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Einrichtung zum Herstellen von streifenförmig aneinanderhängenden,
gefüllten und verschlossenen Behältern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum
Herstellen von streifenförmig aneinanderhängenden, mit verdichteten, pulverförmigen
Stoffen gefüllten und verschlossenen Behältern aus zwei fortlaufenden Bahnen eines
form- und schweißbaren Verpackungsmaterials, bestehend aus in einem geschlossenen
Kreislauf schrittweise umlaufenden Bandformplatten, welche die Behälterform bestimmende
Vertiefungen aufweisen, denen an aufeinanderfolgenden Stationen eine Vorrichtung
zum Formen aus dem Band, eine Vorrichtung zum Füllen und Verdichten des Gutes und
eine die gefüllten Behälter mittels einer zugeführten Deckfolie verschließende Schweißvorrichtung
zugeordnet ist.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, gelochte, mit Kaffee gefüllte Behälter
in streifenförmig aneinanderhängenden Packungen herzustellen.
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Andererseits ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift 1105 336), einzelne
mit pulverförmigen Stoffen gefüllte Behälter in einer Maschine herzustellen, bei
der eine Reihe von aneinanderhängenden zangenartig zusammenklappbaren Klemmrahmen,
von denen der eine Teil verschwenkbar an dem anderen festen Teil gelagert ist, um
zwei waagerechte, Achsen aufweisende Förderräder umlaufend anzuordnen, so daß eine
untere waagerechte Ebene, in der die Behälter aus den zugeführten Folienstreifen
geformt werden, und eine obere waagerechte Ebene entsteht, in der die Behälter gefüllt
und anschließend durch Zuführen weiterer Folienstreifen verschlossen werden. Die
Klemmrahmen sind nicht schrittweise angetrieben, sondern laufen kontinuierlich um.
Beim Zuführen der Folienstreifen in der unteren Ebene befinden sich die schwenkbaren
Teile der Klemmrahmen in der abgeklappten Stellung, worauf durch Schließen der Klemmrahmen
die Folienstreifen eingespannt und in der Formvorrichtung mittels Formstempel tiefgezogen
werden. Die Randteile der Behälter werden dabei mittels der Klemmrahmen festgehalten.
Hierauf gelangen die Behälter in die obere waagerechte Ebene und in die Füllvorrichtung.
Anschließend wird der schwenkbare Teil der Klemmrahmen hochgeschwenkt, so daß aus
seitlicher Richtung Deckfolien zugeführt werden können, die den oberen Abschluß
der Behälter bilden. Anschließend werden die Klemmrahmen wieder geschlossen, so
daß die Randteile der Behälter mit der darüberliegenden Deckfolie zusammengepreßt
und dabei verschweißt werden. Die Formvorrichtung ist von einer Reihe in einem geschlossenen
Kreislauf kontinuierlich umlaufenden Formstempeln gebildet, die auf einer gewissen
Länge parallel zu den Klemmrahmen
geführt und dabei senkrecht verschiebbar sind.
Dabei ist es auch bekannt, die Folien in Form einer fortlaufenden Bahn zuzuführen.
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Mit dieser bekannten Maschine können streifenförmig aneinanderhängende
Behälter nicht hergestellt werden, da der in Längsrichtung der unteren waagerechten
Ebene zugeführte Folienstreifen von mehreren umlaufenden Formstempeln gleichzeitig
verformt wird, so daß die zwischen den Formstempeln liegenden Randabschnitte des
Streifens zum Zerreißen neigen. Ferner vergrößert sich der Abstand zwischen den
einzelnen Behältern beim Transport um die Förderrolle in die obere Ebene, so daß
die Streifen entweder unzulässig gedehnt oder vorher getrennt werden müssen. Außerdem
sind die Klemmrahmen als Ringe ausgebildet und weisen keine Böden auf, so daß die
Formbeständigkeit der Vertiefungen in den Folienstreifen nicht gewährleistet ist.
Ferner sind die Klemmrahmen beim Durchgang durch die Formvorrichtung fest geschlossen,
so daß beim Tiefziehen die Folienstreifen nicht nachgiebig angeordnet sind. Nach
dem Füllen der Behälter werden die Klemmrahmen geöffnet, so daß das lose eingefüllte
puderförmige Gut auf die Randteile des Behälterstreifens gelangen kann, was beim
Aufsiegeln der Deckfolie hinderlich ist. Werden andererseits die Behälter nicht
bis zum Rand gefüllt,
so wird nur ein schlechter Füllungsgrad erzielt.
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Schließlich werden in der Schweißvorrichtung die schwenkbaren Teile
der Klemmrahmen wieder geschlossen, wodurch ebenfalls leicht ein Verziehen des Streifens
eintreten kann. Dies ist zwar beim Herstellen einzelner Packungen belanglos, dagegen
beim Herstellen endloser Streifen insofern nachteilig, als die nicht gleichmäßig
geformten Streifen, beispielsweise zur Verwendung in Automaten, ungeeignet sind.
Infolge der Anordnung der zusammenhängenden Klemmrahmen in zwei übereinanderliegenden,
waagerechten Ebenen kann auch nur eine Arbeitsstraße gebildet werden, die nicht
geradlinig ist.
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Diese Anordnung vermittelt lediglich eine Verringerung der Maschinenlänge
auf etwa die Hälfte.
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Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2949713), Formplatten mit
die Behälterform bestimmenden Vertiefungen am Umfang einer sich um eine waagerechte
Achse drehenden Trommel anzuordnen. Dabei wird eine vorgewärmte Folie in Umfangsrichtung
der Trommel zugeführt, wobei in der Formvorrichtung mittels eines Formstempels die
Vertiefungen zur Ausbildung der Behälter geformt werden. Die Trommel ist schrittweise
angetrieben.
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Gleichzeitig wird in der Formvorrichtung durch einen Druckluftstoß
das Füllgut durch Öffnungen in dem Formstempel hindurch in die Behälter eingefüllt.
Hierauf wird die Trommel um ein Stück gedreht und ein Deckstreifen in Längsrichtung
bzw. in Umfangsrichtung der Trommel zugeführt, worauf nach Verbringen der Trommel
in die Schweißvorrichtung die Deckfolie aufgesiegelt wird. In einer gegenüber der
Form und Füllvorrichtung um 1800 versetzten Lage fällt der versiegelte Behälter
aus der Trommel auf ein Förderband. Von dieser bekannten Vorrichtung geht die Erfindung
aus. Die bekannte Maschine ist jedoch insofern nachteilig, als die Form- und Füllvorrichtung
miteinander vereinigt sind und auf einem verhältnismäßig begrenzten Abschnitt der
Trommel angeordnet sein müssen. Außerdem sind beim Formen und Füllen der Behälter
diese lediglich von den Formplatten gehalten; dadurch ist insbesondere ein genaues
Abfüllen nicht möglich.
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Außer senkrecht zur Folienebene verschiebbaren Formstempeln zum Tiefziehen
der Behälter ist es auch bekannt (USA.-Patentschrift 2958168), eine Formplatte mit
die Behälterform bestimmenden Vertiefungen an die Folie heranzuführen, wobei in
der Formplatte Saugöffnungen zum Anschluß an eine Vakuumeinrichtung angeordnet sind,
so daß infolge der Saugwirkung die Folie in die Vertiefung hineingezogen wird und
den Behälter bildet. Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2603 927), auf einen
über eine Formplatte gelegten Folienstreifen einen Zylinder aufzusetzen, in dem
ein Formstück und ein Druckstempel geführt ist, so daß nach dem Einfüllen des Füllgutes
das Formstück und der Stempel nach unten bewegt werden, wodurch sich das Füllgut
verdichtet und gleichzeitig die Packung durch Ausformen der Folie gebildet wird.
Bei einer Maschine zum Falten und Füllen von Teebeuteln (USA.-Patentschrift 2693
067) ist es auch bekannt, zangenförmige Formglieder in einer waagerechten Ebene
unter Bildung zweier Arbeitsstraßen in einem geschlossenen Kreislauf umlaufen zu
lassen. Dabei wird jeder Arbeitsstraße in Bahnrichtung ein eigener Verpakkungsstreifen
zugeführt. Oberhalb der beiden Ar-
beitsstraßen ist ein Füllvorrichtung angeordnet,
die für beide Arbeitsstraßen gemeinsam ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, streifenförmig
aneinanderhängende und gleichmäßig mit verdichteten, pulverförmigen Stoffen gefüllte
Behälter herzustellen.
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Dies ist bei einer Einrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß
dadurch verwirklicht, daß die Einzelformplatten aufeinanderfolgend in einer waagerechten
Ebene um senkrechte Umlaufachsen bewegbar sind und wenigstens ein schwenkbarer Haltering
vorgesehen ist, welcher mittels einer Führungsvorrichtung derart geführt ist, daß
er mindestens unmittelbar nach dem Formen der Behälter mittels eines Formstempels
und bis nach dem Füllen und Verdichten des Füllgutes auf die mit dem Behälterband
bedeckte Formplatte aufgelegt und anschließend vor dem Aufschweißen des Deckbandes
von der Formplatte abgeschwenkt ist.
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Dadurch kann ein fortlaufender Streifen hergestellt werden, der hinsichtlich
seiner Gleichmäßigkeit, insbesondere der seitlichen Ränder sowie der Abstände der
Vertiefungen voneinander und der planen Ausrichtung des Streifens eine große Genauigkeit
aufweist. Insbesondere ist der Streifen zur Verwendung in Automaten zur Getränkeherstellung
geeignet. Dadurch, daß der Haltering wenigstens unmittelbar nach dem Formen der
Behälter und bis nach dem Füllen und Verdichten des Füllgutes auf die mit dem Behälterband
bedeckte Formplatte aufgelegt ist, kann der Behälter sehr gleichmäßig aus dem Folienstreifen
geformt und dann gefüllt werden, wobei der Haltering nicht nur ein Verstreuen des
Füllgutes verhindert, sondern auch als Form beim Verdichten des Füllgutes mittels
eines Preßstempels dient.
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Erst nach dem Verdichten des Füllgutes, wenn also ein Verstreuen
des Füllgutes nicht mehr zu erwarten ist, wird der Haltering geschwenkt und die
Deckfolie zugeführt. Während des Aufsiegelns der Deckfolie in der Schweißvorrichtung
bleibt der Haltering abgeschwenkt, so daß der die Packungen enthaltende Streifen
nicht mehr verzogen oder deformiert werden kann. Durch das Zusammenwirken des Halteringes
mit der Füll- und Verdichtungsvorrichtung des Füllgutes wird eine sehr genaue Füllung,
ein guter Füllungsgrad und eine gleichmäßige Form der Packungen vermittelt.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bilden in an sich bekannter
Weise die Formplatten zwei gegenläufige Arbeitsstraßen. Dadurch können die einzelnen,
aufeinanderfolgenden Stationen an jeder Arbeitsstraße angeordnet werden, so daß
der Ausstoß der Maschine verdoppelt wird. Ferner ist es ein Merkmal der Erfindung,
daß die Form-, Füll- und Schweißvorrichtung jeder Arbeitsstraße durch eine gemeinsame
Antriebsvorrichtung verbunden sind. In vorteilhafter Weise ist für jede Arbeitsstraße
eine Vorrichtung zur Zuführung des Bandes in der Bahnrichtung der Formplatten vorgesehen.
Dies ist an sich bekannt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem Formstempel
eine Vorrichtung zum Anheben des Halterings beim Formen der Behälter mittels des
Formstempels zugeordnet. Dadurch, daß das Behälterband durch den Haltering nicht
festgeklemmt ist, wird beim Formen der Behälter eine Nachgiebigkeit der Folie erzielt,
die sich infolge dessen besser in die die Vertiefungen aufweisenden
Formplatten
hineinziehen läßt. Dadurch wird ein Verziehen und Deformieren des Behälters und
der Behälterränder vermieden.
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Ferner ist es ein Merkmal der Erfindung, daß zwischen der Füllvorrichtung
und der Schweißvorrichtung aufeinanderfolgend eine Vorrichtung zum Glätten und eine
Vorrichtung zum Zusammenpressen des Füllgutes durch einen Preßstempel angeordnet
ist.
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Durch das Glätten des Füllgutes wird die Form der Packungen weiter
vergleichmäßigt und eine ungleichmäßige Schüttung des Füllgutes beim Einfüllen unschädlich
gemacht.
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Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der Einrichtung als übersichtliche
Darstellung, Fig.2 eine Seitenansicht der Maschine unter Darstellung des Exzenterantriebes,
der Form-, Füll-, Glätt-, Verdichtungs- und Schweißvorrichtung einer Arbeitsstraße,
Fig.3 eine Draufsicht im Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 2 mit den beiden
Arbeitsstraßen, den Formplatten und Halteringen, jedoch ohne Darstellung der Arbeitsstationen,
Fig. 4 einen Längsschnitt gemäß Linie 4-4 in Fig. 2 mit der Schweißvorrichtung über
der einen und der Formvorrichtung über der anderen Arbeitsstraße, F i g. 4 a eine
Abwicklung des vorderen Führungsnockens für den schrittweisen Antrieb der Bandformplatten,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2 mit der Preßvorrichtung über
der einen und der Glättvorrichtung über der anderen Arbeitsstraße, F i g. 6 eine
Draufsicht auf die Darstellung in F i g. 5 mit einer Meßvorrichtung für das Füllgut,
Fig. 7 einen Schnitt durch eine Arbeitsstraße längs der Linie 7-7 in F i g. 2 mit
der Perforiervorrichtung, F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in F i g. 7,
F i g. 9 und 10 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 2 mit der Darstellung
der Formvorrichtung, F i g. 11 eine Draufsicht auf zwei Formplatten und Halteringe,
F i g. 12 die Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 11, Fig. 13 einen Schnitt
längs der Linie 13-13 in Fig. 12 und F i g. 14 eine Vorderansicht einer Bandformplatte.
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Zwar ist die Einrichtung nach der Erfindung in der Verpackungstechnik
allgemein anwendbar, jedoch wird die Erfindung in Form eines Beispiels bei ihrer
Anwendung in einer Maschine zur Herstellung eines »Kaffeebandes« beschrieben und
erläutert, d. h. eines Verpackungsbandes, in welchem körniger oder pulverisierter
Kaffee in einer Reihe von auf Abstand gehaltenen Behältern oder Taschen in Längsrichtung
des herzustellenden Bandes enthalten ist. Bestimmte allgemeine Anordnungsformen
dieser Maschine erscheinen in Fig. 1, aus welcher ersichtlich ist, daß die Maschine
nach der Art einer Presse gebaut ist und eine Plattenkonstruktion 15 aufweist, auf
der eine Grundplatte 16 zur Aufnahme der Bandformvorrichtungen auf ihrem Weg im
geschlossenen Kreis angeordnet ist. Diese Vorrichtungen bestehen aus je einer Platte
17, von denen zwei in
Fig. 11 als Draufsicht gezeigt sind, und von denen bestimmte
Einzelheiten auch in den Fig. 13 und 14 dargestellt sind. Jede Platte ist an ihrer
Oberseite mit einer Ausnehmung versehen, die vorzugsweise ein ringförmiges Futter
18 aufnimmt. Dieses Futter wird vorzugsweise aus Kunststoff gebildet, das einen
verhältnismäßig hohen Erweichungs- oder Schmelzpunkt hat, wie z.B. Polytetrafluoräthylen.
Der besondere Grund zur Herstellung dieser Futterplatte 18 aus Kunststoff wird im
folgenden ausführlicller erläutert.
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Die Bodenwand der Ausnehmung in der Platte 17 ist außerdem mit Öffnungen
19 versehen, die sich durch sie hindurch nach unten erstrecken und mit in der darunterliegenden
Stützplatte 21 gebildeten Vakuumkanälen 20 ausgerichtet sind (s. F i g. 5), wenn
sich die Bandformplatten 17 in einer bestimmten der Betriebsstellungen auf ihrem
Umlaufweg befinden.
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Diese Vakuumöffnungen und Kanäle dienen dazu, um das Band während
bestimmter durchzuführender Arbeitsgänge unten in die Ausnehmungen der Bandformplatten
hineinzuziehen, was im weiteren Verlauf dieser Beschreibung klarer in Erscheingung
tritt.
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Die Platten 17 sind mit Lappen 22 und entgegengesetzten, voneinander
auf Abstand gehaltenen Ohren 23 versehen, die von Platte zu Platte ineinandergreifen,
wobei die verschiedenen Platten durch Drehstifte oder Bolzen 24 aneinander befestigt
sind, die wie Zughaken einer Kettenstruktur wirken. Jeder dieser Zughaken nimmt
eine Rolle 25 auf, die unterhalb der Platte angeordnet ist und ein Antriebselement
darstellt, durch welches die Kette oder der Förderer als Ganzes vorwärts geschoben
an den Umlenkstellen geführt wird. Führungsflächen 26 für die Rollen 25 erscheinen
in Fig. 3 in gestrichelten Linien, und in dieser Figur ist auch das Verschwenken
der Platten von einem Trum des geschlossenen Kreises in das andere Trum dargestellt.
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Die Art und Weise, in welcher die Platten von Station zu Station
weitergeführt werden, ist am besten aus den Fig.3, 4, 4 a ersichtlich. Aus den Fig.3
und 4 geht hervor, daß zwei Plattenverschiebe- oder Einteilnocken vorgesehen sind,
von denen eine Ausführungsform in F i g. 4 a gezeigt ist. Jeder dieser Nocken, die
allgemein mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet werden, hat eine zylindrische oder
trommelartige Form mit einer in der zylindrischen Oberfläche 29 gebildeten Führungsnut
28. Diese Nut liegt innerhalb eines Umfangsbereiches des Nockens von etwa 2400 im
wesentlichen lotrecht zur Umlaufachse des Nockens, wie es in F i g. 4 a dargestellt
ist. In den übrigen 1200 divergiert ein Ende der Nut in Richtung auf das Ende des
Nockens, wie es bei 28a dargestellt ist, und das andere Ende der Nut divergiert
in Richtung auf das andere Ende des Nockens gemäß der Darstellung bei 28 b in F
i g. 4 a. Wie es aus den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Nocken 27 auf
Wellen 30 und 31 angeordnet, welche die Nokken so einstellen, daß sie eine Zusammenwirkung
der Nockennut 28 mit den Rollen 25 verursachen, die an den unteren Enden der Bolzen
oder Zughaken 24 aufgenommen werden, welche die Bandformplatten in der Art eines
Förderers miteinander verbinden.
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Bei dieser Anordnung treten die Rollen 25 aufeinanderfolgend in die
Führungsnut 28 des Nockens 27 ein, sowie sie die gebogene Führungsfläche26 am -Umlenkende
der geschlossenen Umlaufbahn verlassen und sich auf einen der geraden Züge herausbewegen,
und
der Umlauf des Nockens führt die untereinander verbundenen Platten um einen Schritt
weiter, der der Entfernung von Station zu Station in der Reihe der Stationen entspricht,
die zur Durchführung der verschiedenen Packvorgänge vorgesehen sind. Die Bewegungsrichtung
der untereinander verbundenen Platten ist in Fig. 3 durch die Pfeile in dem Mittelabschnitt
der Figur dargestellt.
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Die Nocken 27 werden ununterbrochen gedreht, jedoch sieht der gerade
Abschnitt 28 der Rollenführung eine Verweilzeit in der Bewegung der Bandformplatten
vor, die 2400 des Nockenumlaufes entspricht, während der Zwischenraum der Weiterbewegungen
der Platte 1200 beträgt, was dem Abschnitt des Nockens, in welchem die Führungsnut
bei 28 a und 28 b in Richtung auf seine Enden divergiert, entspricht. Diese Endabschnitte
sind so angeordnet, daß sie die nächstfolgende Rolle »aufnehmen« sowie die Führungsnut
die Rollen 25 jeweils bei ihrer Drehung abgibt. Auf diese Weise ist ein intermittierender
oder schrittweiser Vorschub der Bandformplatten vorgesehen. Die Nocken 27 werden
- wie in den F i g. 2 und 4 gezeigt - durch ein Schneckengetriebe 32 bis 33 angetrieben,
dessen Räder 33 auf Wellen 34 und 35 angeordnet sind. Die Wellen 34 und 35 sind
jeweils mit Kettenrädern 36 und 37 versehen, die gemeinsam von einer Kette 38 angetrieben
werden, welche um ein auf einer Kurbelwelle 40 angeordnetes Kettenrad 39 herumgelegt
ist. Die Kurbelwelle 40 stellt eine Hauptbetätigungswelle der Preßvorrichtung dar,
und diese Welle wird mittels einer Antriebskette 41 durch ein Kettenrad 42 angetrieben.
Von der Kurbelwelle 40 werden verschiedene andere Vorrichtungen außerdem angetrieben,
was aus dem Folgenden näher hervorgeht.
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Aus dem Obigen geht hervor, daß die Bandformplatten so angetrieben
werden, daß sie sich in einem geschlossenen Kreis mit zwei sich in entgegengesetzten
Richtungen bewegenden Zügen bewegen, die beide im wesentlichen in einer gemeinsamen
waagerechten Ebene liegen, wobei bei beiden von ihnen die Ausnehmungen oder Hohlräume
in den Platten nach oben gerichtet sind, so daß sie mit dem Verpackungsband und
den verschiedenen Vorrichtungen zur Durchführung der Packvorgänge zusammenwirken
können. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist für den vorderen Zug der Bandformplatten
(der Zug, welcher in F i g. 1 und 2 zum Betrachter hin liegt und der Zug. welcher
zum Boden der Fig. 3 hin liegt) ein Bandvorrat 43 angeordnet, wobei sich das Band
t von diesem Vorrat durch eine Vorrichtung hindurcherstreckt, die die Bandzufuhr
regelt und das Band von diesem Vorrat sich über die Führungsrolle44 und von dort
nach rechts über den vorderen Zug der Bandformplatten 17 hinwegbewegt. Dieser erste
Bandstreifen wird auf die Bandtrag- und Formplatten 17 gelegt, sowie diese in den
vorderen Zug des geschlossenen Kreises hineingelangen.
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Jede der Bandformplatten 17 (s. insbesondere Fig. 11, 12 und 13)
weist einen Halter oder einen Haltering 45 auf, der durch einen Stift 46 an der
Platte angelenkt ist, so daß eine nach oben und nach unten gerichtete Verschwenkbewegung
des Halters in verschiedenen Stellungen gemäß den Fig. 2 und 3 möglich ist. Diese
Halteringe sind jeweils mit einer Rolle 47 versehen, die sich zwischen den auf Abstand
gehaltenen Führungsschienen 48-49 bewegen kann, die sich um bestimmte Abschnitte
des geschlossenen
Umlaufweges der Fördererkette herum erstrecken.
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Diese Führungen sind außerdem insbesondere so geformt oder gebogen,
daß sie ein Anheben der Halteringe 45 an bestimmten Abschnitten der Bahn bewirken,
was ebenso im folgenden näher beschrieben und erläutert wird. Aus den Fig. 2 und
3 ist beispielsweise ersichtlich, daß bei der Querbewegung oder der Wanderung der
Platten 17 im vorderen Zug von links nach rechts etwa in der Mitte des vorderen
Zuges die Rollen 47 in den Raum zwischen den Führungen 48 eintreten und die Haltevorrichtung
fortschreitend anheben, bis sie sich in Richtung auf das rechte Ende des vorderen
Zuges zu im wesentlichen in einer senkrechten Stellung befinden und in dieser im
wesentlichen senkrechten Stellung weitergeführt werden, bis die Platten sich in
das rechte Ende (die Ausgangsstellung) des hinteren Zuges der Platten hineinbewegen.
In ähnlicher Weise werden die Rollen 47 etwa in der Mitte des hinteren Zuges, wenn
sich die Platten von rechts nach links bewegen, wieder von den Führungsschienen
48 aufgenommen und die Halteringe angehoben und gegen Ende des Weges der Platten
nach links in die senkrechte Lage gebracht, woraufhin sie dann wieder in die waagerechte
Lage zurückgebracht werden, wenn die Platten in das linke Ende des vorderen Zuges
eintreten.
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Aus F i g. 1 und 2 geht hervor, daß die Halteringe 45 sich nach unten
bewegen und unmittelbar an dem Punkt, wo der Bandstreifen t in den vorderen Zug
der Platten eingeführt wird, auf den Platten 17 zur Ruhe kommen. Bei der ersten
Arbeitsstation in dem vorderen Zug, welcher am rechten Ende der F i g. 4 dargestellt
ist, wird ein Formstempel 49 durch den Haltering 45 nach unten geführt und bewirkt
ein Herunterdrücken des Bandstreifens t in die Ausnehmung der Formplatten 17 hin,
die zu der Zeit an dieser Station angeordnet ist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind
Vakuumöffnungen am Boden der Ausnehmungen der Formplatten bis jetzt noch nicht mit
den Vakuumkanälen in der darunterliegenden Grundplatte 21 ausgerichtet.
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An der nächsten Station des vorderen Zuges wird durch den Trichter
50 Kaffee in die teilweise aus dem Bandstreifen gebildete Tasche hineingegeben.
Der folgende Vorgang, der bei dem nächsten Verfahrensschritt durchgeführt wird,
ist das Ebnen der vorher eingeführten Kaffeechargen durch eine Ebnungsvorrichtung
51. Dieser Vorgang ist insbesondere im rechten Teil der F i g. 5 gezeigt. Im Anschluß
an diesen Vorgang wird, nachdem die Formplatte in die nächste Station geschoben
worden ist, ein Preß oder Brikettierkolben 52 nach unten geführt (s. auch die linke
Seite in Fig.S), welcher die Kaffeechargen innerhalb des Halteringes 45 zusammendrückt.
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An diesem Punkt innerhalb des Arbeitszyklus kommen die Führungsschienen
48 mit den Rollen 47 der Halteringe 45 zur Zusammenwirkung und beginnen damit, sich
von den Formplatten 17 abzuheben, was deutlich in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Das
Ab heben findet während eines Teiles des geschlossenen Umlaufweges statt, der zwei
Stationen anspricht. Unmittelbar hinter diesem Punkt (s. insbesondere F i g. 1 und
2) wird ein zweiter Bandstreifen t-1 an die Vorrichtung herangeführt, so daß er
die zusammengedrückten, aus Kaffee geformten Briketts auf dem unteren Bandstreifen
überlagert. Dieser zweite Bandstreifen wird unter einer Führung 53 hindurchgeführt
und von dort, wie es in den Fig. 1 und 2 deutlich
dargestellt ist,
zur rechten Seite hingelenkt. Das Band t-1 wird von einer Rolle 54 herangeführt
und bewegt sich wie auch das erste Band t durch eine Vorschubsteuerung, die hier
nicht näher erläutert ist.
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Bei der ersten Station über den Vorschubpunkt des zweiten Bandstreifens
t-1 hinaus ist ein Versiegelungskopf 54 angeordnet, der mit Heizelementen 56 versehen
ist und in seiner Unterseite einen Hohlraum aufweist, der die brikettförmigen Kaffeemengen
aufnehmen kann, um so ein Zusammenpressen der beiden Bandstreifen um den Umfang
des Briketts herum zu ermöglichen und dadurch eine Versiegelung der beiden Bandstreifen
aneinander zu bewirken.
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Die soeben erwähnten Vorrichtungen, wie auch bestimmte andere Vorrichtungen
werden alle von einer senkrecht beweglichen Plattenkonstruktion 57 aufgenommen,
die zur Ausführung einer gelenkten Bewegung in senkrechter Richtung angeordnet ist,
wobei diese Bewegung durch Führungsstangen 57 a (s. Fig. 1, 2 und 3) ermöglicht
wird. Dieser senkrecht bewegliche Teil der Einrichtung wird durch Schubstangen 58
betätigt, welche in Lagern 59 an der Platte 57 angelenkt und auf je einem exzentrischen
Körper 60 auf der obenerwähnten Kurbelwelle 40 gelagert sind (s. F i g. 4).
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Verschiedene der obenerwähnten Betriebsvorrichtungen sind auf der
senkrecht beweglichen Platte 57 angeordnet und hängen vor ihr herab. Die Art der
Anordnung der verschiedenen Vorrichtungen wird im folgenden beschrieben.
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Aus F i g. 4 ist zunächst ersichtlich, daß der Formstempel 49 zur
Bildung der Vertiefungen so angeordnet ist, daß er sich in einer Führung 61 in senkrechter
Richtung bewegt, d. h. mit Bezug auf die Platte 57 in senkrechter Richtung beweglich
ist. Eine von der Platte 57 aufgenommene Konsole 62 dient als Widerlager für eine
Schraube 63, durch welche der Druck einer Feder 64 verändert werden kann. Diese
Feder dient dazu, den Stempel 49 zur Bildung der Vertiefungen mit Bezug auf die
Platte 57 nach unten zu bewegen, sie wird jedoch zusammengedrückt, wenn die Platte
57 das untere Ende ihres Hubes erreicht.
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Im Bereich der ersten Betriebsstation, d. h. in der Station, in welcher
der Stempel zur Bildung der Vertiefungen wirksam ist, ist eine besondere Führungsvorrichtung
vorgesehen, um den Haltering 45 während eines Vorganges zur Bildung der Vertiefungen
vorübergehend oder für einen Augenblick etwas nach oben von dem Bandstreifen t fortzubewegen.
Die Anordnung und die Betriebsweise dieser Führungsvorrichtung wird mit Bezug auf
die Fig. 2, 3, 9 und 10 beschrieben.
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In F i g. 2 befindet sich der waagerechte Zug der Bahn 48-48 an der
linken Seite der Station, an wel-.cher die Vertiefungen gebildet werden, in einer
solchen Ebene, daß die sich nähernden Halteringe 45 von dem eintretenden Bandstreifen
fort um so viel nach oben angehoben werden, daß die Rolle 47 des Ringes 45 bei Anordnung
an der Station zur Bildung der Vertiefungen in eine Nut 65 a eines Führungshebels
65 eintritt, welcher sich zu der Zeit, in welcher der Kolben zur Bildung der Vertiefungen
wirksam ist, unter dem Einfluß einer Feder 69 in einer angehobenen Lage befindet,
wobei diese Feder 69, welche auf einen Hebelarm 66 einwirkt, zusammen mit dem Hebelarm
66 einen Kniehebel bildet.
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Wenn sich die Platte 57 nach unten in die Stellung der F i g. 9 hineinbewegt,
dann kommt eine von einer Feder 68b beaufschlagte Klinke 68, die von der Platte
57 aufgenommen wird, mit der Rolle67 des Hebels 66 zur Zusammenwirkung und hält
den Hebel 65 weiter in der angehobenen Stellung fest, bis die Platte 57 nahezu die
volle Stellung zur Bildung der Vertiefungen erreicht hat und somit eine Bildung
von Vertiefungen in dem Bandstreifen ermöglicht, ohne daß die Gefahr besteht, daß
das Band zerrissen wird.
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Hierbei tritt jedoch die Rolle 67 des Hebels 66 in eine Kerbe 68
a der Preßklinke 68 ein, um den Arm 66 zu heben und den Arm 65 abzusenken und dadurch
den Bandstreifen zwischen dem Haltering 45 gegen den Bandstreifen auf der Platte
17 zu drücken, wobei die Feder 68 b von ausreichender Stärke ist, um die Feder 69
daran zu hindern, den Hebel 65 anzuheben.
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Wenn der Stempel zur Bildung der Vertiefungen seine Aufwärtsbewegung
beginnt, dann wird das mit Vertiefungen versehene Band in der Tasche der Platte
17 gehalten, da die Kerbe 68 a der Preßklinke 68 in ihrer anfänglichen Aufwärtsbewegung
dazu neigt, den Arm 66 nach oben zu bewegen und somit den Hebel 65 und den Haltering
in der Haltestellung zu halten. Natürlich verläßt bei einer fortgesetzten Aufwärtsbewegung
des Kolbens zur Bildung der Vertiefungen die Preßklinke 68 die Rolle67, und der
Haltering bewegt sich wiederum unter dem Einfluß der Feder 69 in die Stellung der
F i g. 9 nach oben.
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Aus Fig. 3 geht jedoch hervor, daß bei der nächsten Schritt- oder
Teilbewegung der Bandformvorrichtungen die Rolle 47 des sich nähernden Halteringes
45 sich unter eine obere Führungsplatte 70a (F i g. 2 und 3) herunterbewegt und
dadurch den sich nähernden Haltering 45 auf den Bandstreifen drückt.
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Die Führungsplatten 70 a sind in Längsrichtung bis zum nächsten Abschnitt
der Führungsschiene 48-48 gestreckt.
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Bei der Kaffee-Einfülrung wird der Kaffee von einem nach unten weisenden
Rohr 71 aus, welches von einer Kaffeezufuhr- und Abmeßvorrichtung herabhängt, zu
einem Einführtrichter 50 hingeführt (s. Fig. 1 und 6). Einzelheiten dieser Vorrichtung
bilden keinen Teil der Erfindung an sich und brauchen daher in dieser Beschreibung
nicht näher erläutert zu werden. Es sei nur gesagt, daß bei der zweiten Arbeitsstellung
eine abgemessene Kaffeecharge durch den Haltering 45 in die in dem Band gebildete
Vertiefung eingeführt wird. Zu dieser Zeit befinden sich die Vakuumöffnungen 19
in Verbindung mit den Vakuumkanälen 20 (s. F i g. 5), so daß das vorher mit Vertiefungen
versehene Papier in der Form, in welcher es mit Taschen zur Aufnahme der Kaffeechargen
versehen ist, gehalten wird.
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Bei der nächsten Station wird der Kaffee, wie bereits erwähnt, durch
eine Ebnungsvorrichtung 51 geebnet. Diese Ebnungsvorrichtung besteht, wie aus F
i g. 5 und 6 hervorgeht, aus einer Reihe von Ebnungsschaufeln, die vom unteren Ende
einer umlaufenden Welle aufgenommen werden, die durch eine Riemenscheibe 75 und
einen Riemen 76 von einem Motor angetrieben wird. Die Welle 74 ist eine vielteilige
Konstruktion, so daß für den unteren Teil eine Bewegungsfreiheit mit Bezug auf den
oberen Teil gegeben ist, wobei der untere Teil durch eine Feder 78 elastisch nach
unten gedrückt wird. Diese Feder drückt sich bei Zusammenwirkung des Anschlages
79,
der auf dem unteren Teil der Welle 74 befestigt ist, mit dem festen Anschlag 80
zusammen und ermöglicht daher die Bildung einer genauen Stellung der Ebnungsmesser
am unteren Ende des Preßhubes durch die Anschläge79 und 80. Ein Schild 81, welcher
ebenso von der senkrecht beweglichen Platte aufgenommen und durch die Feder 82 zusammengedrückt
wird, erstreckt sich nach unten und kommt mit der Oberseite des Halteringes 45 zur
Zusammenwirkung, wenn der obere Teil der Presse sich nach unten bewegt.
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Bei der nächsten Station auf dem vorderen Zug kommt der Kolben 52
zur Bildung der Brikettform zur Einwirkung. Dieser Kolben wird auch von der senkrecht
beweglichen Platte 57 aufgenommen und hat eine gewisse Bewegungsfreiheit zur Ausübung
einer senkrechten Bewegung mit Bezug auf die Platte 57 (s. F i g. 5, links, in welcher
der Kolben zur Bildung der Brikettform für den hinteren Zug der Bandformvorrichtung
dargestellt ist). Diese Bewegungsfreiheit ist auf die elastische Wirkung einer Welle
83 des Brikettkolbens gemeinsam mit der Platte 57 infolge von Druckfedern 84 zurückzuführen.
Der Brikettierkolben tritt durch den Haltering 45 hindurch, wobei beim Anheben des
Kolbens und dem nächsten Vorschub der Formplatten die Halteringe durch die Führungsschienen
48 in der oben angegebenen Weise angehoben werden, und wenn sie sich nach zwei weiteren
Stationen auf dem Weg in der senkrechten Lage befinden, dann wird der zweite Bandstreifen
t-1 an die Vorrichtung herangeführt, und zwar unmittelbar vor dem Versiegelungskopf
55.
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Hier ist wiederum der Versiegelungskopf wie verschiedene andere Einheiten
nachgiebig auf der senkrecht beweglichen Platte 57 mittels Federn 85 angeordnet,
die in F i g. 4 gezeigt sind. Die Wirkung dieser Federn sieht auch einen Verweilzeitraum
bei der Zusammenwirkung des Versiegelungskopfes mit dem Bandstreifen vor, um dadurch
die richtige Versiegelungsstellung sicherzustellen. An diesem Punkt wird auch darauf
hingewiesen, daß der Versiegelungskopf unmittelbar auf den in den Formplatten vorgesehenen
Polytetrafluoräthyleneinsatz 18 einwirkt. Vorzugsweise besitzt der Versiegelungskopf
einen oder mehrere Umfangserhöhungen, die so angeordnet sind, daß sie die Bandstreifen
gegen den Kunststoffeinsatz 18 drücken. Da dieser etwas nachgiebig ist, ermöglicht
er eine wirksamere Abdichtung, als es der Fall wäre, wenn dieser Abdichtungskopf
gegen eine Metallfläche zur Einwirkung käme.
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Bei der nächsten Station über die Versiegelungsvorrichtung hinaus
ist ein durch eine Feder heruntergedrückter Niederhaltekolben 86 angeordnet, welcher
als Unterstützung zur richtigen Einstellung des Bandes an diesem Punkt wirkt, der
unmittelbar vor dem Lochvorgang liegt, der zwischen den nächsten beiden Stationen
auf dem Weg des Kreises zur Durchführung kommt. Vor einer Erläuterung der Lochvorrichtung
selbst wird darauf hingewiesen, daß der Niederhalthaltekolben 86 in der letzten
Station vor der Umlenkung an dem Ende des ersten Zuges angeordnet ist. Dies geht
aus einem Vergleich der F i g. 2 und 3 hervor. Das Drehen der Platte 17 an diesem
Punkt von dem vorderen Zug fort öffnet eine Lücke in der Reihe der Platten, um einen
Raum für die Durchführung des Lochvorganges zu schaffen. Dieser Lochvorgang wird
durch zwei Lochvorrichtungen 87-87 durchgeführt, die am besten aus den F i g. 2
und
7 ersichtlich sind. Diese Lochvorrichtungen arbeiten mit Öffnungen in einem Formkörper
88 zusammen, der an die Unterseite des Bandes mittels einer Konsole 89 herangeführt
wird, die durch Nokkenrollen 90, die sich auf einen Nocken 91 heraufbewegen, in
senkrechter Richtung betätigt wird. Dieser Nocken wird von einer Welle 92 aufgenommen,
die mit der Hauptkurbelwelle 40 durch eine Kettenradkette 39 verbunden ist. Wie
aus Fig. 8 ersichtlich, ist der Formkörper 88 auf einem Paar in senkrechter Richtung
beweglicher Rollen gelagert, die so angeordnet sind, daß sie sich in senkrechter
Richtung in Lagerrollensätzen 9S bewegen, die in der Haltevorrichtung angeordnet
sind.
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Der Formkörper 88 dient nicht nur als Lochkörper, sondern dient ferner
als ein Einteilungs- und Einstellungselement für die Platte 17 auf dem vorderen
Zug des Kreislaufes. Da die vorhergehende Platte 17 (s. F i g. 3) sich von der letzten
Platte in dem vorderen Zug in einer Schwenkbewegung entfernt hat, ist ein Raum gebildet
worden, um den Formkörper 88-88 an dem Ende des vorderen Zuges vorstehen zu lassen
und somit ein Haltemittel für die Teilbewegung zur Einstellung der Platten zu bilden,
die sich auf dem vorderen Zug unter dem Einfluß der obenerwähnten Trommelnocken
27 bewegen.
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Im Anschluß an die Betätigung der Lochvorrichtungen 87 dient beim
Anstieg der oberen Druckplatte 57 eine Federplattenabstreifvorrichtung 97 dazu,
das Band von den Lochvorrichtungen herunterzustreifen und das Band somit für die
fortgesetzte, schrittweise Bewegung aus der Vorrichtung heraus freizugeben, und
zwar bei Betrachtung der F i g. 2 und 3 beispielsweise nach rechts.
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Die gesamten oben beschriebenen Vorrichtungen zur Durchführung des
Betriebes werden für den zweiten Zug des Bandes verdoppelt, obwohl die Aufeinanderfolge
der verschiedenen Vorrichtungen zur Bildung der Vertiefungen, zur Beschickung, zum
Ebnen, Brikettieren, Versiegeln, Lochen für den zweiten Zug umkehrbar ist, weil
der zweite Zug der Formvorrichtungen sich in entgegengesetzter Richtung bewegt.
Jedoch werden die verschiedenen Betriebsvorrichtungen für beide Züge der Formvorrichtungen
von demselben in senkrechter Richtung beweglichen Teil der Preßvorrichtung einschließlich
der senkrecht beweglichen Platte 57 aufgenommen.
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Gemäß der vorhergehenden Beschreibung ist eine Einrichtung zur Durchführung
von Verpackungsvorgängen bei hoher Geschwindigkeit und für eine schnelle Erzeugung
von Verpackungen vorgesehen, die, obwohl sie getrennt von der Einrichtung geliefert
werden können, beispielsweise durch Abschneiden bei der Formung, in der hier beschriebenen
besonderen Einrichtung als zusammenhängendes Verpackungsband hergestellt werden,
das sich beispielsweise für eine Verwendung in Kaffeemaschinen. eignet.
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Die Anordnung der Bandtrag- und Formplattenvorrichtung in der Art,
daß sie sich schrittweise in einem geschlossenen Kreislauf mit zwei sich in entgegengesetzten
Richtungen bewegenden Zügen, die im wesentlichen in einer gemeinsamen waagerechten
Ebene laufen, bewegen, ermöglicht sozusagen eine doppelte Verwendung der verschiedenen
Teile der Erfindung und bewirkt daher eine Steigerung in der Gesamterzeugung bei
einer gegebenen Anzahl von Formplatten.