1, die
ebenfalls mittels einer die ganze Schmalseite überdeckenden Rändelnaht 4 bzw. 5
erfolgt. Der vorstehend beschriebene Rändelvorgang sowie das Abschneiden der einzelnen
Hülsen 1 von dem Band wird in der erfindungsgemäßen Maschine durch eine zusammengehörende
Werkzeuggruppe durchgeführt.
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Fig. 1 zeigt die Funktionsweise der gesamten Maschine. Diese weist
einen drehbaren Rollenträger 6 auf, auf dem sich eine Papierrolle7 befindet. Von
dieser läuft ein Papierband 8 über ein im ganzen mit 9 bezeichnetes Druckwerk von
an sich bekannter Art.
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Dort werden die Papierstreifen mit einem Aufdruck versehen. Zugleich
dienen die Druckrollen 10 und 11 mit ihren Gegenrollen 12 und 13 sowie die das Papierband
8 zum Einführen in die eigentliche Maschine
rechtwinklig umlenkende Rolle 14 mit
ihrer federnd anliegenden Gegenrolle 15 noch dazu, das Papierband 8 zu spannen.
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In einer an sich bekannten Führung wird dann das Papierband 8 seiner
Länge nach in die Form einer Rinne 16 umgebogen. In diese fällt dann aus einer Füllvorrichtung
17 in vorgegebenen Abständen ein Trinkhalm. Die Füllvorrichtung 17 ist als Magazin
ausgebildet, in der sich ein entsprechender Vorrat an Halmen 2 befinden kann. Da
das Papierband 8 mit einer verhältnismäßig großen Geschwindigkeit vorläuft, ist
es zweckmäßig, die einzelnen in das rinnenförmige Band 8 einfallenden Trinkhalme
2 baldmögnicht auf die gleiche Geschwindigkeit zu bringen, mit der sich die Rinne
16 weiterbewegt. Zu diesem Zweck ist vor der Füllvorrichtung 17 eine endlos umlaufende
Kette 18 vorgesehen, welche nach außen weisende Transportfinger 19 und 20 trägt.
Diese mit der Geschwindigkeit der Rinne 16 umlaufenden Finger greifen in diese ein
und bringen jeden einfallenden Halm 2 in regelmäßigen Abständen auf die Geschwindigkeit
des rinnenförmigen Bandes 8.
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Die in der vorbeschriebenen Weise mit Trinkhalmen 2 beschickte Rinne
16 gelangt dann beim Weiterlaufen zwischen zwei Scheibenwalzen 21 und 22, zwischen
denen sie mit ihrem die Halme enthaltenden Unterteil durch einen Spalt hindurchläuft.
Die Walzen 21 und 22 sind derart ausgebildet und angeordnet, daß sie die Rinne 16
an ihrer oberen Schmalseite mit der Rändelnaht 3 versehen und schließen. Außerdem
wird die Hülse 1 vor und hinter dem Ende jedes Halmes 2 auf ihrer ganzen Schmalseite
durch eine Rändelung 4 und 5 abgeschlossen. Schließlich weisen die Walzen eine Schneidevorrichtung
auf, welche die fertige Hülse durch einen Schnitt abtrennt, sobald sie am hinteren
Ende geschlossen ist. In Fig. 3, 4 und 5 ist dargestellt, wie die Walzen 21 und
22 zur Durchführung der Rändelung an den Längs- und Schmalseiten der Hülse profiliert
sind. Sie tragen in der Nähe ihres oberen Randes einen etwas vorspringenden gerändelten
Bund 23 bzw. 24, wobei die vorstehenden Zähne des Bundes 23 in die entsprechenden
Rillen des Bundes 24 zahnradartig eingreifen. Die beiden mit gleichem Durchmesser
ausgeführten Walzen 21 und 22 sind durch Federkraft gegeneinandergepreßt und fördern
die mit Trinkhalmen 2 beschickte Rinne 16 weiter. Dabei werden die beiden oberen
Ränder der Rinne zwischen den Bünden 23 und 24 zu einer Längsnaht 3 schließend verpreßt.
Fast über den gesamten Umfang der Walzen 21 und 22 springt der untere Walzenteil
etwas gegenüber den Bünden 23 und 24 zurück, so daß in diesem Bereich die entstehende
Hülse mit dem darinliegenden Trinkhalm 2 druckfrei zwischen den Walzen 21 und 22
hindurchläuft.
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An einer Stelle ihres Umfanges sind beide Walzen 21 und 22 über ihre
ganze Mantelfläche mit einer vorspringenden Rändelung 25 bzw. 26 versehen (vgl.
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Fig. 5). Durch diese zahnradartig ineinandergreifenden Rändelungen
25 und 26 werden die Schmalseiten 4 und 5 der Hülse 1 geschlossen. Der Durchmesser
der Walzen 21 und 22 muß so gewählt sein, daß ihr Umfang der Länge der herzustellenden
Hülse entspricht.
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Für die Anfertigung von Hülsen verschiedener Länge sind Walzenpaare
21, 22 verschiedenen Durchmessers erforderlich, die bei der erfindungsgemäßen Maschine
einfach ausgetauscht werden können.
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Das Abtrennen jeder fertig gerändelten Hülse 1 erfolgt mit Hilfe
einer Schneidevorrichtung, die auf der
Walze 21 sitzt (Fig. 4 und
5). Die Schneidevorrichtung besteht aus einem Messerchen 27, welches in seiner Ruhestellung
innerhalb eines radialen Schlitzes 28 angeordnet ist. Es sitzt starr auf einer horizontalen
Welle 29, die in einem von der Walze 21 getragenen Teil 30 gelagert ist. Durch Schwenken
der Welle 29 bewegt sich das Messerchen 27 aus dem Schlitz 28 nach außen und schneidet
dabei das zwischen dem Walzenpaar gehaltene hintere Ende der Hülse durch.
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Die Halterung der Hülse 1 übernimmt zur Zeit des Durchschneidens die
durchgehende Rändelung 25 und 26, in deren Mittelbereich sich der Messerschlitz
28 befindet. Diesem entspricht ein in der Walze 22 befindlicher Aufnahmeschlitz
31, in den das Messerchen 27 bei der Schneidbewegung eintreten kann. Durch diese
Ausführungsform wird erreicht, daß das Messerchen die Hülse 1 vollkommen durchschneiden
kann, ohne mit der Gegenwalze in Berührung zu kommen.
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Die in einem vorgegebenen Zeitpunkt rasch auszuführende, schlagartige
Schneidebewegung des Messerchens 27 wird dadurch hervorgerufen, daß die das Messerchen
tragende Welle 29 auf der anderen Seite des Lagerstückes 30 mit einem verstellbar
angebrachten Schwenkarm 32 versehen ist. Dieser trägt eine drehbar gelagerte Rolle
33, die beim Umlaufen der auf der Walze 21 getragenen Schneidevorrichtung einen
Anschlag an einer Gegenrolle 34 findet. Entsprechend der schnellen Drehbewegung
der Walze 21 wird durch den Anschlag der Rolle 33 gegen die Rolle 34 eine rasche
Messerbewegung ausgelöst.
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Am unteren Teil des Schwenkarmes 32 greift eine an einem feststehenden
Zapfen 36 der Maschine gehaltene kräftige Feder 37 an, welche sich beim Verschwenken
des Armes 32 spannt und den Schwenkarm sofort wieder in seine in Fig. 4 gezeichnete
Ruhestellung zurückzieht, sobald sich die Rolle 33 an der Gegenrolle 34 vorbeibewegt
hat. In dieser Figur ist die ausgeschwenkte schneidende Stellung des Messerchens
27 gestrichelt eingezeichnet.
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Um die Größe und den richtigen Zeitpunkt der Schneidebewegung des
Messerchens 27 genau einjustieren zu können, ist die Gegenrolle 34 an einem Halter
38 angeordnet, der sowohl mittels einer Schraube 39 als auch mittels einer Schraube
40 in zwei zueinander senkrechten Ebenen verstellt werden kann. Außerdem ist im
Halter 38 noch ein Längsschlitz 41 (Fig. 2), mittels dessen sich die Gegenrolle
34 vor- und zurückstellen läßt.
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Zum Auswechseln der Walze 21 kann man eine Schraube 42 lösen, die
die Walze 21 starr auf der sie antreibenden Achse 43 festhält.
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Beim Einsetzen größerer Walzen 21 bzw. 22 ist es notwendig, daß wenigstens
eine Walzenachse, beispielsweise die Achse 43, verschwenkt und justiert werden kann,
damit der Walzenspalt den richtigen Abstand zu dem zulaufenden, rinnenförmigen Band
8 erhält. Deshalb ist die Achse 43 auf einer Lasche 44 gelagert (vgl. Fig. 2), die
um einen durch eine Schraube 45 gegebenen Drehpunkt schwenkbar ist. Die Feststellung
der Lasche 44 erfolgt durch eine den gebogenen Langlochschlitz 46 durchsetzende
Schraube 47.
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Der Antrieb der Achse 43 erfolgt über Zahnräder 48 und 49, die ihrerseits
mittels eines weiteren Zahnrades 50 bewegt werden. Damit auch diese Getriebeteile
die vorbeschriebene Verstellbewegung mitmachen können, sitzen sie ebenfalls auf
einer Schwenklasche51, die mittels einer im Langloch 52 sich führenden Schraube
53 feststellbar ist.
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Die Gegenwalze 22 wird durch die angetriebene Walze 21 mitgedreht.
Deshalb sitzt die Gegenwalze 22 auf einer von einem Schwenkarm 54 getragenen Achse
55. Dieser ist mit einer Feder 56 versehen, die den zwischen den Walzen 21 und 22
gewünschten Anpreßdruck herstellt. Mittels einer Stellschraube 57 ist die Spannung
der Feder 56 verstellbar. Der Schwenkarm 54 sitzt mit einem Fuß 58 in einem Sockel
59. Die Schwenkbewegung des Armes 54 ist durch Schrauben 60 einstellbar begrenzt.
Man kann die Walzenscheibe 22 ebenfalls durch Lösen einer Schraube 61 von der Achse
55 entfernen und gegen eine andere Walze austauschen.
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Die Walzenscheiben 21 und 22 mit ihren Lagerungen sind auf einer
Montageplatte 62 angeordnet. Der Scheibenantrieb erfolgt durch einen (nicht gezeichneten)
Elektromotor, weicher über die Welle 63 und das Verbindungsglied 64 das Druckwerk
9 bewegt. Die Welle 63 setzt mittels einer geeigneten Übersetzung über die Kette
65 auch die Förderkette 18 mit dem Finger 19 in Umlauf. Selbstverständlich kann
der Antrieb stufenlos gewählt und mittels des Hebels 66 regelbar sein.
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Die vorbeschriebene Maschine dient insbesondere zum Einhüllen einzelner
Trinkhalme 2. Jedoch können mit ihr auch andere längliche Gegenstände, beispielsweise
Zigarren, verpackt werden. Schließlich ist es möglich, die Walzen 21 und 22 als
Schweißwalzen vorzusehen, die ein thermoplastisches Band an den entsprechenden Schmal-
und Längsseiten verschweißen.