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Maschine zum Formen und Verpacken von Blöcken aus knetbarer Masse
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Formen und Verpacken von Blöcken aus knetbarer
Masse, mit einem horizontal beweglichen Formschieber und einem zugeordneten, vertikal
arbeitenden Füllstempel, ferner mit einer horizontal, aber senkrecht zur Formen
verschieberichtung beweglichen Zuführvorrichtung zur Zufuhr von Verpackungsmaterial
unter die Ausstoßstelle des Formschiebers sowie mit einer Einpackvorrichtung mit
horizontal und unter der Zuführvorrichtung für Verpackungsmaterial angeordnetem
Einpackschieber, der wenigstens eine abklappbare Seitenwand aufweist und der gegenüber
ortsfesten Falteinrichtungen verschiebbar ist.
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Nach der deutschen Patentschrift 1 045 309 sind bereits Maschinen
der erwähnten Art bekannt, bei denen der Einpackschieber den zu verpackenden Block
nebst dem Verpackungsmaterial längs einer Falzstraße bewegt, wo das Falten von zwei
oberen Deckklappen, einem vorderen sowie einem hinteren Seitenlappenpaar und einem
oberen sowie unteren Längslappenpaar erfolgt. Insbesondere bei dünnem Verpackungsmaterial
in Form von Folien bereitet das Falten der beiden Längslappenpaare nach unten bzw.
oben Schwierigkeiten, wenn diese Faltung gemäß dem Stand der Technik mit ortsfesten
Nockenvorsprüngen bewirkt wird, weil hierbei auf das Verpackungsmaterial Kräfte
ausgeübt werden, welche entweder zum Reißen des Verpackungsmaterials oder zur Deformation
der Blockform aufweisenden knetbaren Masse und/oder zum Öffnen des bereits gefalzten
hinteren Seitenlappens führen. Insbesondere trifft dies für das Abklappen des oberen
Längslappenpaares zu, wenn der hintere Decklappen des Verpackungsmaterials den vorderen
Decklappen überdeckt und das untere Längslappenpaar bereits aufgefaltet ist. Ein
zeitweiliges Anhalten des Einpackschiebers während des Abklappens der Längslappen
scheidet deshalb aus, weil dadurch der maximal erzielbare Ausstoß pro Zeiteinheit
in untragbarer Weise beschränkt würde.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung einer
demgegenüber verbesserten Maschine, welche ein Abklappen zumindest der oberen Längslappen
ohne darauf in Vorschubrichtung wirkende Reibungskräfte ermöglicht. Ausgehend von
einer Maschine der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß die Einpackvorrichtung einen über dem mit drei weiteren abklappbaren Seitenwänden
versehenen Einpackschieber parallel zu diesem bewegbaren und bis zur Höhe der Seitenwände
des Einpackschiebers absenkbaren Hilfsschieber mit zwei Seitenklappen aufweist,
die
um zur Verschieberichtung des Schiebers parallele Achsen aus einer unwirksamen Horizontallage
in eine vertikale Wirkungslage zum Anliegen an den Seitenflächen des Blockes schwenkbar
sind, zwecks Abklappens der oberen Längslappen auf den Block, und zwar vor dem Hochklappen
des unteren Längslappens, wobei ortsfeste Steuermittel vorgesehen sind, welche beim
Bewegen des sich mit dem Einpackschieber mitbewegenden Hilfsschiebers die Seitenklappen
aufeinanderfolgend zuerst nach unten und dann wieder nach oben klappen.
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Da beim Abklappen der oberen Längslappen des Verpackungsmaterials
eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Seitenklappen des Hilfsschiebers und dem
Verpackungsmaterial bzw. dem Einpackschieber nicht vorliegt, können auf das Verpackungsmaterial
keine schädlichen Reibungskräfte in Vorschubrichtung ausgeübt werden.
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An Hand der Zeichnungen wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise
erläutert; es zeigt F i g. 1 schaubildlich die Einpackvorrichtung einer Maschine
nach der Erfindung,
Fig. 2 a und 2 b in Draufsicht den vorderen
bzw. hinteren Teil einer anderen Ausführungsform der Einpackvorrichtung in verschiedenen
Arbeitslagen der Elemente, F i g. 3 a und 3 b einen Vertikalschnitt nach der LinieIIIa-IIIa
bzw. IIIb-IIIb in Fig.2a bzw. 2b und F i g. 4 einen Vertikalschnitt durch einen
Teil der Formvorrichtung.
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Die Maschine besitzt eine nicht gezeichnete Einfüllstation, an welcher
eine in einen horizontal beweglichen Schieber (in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnet)
auswechselbar eingesetzte Form mit der zu verpackenden Masse gefüllt wird. Der Schieber
ist von der Einfüllstation zu einer Ausstoß station bewegbar, welche über der Zuführstelle
für das Verpackungsmaterial und über dem Anfang der Einpackvorrichtung liegt. Wie
in Fig. 1 ersichtlich, ist über dem sich an der Ausstoßstation befindlichen Formschieber
1 ein vertikal bewegbarer Stempel 2 angeordnet. Dieser Stempel 2 ist beim gezeichneten
Beispiel zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Stempelteile 2a, 2b beim Niederstoßen
des Stempels, wie gezeichnet, horizontal und miteinander in Flucht sind, während
sie beim Hochziehen des Stempels (wie strichpunktiert angedeutet) leicht zusammenklappen.
Die Einpackeinrichtung besitzt eine Transportbahn 3, deren horizontale Achse a senkrecht
zur Stempelachse b und zur horizontalen Verschiebungsrichtung des Formschiebers
1 verläuft. Längs dieser Bahn 3 ist ein Schieber 4 durch einen nicht gezeichneten
Antrieb hin und her bewegbar. Dieser Schieber 4 besitzt einen Steuerblock 4 a, der
als Boden dient, an welchem eine nach vorn klappbare Frontwand 4 b, eine leicht
nach hinten neigbare Rückwand 4c und je eine nach der Seite abklappbare Seitenwand
4 d angeordnet sind. Die Steuerhebel 4 e zum Betätigen der Front- und Rückwand enden
in einer Laufrolle 4 f; diese Laufrolle 4f wirkt mit der Transportbahn 3 zusammen,
die im Eingangsabschnitt der Einpackvorrichtung eine Vertiefung 3 a und an ihrem
Ende eine steil abfallende Rampe 3 b besitzt. Die Außenseiten der Seitenwände 4
d sind je mit einem Steuernocken4g versehen. Dem Schieber 4 ist ein erstes Falzorgan
5 zugeordnet, das in Richtung der Achse a hin und her bewegbar ist und die eine
Falzplatte 5a in Höhe der Oberkante der vertikal gestellten Schieberwände und je
einen seitlichen Falznocken ob (nur einer gezeichnet) besitzt. Ebenfalls auf der
Höhe der Oberkante der vertikal gestellten Schieberwände ist am MaschinengestellA
ein horizontaler, quer über die Transportbahn 3 ragender Rundstab 6 fest angeordnet.
Ferner sind am Gestellt beidseits der Transportbahn 3 zwei weitere Falznocken 7
angeordnet Anschließend ist über der Transportbahn 3 ein mittels Rollen 8a auf am
Gestell A befestigten Schienen 8b gelagerter Hilfsschieber 8 angeordnet. Dieser
Hilfsschieber 8 besitzt eine Deckplatte 8c sowie zwei seitlich der letzteren angelenkte
und aus ihrer horizontalen Ruhelage nach unten klappbare Falzklappen 8 d. Die Schwenkachsen
der Klappen sind je mittels eines Zahnrades 8 e und einer am Rahmen des Hilfsschiebers
8 geführten Zahnstange 8f, die je mit einem am Gestell befestigten Nocken 8g zusammenwirken,
betätigbar.
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Anschließend an diesen Hifsschieber 8 sind seitlich der Transportbahn
3, d. h. unmittelbar vor deren Rampe 3 b, am Gestell A Falznocken 9 befestigt.
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Den Abschluß der Einpackvorrichtung nach F i g. 1 bilden zwei seitliche
Aufnahmebacken 10, deren Bodenschenkel 10a etwas höher liegt, als die Oberseite
der in Horizontallage abgeklappten Frontwand 4 b des Schiebers 4.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einpackvorrichtung ist dabei
folgende: Nachdem der Form schieberl an der nicht gezeichneten Einfüllstation gefüllt
und an die gezeichnete Ausstoßstation verschoben wurde, nehmen der Stempel2, der
Schieber 4 und das Falzorgan 5 die in Fig. 1 gezeigte Lage ein. Die Schieberwände
4d sind ganz nach außen geklappt, und die Schieberwände 4a, 4 b sind leicht nach
außen geneigt. Beim anschließenden Abwärtshub des Stempels 2 wird der in der Form
befindliche Block (nicht gezeichnet) nach unten auf den inzwischen zugeführten (nicht
gezeichneten) Papierbogen und zusammen mit diesem auf den Schieber 4 gestoßen. Die
nach außen geneigten Schieberwände 4 a, 4b verhindern dabei ein Anstoßen des Blockes
und damit ein Deformieren seiner Kanten. Der Stempel 2 wird sofort wieder nach oben
bewegt, wobei er zuerst in der Mitte angehoben wird, so daß seine Randteile den
Block unten halten, während sich die untere Stempelfläche einwandfrei vom Block
löst, ohne daß dieser klebenbleibt und mitgenommen wird. Den gleichen Zweck könnte
auch ein nach oben klappbarer Stempel oder ein um nur eine Seitenkante abkippbarer
Stempel erfüllen, so daß in jedem Fall ein kleiner Teil der Stempelfläche auf dem
Block liegenbleibt, während sich der größere Rest dieser Fläche vom Block löst,
Anschließend wird der Schieber 4 in Bewegung gesetzt; sobald die Rolle4f des Steuergestänges4a
aus der Vertiefung 3 a auf die Oberseite der Transportbahn 3 gleitet, werden über
dieses Gestänge die Schieberwände 4 a, 4 b in ihre Vertikallage geschwenkt, wo sie
das Einpackpapier fest gegen den Block drücken und gleichzeitig dafür sorgen, daß
während des Ausstoßens des Blockes aus der Form eventuell an den betreffenden Blockseiten
entstandene Deformationen wieder ausgeebnet werden. Der vom U-förmig gefalteten
Einpackpapier umfaßte Block liegt jetzt fest zwischen den Schieberwänden 4a, 4 b.
Gleichzeitig, d. h. bei noch praktisch stillstehendem Schieber 4, wird das Falzorgan
5 nach vorn geschoben, so daß seine Falzplatte 5 a den hinteren oberen Lappen des
Einpackpapiers auf den Block legt, während gleichzeitig die seitlichen Falznocken
5b die hinteren Seitenlappen des Papiers nach vorn auf den Block falten; anschließend
wird das Falzorgan 5 wieder in die gezeichnete Ausgangslage zurückbewegt. Der sich
weiter bewegende Schieber 4 gleitet unter dem Rundstab 6 durch, der in der Folge
den vorderen oberen Lappen des Einpackpapiers auf den Block legt. Gleichzeitig kommen
die seitlichen Falznocken 7 zur Wirkung und falten die vorderen Seitenlappen des
Papiers auf den Block.
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Sobald der Schieber 4 unter den seine Ausgangslage einnehmenden Hilfsschieber
8 zu liegen kommt, wird dieser ebenfalls nach vorn bewegt; er gleitet dabei von
der höchsten Stelle der Schienen 8 b auf den tiefer liegenden Mittelteil dieser
Schienen, so daß sich seine Deckplatte 8 c auf den Block senkt und dort durch einstellbaren
leichten Druck eventuelle Unebenheiten ausgleicht. Gleichzeitig sind die Zahnstangen
8f durch die Nocken 8g einwärts gedrückt worden, so daß die Schwenkachsen der Klappen
8d
gedreht und damit diese Klappen selbst kurzzeitig nach unten
geklappt werden. Dadurch falten diese Klappen die oberen Querlappen des Einpackpapiers
nach unten. Beim Weiterbewegen des in dieser Phase sich synchron mit dem Schieber
4 bewegenden Hilfsschiebers8 laufen dessen Rollen 8 a auf (nicht gezeichnete) Erhöhungen
der Schienen 8b auf, so daß der Hilfsschieber vom Block abgehoben und stillgesetzt
wird. Der Schieber 4 dagegen wird weiterbewegt und passiert dabei die Nocken 9,
welche gegen die Nocken 4g der Schieberwände 4 d stoßen und diese Wände in ihre
Vertikallage nach oben klappen. Dadurch werden die unteren Querlappen des Einpackpapiers
nach oben auf den Block gefaltet, und gleichzeitig ebnen diese Wände4d eventuelle
Deformationen der entsprechenden Blockseiten aus.
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Damit ist der Block fertig eingepackt. Beim Weiterlaufen des Schiebers
4 gleitet die Rolle 4! auf der Rampe 3 b der Transportbahn nach unten, so daß das
Gestänge 4e die Front- und Rückwand des Schiebers freigibt, d, h., die Frontwand
4 b klappt nach vorn in ihre Horizontallage, während die Rückwand 4 a nach hinten
geneigt wird und sich dabei ebenfalls vom Block löst. Da die Nocken 9 die Seitenwände
4d des Schiebers sofort wieder freigeben, klappen diese nach Passieren der Nocken
9 wieder nach unten, so daß nun der verpackte Block frei auf dem Schieberboden liegt.
Wenn nun der Schieber 4 unter die Schenkel 10a der Backen 10 fährt, kommt der Block
zum Teil auf die Schenkel 10a zu liegen. Nun wird der Schieber 4 wieder zurückbewegt,
wobei die Haftreibung zwischen den Backen 10 und dem Block groß genug ist, um den
noch teilweise auf dem Schieberboden liegenden Block festzuhalten. Wenn der Schieber
4 seine gezeichnete Ausgangslage wieder erreicht hat, kann ihm durch den Stempel
2 aus dem inzwischen wieder gefüllten Formschieber 1 ein weiterer Block zugeführt
werden, und der beschriebene Arbeitsgang beginnt von neuem.
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Ein ähnliches Beispiel ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. In der
Ausgangslage liegt auch hier ein Bogen Verpackungspapier an der Ausstoßstelle über
der Einpackvorrichtung. Über diesem Bogen befindet sich der die Blockform rechtwinklig
zur Papierzuführvorrichtung zur Ausstoßstation transportierende Schlitten 14. Hier
wird der in der oben und unten offenen Form 15 befindliche Block (nicht gezeichnet)
mittels eines Stempels 16 nach unten auf den Bogen 4 und zusammen mit diesem auf
den Schieber 17 der Einpackvorrichtung gestoßen. Der Stempel 16 besitzt einen Schaft
18, an welchem die z. B. einen Prägeeinsatz tragende Stempeiplatte 19 befestigt
ist. Mittels Kopfbolzen 20 ist an dieser Platte 19 eine Rahmenplatte 21 relativ
beweglich befestigt.
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Wenn der Stempel wieder hochgefahren wird, löst sich vorerst nur die
Platte 19 mit dem Prägeeinsatz vom Block, während die Rahmenplatte 21 unter ihrem
Eigengewicht noch gegen den Block drückt und erst beim weiteren Hochfahren des Stempels
ebenfalls abgehoben wird. Damit ist ein Kleben des Stempels am Block und unerwünschtes
Hochheben des letzteren vermieden.
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Die Form 15 ist gemäß Fig. 4 auswechselbar in einen Schlitz 22 des
Schlittens 14 eingesetzt und mittels eines Endeinsatzes 23, der durch eine Schwenkklinke
24 fixierbar ist, im genannten Schlitz arretiert.
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Der so mit dem ihn U-förmig umschließenden Bogen nach unten gestoßene
Block gelangt dabei auf den Schieberl7. Dieser Schieber besitzt einen Boden, eine
feste Frontwand 17 a und eine, wie in F i g. 3 a gestrichelt angedeutet, aus einer
Schräglage in die Schließlage kippbare Rückwand 17 b. Dieser Schieber 17 liegt in
seiner in Fig. 2 a und 3 a gezeigten Ausgangslage zwischen den Armen eines Hilfsschlittens
15, der eine Falzplatte26 und zwei seitliche Falzhebel 27 besitzt. Vor dem Schieber
17 und über dem letzteren ist ein Hilfsschieber 28 gelagert.
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In diesem Hilfsschieber 28 sind zwei nach unten klappbare Falzklappen
29 gelagert, die mit Steuernocken 30 versehen sind. Zum Zusammenwirken mit diesen
Steuernocken 30 sind an einem Träger 31 befestigte Steuerkurven 32, 33 vorgesehen.
Im Längsabstand von diesen Steuerkurven sind seitlich des Verschiebeweges des Schiebers
17 ortsfeste Falznocken 34 angeordnet, und anschließend an die letzteren sind aus
einer horizontalen, unwirksamen Lage (F i g. 2 b, 3b) in eine vertikale Wirkungslage
schwenkbare Falzlappen 35 gelagert, welche mit Steuernocken 36 versehen sind.
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Beim Betrieb der Maschine wird zuerst der Hilfsschlitten 25 bei stillstehendem
Schieber 17 nach vorn geschoben, wodurch die Platte 26 den hinteren oberen Papierlappen
nach vorn auf den Block legt; wenn beim Vorschieben des Hilfsschlittens 25 die nach
innen vorstehenden Hebel 27 gegen den Schieber 17 stoßen, werden diese Hebe127 in
Pfeilrichtung gemäß F i g. 2 a nach vorn geschwenkt; sie falzen dabei die hinteren
Seitenlappen nach vorn. Anschließend bleibt der Hilfsschlitten 25 stehen, während
sich der Schieber 17 nach vorn bewegt. Er fährt dabei unter den Hilfsschieber 28,
wodurch der vordere obere Papierlappen auf den Block zurückgelegt wird; dabei stößt
die Frontseite des Schiebers 17 gegen einen Mitnehmer 37 des Hilfsschiebers 28 (strichpunktierte
Lage in Fig. 2 a, 3 a), so daß der Hilfsschieber mit dem Schieber nach vorn bewegt
wird. Dabei stoßen die Nocken 30 der Klappen 29 gegen den Steuernocken 32, was ein
Abklappen der Klappen 29 zur Folge hat, so daß die oberen Längslappen des Papiers
nach unten auf den Block geklappt werden.
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Anschließend treffen die Nocken 30 der Klappen 29 auf die Steuernocken33,
wodurch die Klappen29 wieder in Horizontallage geklappt werden. Anschließend bewegt
sich der Schieber 17 an den festen Falznocken 34 vorbei, wodurch die vorderen Seitenlappen
des Papiers nach hinten geklappt werden.
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Anschließend passiert der Schieber 17 die schwenkbaren Steuerklappen
35; sobald der Frontteil 17 c des Schiebers 17 gegen die Nocken 36 stößt, werden
die Klappen 35 hochgeklappt, wodurch auch die unteren Längslappen des Papiers nach
oben gegen den Block geklappt werden. Der Schieber schiebt anschließend den nun
fertig eingeklappten Block aus dem Arbeitsweg der Maschine.
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Es versteht sich, daß alle Einzeloperationen der Maschine zwangläufig,
z. B. mittels Kuvenscheiben, gesteuert werden, so daß diese Operationen in der gewünschten
Reihenfolge im Arbeitstakt der Maschine aufeinanderfolgen.
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Auch hier können die Faltoperationen zufolge der reibungslos erfolgenden
Klappbewegungen verschiedener Falzwerkzeuge und zufolge des Mitlaufens des Hilfsschiebers
auch bei kleinen Blöcken nicht zu Blockdeformationen führen.