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Maschine zum Zusammenpressen und Bündeln eines Stapels von Papiertüten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Zusammenpressen und Bündeln eines
Stapels von Papiertüten od. dgl. und betrifft eine derartige Maschine, die folgende
Teile aufweist, nämlich einen Behälter oder Schlitten für die Aufnahme des Stapels,
eine Hochhebevorrichtung mit einem hin- und hergehenden Stößel zur Verschiebung
des Stapels, derart, daß er unter Mitnahme eines Bandstreifens in den Behälter gelangt,
wobei der Bandstreifen sich U-förmig um den Stapel legt und der Stößel den Stapel
in dem Behälter zusammendrückt, derart, daß sich die Enden des Bandstreifens über
den Behälter hinaus erstrekken, eine Urnfaltvorrichtung mit zwei Faltklingen zum
Umfalten dieser Bandstreifenenden zum Stapel hin und eine Verschließvorrichtung
zum festen Verbinden der Bandstreifenenden miteinander, während sich der Stapel
noch in dem Behälter befindet.
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Die wesentliche Aufgabe beim Bündeln eines Stapels von Papiertüten
oder ähnlichen Gegenständen aus Papier ist es, den Zusammenpreßdruck aufrechtzuerhalten,
bis das Bündel z. B. durch einen Bandstreifen zusammengebunden ist. Dabei ist es
bekannt, die Papierbündel durch eine an einem Stößel liegende Druckrolle zusammenzupressen
und den Stapel unter eine Druckplatte zu bewegen. Bei dieser bekannten Einrichtung
wird jedoch der Stapel während dieser Verschiebung nicht ständig unter Druck gehalten.
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Ferner ist bei dieser bekannten Einrichtung die Anordnung einer Falt-
und Umbiegeeinrichtung für den Bandstreifen an der Maschine zum Zusammenpressen
und Bündeln nicht möglich, sondern muß getrennt angeordnet werden.
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Es sind ferner Maschinen bekannt, bei denen mittels einer Hubvorrichtung
und einer Platte die Tüten so hochgehoben werden, daß sie zuerst mit dem den Bandstreifen
bildenden Papierband und dann mit einem Drückerfuß in Berührung kommen, wobei die
Tüten zwischen der Platte und dem Drückerfuß zusammengefaßt und dieser Druck aufrechterhalten
wird, wenn die freien Enden des Bandstreifens über dem Stapel durch entsprechende
Führungsfinger zusammengefaltet und durch eine Bürste geschlossen werden. Bei einer
anderen bekannten Maschine wird der Bandstreifen beim Einschieben des gepreßten
Stapels in einen Behälter um dessen Seiten herumgezogen und anschließend auf der
vierten Seite verklebt.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Maschine
zu schaffen, bei der die Anzahl der sich bewegenden Teile im Vergleich zu den komplizierten
bekannten Maschinen wesentlich vermindert und damit die Maschine billiger herstellbar
und be-
triebbar wird. Durch die Verminderung der bewegten Teile kann außerdem der
Arbeitsablauf, insbesondere im Hinblick auf die zu bewegenden Massen, so vereinfacht
werden, daß eine wesentlich schnellere Arbeitsfolge als bei bekannten Einrichtungen
möglich wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Faltklingen
den Stapel im zusammengedrückten Zustand in dem Behälter nach Rückgang des Hebelstößels
halten, bis die Bandstreifenenden miteinander verbunden sind.
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Vorzugsweise ist den am Ende des Behälters parallel verschiebbar
angeordneten Faltklingen am Behälter ein Mechanimus zugeordnet, welcher durch den
Stößel derart betätigt wird, daß die Faltklingen in ihre Wirkstellung kommen.
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Ferner kann der Behälter zwischen zwei Arbeitsstationen hin und her
verschiebbar angeordnet sein.
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Dabei kann der Behälter in der einen Station mit dem Stößel zusammenarbeiten
und in der anderen Station eine bewegbare Druckplatte vorgesehen sein, die das Verbinden
der beiden Bandenden miteinander bewirkt.
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Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel an Hand
der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Schrägprojektion einer Maschine gemäß
der Erfindung; Fig. 2 zeigt schematisch ein elektrisches Schaltschema und ein pneumatisches
Strangschema für die erfindungsgemäße Maschine.
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Die Maschine gemäß F i g. 1 weist ein Gestell 10 auf, das nur mit
den Teilen dargestellt ist, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. Ein
loser Stapel 11 von Papiertüten oder ähnlichen zu bündelnden Gegenständen ist auf
einem vertikal bewegbaren Stößel 12 angeordnet. Ein Bandstreifen 13 aus Papier od.
dgl., mit welchem der Stapel 11 umwickelt werden soll, wird durch den Stapel auf
dessen Oberseite gehalten, wenn sich der Stößel 12 nach oben bewegt und hierbei
den Stapel mit dem Bandstreifen in den Raum zwischen Seitenwänden eines Behälters
14 bringt. Der Stapel wird hier zusammengedrückt, und der Bandstreifen wird nach
unten flach an die Stapelseiten gefaltet. Der Behälter 14 ist in einer horizontalen
Ebene in Richtung zu einer Verschließstelle 15 bewegbar. Bei dieser Bewegung wird
der Stapel zusammengedrückt gehalten. An derVerschließstelle 15 wird der Stapel
so lange gehalten, bis ein vorher auf den Bandstreifen aufgebrachter Klebstoff wirksam
geworden ist. Nach einer vorher bestimmten Zeitdauer wird der Stapel abgegeben,
wodurch der Arbeitszyklus beendet wird und die verschiedenen Teile der Maschine
für einen folgenden Arbeitszyklus bereitgestellt werden.
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Der Stößel 12 wird durch einen Motor M-1 angetrieben. Der Motor treibt
über einen Treibriemen 18, über ein Untersetzungsgetriebe 19 und über die Zahnräder
20 eine Vorlegewelle 21 mit einer Kurbel 22, welche durch einen Lenker 23 mit einem
Schwenkhebel 24 verbunden ist. Der Hebel 24 ist durch Lenker 25 mit dem Stößel 12
so verbunden, daß bei einer vollständigen Drehung der Vorlegewelle 21 der Stößel
12 hochgehoben und gesenkt wird. Wird der Stapel 11 durch den Stößel 12 nach oben
gefördert, bewirken die Seitenwände des Behälters 14, daß der Bandstreifen 13 beim
Zusammenpressen des Stapels 11 nach unten entlang dessen Seiten gefaltet wird. Der
Behälter weist verschiebbare Faltklingen 28 auf, die durch Arme 29 auf den Wellen
30 betätigt werden, die Schließhebel 31 und Öffnungshebel 32 an gegenüberliegenden
Seiten des Behälters aufweisen. Am Ende seines Aufwärtshubes gelangt der Kopf des
Stößels 12 mit einer Schließstange 33 in Eingriff, durch welche die Schließhebel
31 nach oben verschwenkt werden, wodurch die Faltklingen 28 in die gezeigte Lage
nach innen bewegt werden, in welcher sie den Bandstreifen 13 unter den Unterkanten
des Stapels falten, wobei der Bandstreifen 13 derart angeordnet ist. daß ein kurzes
Ende 34 in Anlage an der Stapelunterseite und ein langes nach unten hängendes Ende
35 entstehen. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Vorlegewelle 21 um ungefähr 1900
gedreht. Ein Nokken 38 auf der Vorlegewelle kommt in Eingriff mit einem Endschalter
LS-1, wodurch der Stromkreis für einen Motor M-2 oberhalb des Behälters 14 geschlossen
wird und dieser horizontal entlang einer Bahn 40 bewegt wird.
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Der Motor M-2 treibt über ein Untersetzungsgetriebe 41 und über einen
Treibriemen 42 ein Zahnrad 43 im Eingriff mit einer am Behälter 14 oberhalb der
Bahm 40 liegenden Zahnstange 44 an. Der Behälter 14 setzt seine Bewegung nach links
fort, bis irgendein Teil des Behälters, z. B. das Ende der Zahnstange 44, in Eingriff
mit einem Endschalter LS-2 kommt, wodurch der Stromkreis für den Motor M-2 unterbrochen
und der Behälter an der Verschließvorrichtung 15 angehalten wird. Während dieser
Bewiegung des Behälters ist das kurze Ende 34 des Band-
streifens 13 über eine Klebstoffrolle
46 gelaufen und mit Klebstoff beschichtet worden. Durch die Betätigung des Schalters
Ls-2 wird auch der Stromkreis für ein Solenoid geschlossen und damit das Arbeiten
eines Zeitauslösers eingeleitet. Durch das Solenoid wird ein Ventil betätigt, um
das Kopfende eines pneumatischen Zylinders 48 mit einem Strömungsmedium. z. B. Luft,
zu beaufschlagen. Dadurch wird dessen Kolbenstange 49 nach oben bewegt und verschwenkt
durch Verbindung mit einer Kurbel 50 auf einer Welle 51 eine Druckplatte 52 einwärts
und aufwärts, um das herabhängende Ende 35 des Bandstreifens 13 nach oben gegen
die Unterseite des Stapels und in Berührung mit der Klebstofffläche auf dem kurzen
Ende 34 zu verschwenken. Diese Lage der Druckplatte 52 wird bis zum Erreichen der
Klebwirkung beibehalten, wobei diese Zeitspanne vom Zeitauslöser bestimmt wird.
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Nach Beendigung des Zeitauslöserzyklus erhält ein zweites Solenoid
Strom, durch das die Strömungsrichtung der Luft für den Zylinder 48 so verstellt
wird, daß die Luft den Zylinder am Kolbenstangenende beaufschlagt, wodurch die Druckplatte
52 aus ihrer Anpreßlage verschwenkt wird. Durch die Abwärtsbewegung der Kolbenstange
49 wird eine Stütze 54 an der Kolbenstange nach unten bewegt. Ein Antriebsteil 55
der Stütze 54 gelangt in Eingriff mit den Öffnungshebeln 32 und verschwenkt diese
nach unten, so daß die Faltklingen 28 nach außen gleiten und der fertig gebündelte
Stapel nach unten fallen kann. Dieser fallende Stapel trifft auf eine kurvenförmige
Rutsche 56, durch die er zu einem Förderer od. dgl. geführt wird.
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Durch den herausfallenden Stapel wird der Betätigungsarm eines Endschalters
LS-3 erfaßt. Durch Schließen dieses Schalters erhält der Motor M-2 in entgegengesetzter
Richtung Strom, so daß der Behälter in seine Ausgangslage zurückgeführt wird.
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Damit der Antriebsteil 55 auf der Kolbenstange des Zylinders 48 seine
normale angehobene Lage einnimmt, ist eine die Kolbenstange 49 umschließende Feder
58 zwischen der Stütze 54 und dem oberen Ende des Zylinders 48 derart angeordnet,
daß sie bei Abwärtsbewegung der Kolbenstange zusammengedrückt wird. Die Feder stellt
die Kolbenstange und die Stütze 54 nach oben etwas über die normale Schließlage
der Hebel 32 zurück. Ein Endschalter LS-7 wird betätigt, wenn der Behälter seine
Ausgangslage oberhalb des Stößels 12 erreicht. Dadurch wird der Stromkreis für den
Motor M-2 unterbrochen und der Behälter stillgesetzt. In der Zeit. in der der Behälter
an der Verschlußvorrichtung 15 lag, wurde durch Weiterlauf des Motors M-l der Stößel
12 in seine unterste Lage zurückgeführt, und der Nocken 38 auf der Vorlegewelle
21 faßte nach deren Drehung um 3600 den Endschalter LS-6. wodurch der Stromkreis
für den Motor M-1 unterbrochen wurde.
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In der Zeit, in welcher der Endschalter LS-2 durch den Behälter betätigt
ist, um das Luftventil zu steuern, führt dieses auch dem Kolbenstangenende eines
Zylinders 60 Luft zu. Die Kolbenstange des Zylinders 60 ist mit einem Hebel 61 an
einer Welle 62 verbunden.
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Eine Verbindungsstange 63 verbindet den Hebel 61 mit dem Schwenklager
eines Messers 64, welches den Bandstreifen 13 zum Bündeln des Tütenstapels abschneidet.
Durch Anheben des Messers 64 wird ein Endschalter LS-4 zum kurzzeitigen Schließen
eines Stromkreises für einen Motor M-3 betätigt, der über ein Getriebe 65 Führungsrollen
66 zum Abziehen
eines Papierbandes 67 von einer nicht dargestellten
Papierbandrolle antreibt. Die obere Führungsrolle 66 weist einen konusförmigen Teil
68 auf. Eine in Längsrichtung des konischen Teiles 68 einstellbare Meßscheibe 69
wird durch diese Rolle angetrieben und trägt einen Stift 70 zur Betätigung eines
Endschalters LS-5 für die Abschaltung des Motors M-3, wenn eine bestimmte Papierlänge
unter dem Messer 64 durchgelaufen ist. Die Einstellung der Meßscheibe 69 entlang
dem konischen Teil 68 der obersten Rolle 66 ermöglicht die Veränderung der Länge
des Bandstreifens in Anpassung an die verschiedenen Größen der Tütenstapel.
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Die Fig. 2 ist die schematische Darstellung einer elektrischen und
pneumatischen Schaltanordnung, in der die drei obenerwähnten Motore in einem Starkstromkreis
gezeigt sind. Die Energie für den Steuerstromkreis wird als Schwachstrom über einen
Transformator T entnommen. In dem Steuerstromkreis wird ein Anlaßschalter SW geschlossen,
um einen kurzzeitigen Stromkreis für ein Solenoid M-1 zu schließen, das den Schalter
MS-1 für den Motor M-1 in dem Hauptstromkreis schließt. Das genannte Solenoid schließt
auch einen Relaisschalter SM-1 und einen Haltestromkreis ein, der den Endschalter
LS-6 einschließt. Dieser Schalter wird bei Stillstand der Maschine durch den Nocken
38 offengehalten, wird aber beim Anlassen des Motors M-1 geschlossen, der den Nocken
38 antreibt. Der Endschalter LS-6 dient später auch dazu, den Haltestromkreis für
den Motor M-1 zu unterbrechen, um so den Motor stromlos zu machen, wenn der Stößel
12 seinen vollen Zyklus vollendet hat. Wird der Endschalter LS-1 durch den Nocken
38 geschlossen, wird kurzzeitig das Solenoid M-2 erregt und der Schalter MS-2 im
Stromkreis des Motors M-2 geschlossen, um den Behälter 14 zur Verschlußvorrichtung
15 zu bewegen. Durch das Solenoid M-2 wird auch ein Relaisschalter SM-2F in einem
Haltestromkreis betätigt, so daß der Motor weiterläuft, bis der Behälter den Schalter
LS-2 betätigt, wodurch der Stromkreis für das Solenoid geöffnet und der Zeitauslöserstromkreis
geschlossen wird. Fallen die gebündelten Tüten aus dem Behälter und schließen hierbei
den Endschalter LS-3, wird ein kurzzeitiger Stromkreis für das Rückführ-Solenoid
M-2 geschlossen, das den Schalter MS-2 für den Motor M-2 für die Rückführung des
Behälters und einen Rel aissch alter SM-2R in einen Haltestromkreis schließt, wobei
zu dieser Zeit der Endschalter LS-7 seine der in den Zeichnungen dargestellten Stellung
entgegengesetzte Stellung einnimmt. Der Endschalter LS-7 dient einem doppelten Zweck.
Er soll den Stromkreis unterbrechen, um das Solenoid M-2 in seine Ruhelage zurückzuführen,
wenn der Behälter seine Ausgangsstellung erreicht, und den Stromkreis zu schließen,
der den Anlaßschalter SW für den Motor M-1 aufweist. Somit kann der Motor M-1 nur
dann angelassen werden, wenn der Behälter in Ausgangsstellung liegt, um die durch
den Stößel 12 nach oben geführten Tüten aufzunehmen. Auch der Endschalter LS-2 dient
einem doppelten Zweck. Er soll den Motor M-2 an der Verschlußvorrichtung anhalten
und gleichzeitig den Stromkreis für einen Zeitauslöser T schließen, durch welchen
ein Solenoid VS-1 Strom erhält, um ein Steuerkolbenventil V zu betätigen, über das
die Zylinder 48, 60 mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch am Ende der durch
den Zeitauslöser T bestimmten Zeit die Druckplatte 52
der Verschlußvorrichtung 15
geschlossen und das Messer 64 angehoben werden. Die Lage des Zeitauslöser-Schalters
T S wird umgekehrt. Das Solenoid VS-1 wird stromlos. Dagegen erhält das Solenoid
VS-2 Strom. Dadurch wird das Ventil V entgegensetzt betätigt. Die Arbeitsweise der
Zylinder 48, 60 wird umgekehrt. Auf diese Weise werden die gebündelten Tüten freigegeben,
und der Bandstreifen für den nächsten Tütenstapel wird abgeschnitten.
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Inzwischen wird durch die Aufwärtsbewegung des Messers 64 der Endschalters
LS-4 geschlossen. Dadurch wird ein Stromkreis für das Solenoid M-3 geschlossen,
wodurch der Motorschalter MS-3 für den Motor M-3 gesteuert wird. Ferner wird der
Schalter SM-3 in einem Haltestromkreis geschlossen. Dieser wird später durch das
Öffnen eines Endschalters LS-5 unterbrochen, wenn die richtige Bandstreifenlänge
unter dem Messer 64 durchgeführt ist. Das Ventil V im pneumatischen Kreis ist ein
bekanntes Ventil mit Steuerkolben. Die Arbeitsweise des Ventils ist aus der schematischen
Darstellung der F i g. 2 erkennbar. Bei einer Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens
wird der Druckeinlaß des Ventils mit dem Kolbenende des Zylinders 48 und mit dem
Kolbenstangenende des Zylinders 60 verbunden, während die anderen Enden der beiden
Zylinder über die oberste Öffnung des Ventils V entlüftet sind. Der umgekehrte Betrieb
für die beiden Zylinder wird durch die Abwärtsbewegung des Steuerkolbens erreicht.
Gezeigt ist die neutrale Stellung des Ventils. In dieser Lage stehen beide Zylinder
48, 60 durch die Entlüftungsöffnungen mit der Atmosphäre in Verbindung.
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Dies ist insbesondere wichtig für den Zylinder 48, da dadurch eine
unbehinderte Bewegung seines Kolbens unter dem Einfluß der Feder 58 möglich ist,
die, wie oben erläutert, eine genaue Einstellung des Antriebsteiles 55 ermöglicht.