DEVICE FOR MANUFACTURING PACKAGES OF CLINGING AND/OR STICKY FOILS

Abstract: 1. Apparatus for manufacturing packages from films which can be sealed, welded or stuck, having at least one film conveying arrangement and devices for shaping and/or filling and/or sealing and/or separating the packages, and in which the film conveying arrangement comprises a preferably horizontally arranged frame, which can be reciprocated by means of a motor-driven crank and a pusher rod, and the said frame also suppots the device for shaping and/or filling and the like, characterised in that a transmission is provided between the crank (28) and the motor (6) which drives the crank, which imparts different angular velocities to the crank (28) during a complete revolution, so that the frame (2) can be displaced forwards and backwards via the connecting rod (5) at differing mean speeds, wherein a shaft (30) which supports the crank (28) has an eccentric (32) with an eccentric rod (40) which is connected to a crank arm (39), which arm can be pivoted about a fixed axle (33), and a disc (34) or crank, which can be driven by a motor (6), is provided coaxially with the shaft (33) of the crank arm (39) so as to pivot about the said axle (33), and has, preferably in its outer edge region, a shaft (35), which is mounted so as to pivot freely within the disc (34), having at least two pinions (36, 37), one pinion (36) being connected to the crank arm (39) and the other pinion (37) being connected to a back-gearing arrangement (44-43-45) which acts upon the shaft (30) of the crank (28), such that, during one half of a complete revolution of the crank (28), the transmission can be imparted with an acceleration and during the other half with a retardation.

Description: Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von Packungen aus siegel- und/oder schweiss- bzw. klebbaren Folien mit mindestens einer Folientransportein- richtung und mit Vorrichtungen zum Formen und/oder Füllen und/oder Verschliessen und/oder Trennen der Packungen und die Filmtransporteinrichtung einen vorzugsweise horizontal liegenden Rahmen aufweist, welcher mittels einer motorisch angetriebenen Kurbel und einer Schubstange hin- und herbewegbar ist, und dieser Rahmen zusätzlich die Vorrichtungen zum Formen und/oder Füllen und dgl. trägt. Eine solche Einrichtung ist aus der US-Patentschrift 4 048 782 bekannt. Auf einem Maschinengestell ist in Tiscbhöhe der horizontal liegende Rahmen verschiebbar gelagert, der während des betriebsmässigen Einsatzes der Einrichtung durch einen motorisch angetriebenen Kurbeltrieb hin- und herbewegt wird. Der Rahmen ist dabei von vertikalen Schwingarmen getragen, an welchen eine Schubstange des gurbeltriebes angreift. Auf diesem Rahmen sind alle jene Stationen gelagert, die die zu verarbeitenden Folien formen, füllen evtl. die das Füllgut aufnehmende Folienmulde begasen oder evakuieren, die Verpackung verschliessen und versiegeln oder verkleben und schlussendlich die in der Regel in Reihen und Zeilen Uegen- den Packungen voneinander in Einzelpackungen trennen. Der Rahmen trägt ferner Mitnehmer und Greifer, welche beim Hinund Hergehen des Rahmens die Folien von Vorratsrollen abziehen und transportieren, sie also gegenüber dem Rahmen selbst bewegen. Diese Mitnehmer und Greifer sind bei der bekannten Einrichtung als paarweise angeordnete Walzen oder Walzenscheiben ausgebildet, zwischen welchen die Folien durchlaufen. Diese Walzen sind drehbar auf dem Rahmen gelagert und stehen über eine Freilaufkupplung mit dem hin- und hergehenden Rahmen derart in Wirkverbindung, dass bei der Bewegung des Rahmens in der einen Richtung sich die Walzen drehen und dadurch den Transport der Folien gegenüber dem Rahmen bewirken, wogegen bei der Bewegung des Rahmens in der anderen Richtung die Walzen stehen, so dass sich Rahmen und Folie während dieser Bewegung des Rahmens relativ zueinander nicht verschieben oder bewegen. Dies ist in allen Einzelheiten in der oben erwähnten vorveröffentlichten US-Patentschrift 4 048 782 beschrieben. Folie und Rahmen sind während Jenes Arbeitstaktes relativ zueinander in Ruhe, währenddem die Folien Jeweils geformt, gefüllt, evtl. begast und evakuiert verschlossen, verklebt und versiegelt werden. Diese Arbeitsvorgänge benötigen eine bestimmte Zeitspanne, die nicht beliebig reduziert werden kann. Diese Zeitspanne ist gleich lang wie die eine Verschiebebewegung des Rahmens gegenüber dem Maschinengestell. Die Bewegung des Rahmens in der anderen Richtung, bei welc her allein gleichzeitig die Folie gegenüber dem Rahmen bewegt und transportiert, also vorgezogen wird, dauert bei der bekannten Einrichtung gleich lang, wie die erstbeschriebene Bewegung des Rahmens, obgleich hiebei nur die Folie transportiert wird, wobei die ransportgeschwin- digkeit der Folie gegenüber dem Rahmen in unmittelbarer Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Rahmens steht. Da während dieser letzterwähnten Bewegung des Rahmens keine zeitaufwendigen Arbeitsvorgänge (Formen, Füllen, Begasen, Evakuieren, Verschliessen, Versiegeln) ablaufen, wäre es zweckmässig, den Rahmen während des Folienvorschubes schneller zu bewegen, wobei jedoch grundsätzlich ein Kurbeltrieb wegen seines einfachen Aufbaues beibehalten werden soll. Das ist das dieser Erfindung zugrundeliegende Problem, zu dessen Lösung die Erfindung nun vorschlägt, dass zwischen der Kurbel und dem sie treibenden Motor ein Getriebe vorgesehen ist, welches der Kurbel während einer vollständigen Umdrehung unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten erteilt, so dass der Rahmen über die Schubstange mit unterschiedlichen mittleren Geschwindigkeiten vor- und zurückbewegbar ist. Zur Veranschaulichung der Erfindung wird diese anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, ohne dadurch die Erfindung auf eben dieses Ausführungsbeispiel einzuschränken. Es zeigen: Fig. 1 von der Seite und schematisch eine Einrichtung der gegenständlichen Art zur Herstellung von Pakkungen aus Folien; Fig. 2 den Antrieb für den Rahmen in Schrägsicht und Fig. 3 Teile des in Fig. 2 gezeigten Antriebes nach Art einer Explosionszeichnung. Die Einrichtung weist ein feststehendes Maschinengestell 1 von Tischhöhe auf, auf welchem der horizontal liegende Rahmen 2 in seiner Ebene hin- und herschiebbar ist. Zu diesem Zweck ist dieser Rahmen 2 von vier vertikalen Schwingarmen 3 getragen, die sowohl mit dem Rahmen 2 wie auch mit dem unteren Horizontalholm 4 des Maschinengestells 1 scharnierartig verbunden sind. Anstelle dieser Schwingarme 3 für die verschiebbare Lagerung des Rahmens 2 könnte der Rahmen 2 auch nach Art eines Schlittens oder eines Wagens auf Führungen horizontal verschiebbar gelagert werden. An einem der Schwingarme 3 ist eine Schubstange 5 angelenkt, die über einen Kurbeltrieb, der im folgenden in allen Einzelheiten noch erläutert werden wird, diese Schwingarme 3 und damit den Rahmen 2 periodisch hin- und herbewegt. Ein Motor 6 mit einer Riemenscheibe 7 und einem Keilriemen 8 treibt diesen Kurbeltrieb an. Auf dem erwähnten Rahmen 2 sind nun die einzelnen Stationen angeordnet, nämlich beispielsweise eine Formstation 9, in welcher die Folie zur Bildung einer Verpackungsmulde tiefgezogen wird, ferner eine Füllstation 10, an welcher in die geformte Mulde das Verpackungsgut eingebracht wird und weiterhin eine Schliessstation 11, in welcher auf die gefüllte Verpackungsmulde eine Deckelfolie aufgebracht und mit dieser verschweisst oder verklebt wird. Die Ausbildung dieser einzelnen Stationen ist für die gegenständliche Erfindung im einzelnen nicht von Belang, so dass hier. darauf nicht näher eingegangen wird. Ausser den genannten Stationen können natürlich auf diesem Rahmen auch nock weitere Stationen angeordnet werden, die für die Fer tigung der Packung, für ihr Füllen und dgl. von Bedeutung sind und eventuell benötigt werden. Die erwähnten Ver- und Bearbeitungsstationen 9, 10 und 11 sind Jeweils auf Supporten 25 und 26 befestigt, die ihrerseits mit dem Rahmen 2 verbunden sind. Am einen Ende des Rahmens 2 ist der Folienvorschub 12 in Form von paarweise angeordnete Walzen bzw. Walzenscheiben 13 und 14 vorgesehen, ebenso die Schneideinrichtung 15, welche die geformten und fertiggestellten Pakkungen voneinander trennt. Die den Folienvorschub oder Trans- port bewirkenden Walzen oder Walzenscheiben 13 und 14 sind in Wirkverbindung mit der hin- und hergehenden Bewegung des Rahmens 2 und zwar in der Weise, dass bei der Bewegung des Rahmens 2 nach links (Fig. 1) sich diese Walzen drehen und dabei die Folie gegenüber dem Rahmen 2 nach rechts (Fig. 1) ziehen. Bei der Bewegung des Rahmens 2 nach rechts (Fig. 1) hingegen stehen diese Walzen und Walzenscheiben 13 und 14 still und fassen klemmend die Folie, so dass zwar die Folie gegenüber dem Rahmen 2 still steht und keine Relativbewegung ausführt, trotzdem aber von den beiden Folienvorratswalzen 16 und17 Folien abgezogen werden. Die Mittel und Einrichtungen, die diese abläufe bewerkstelligen, sind in der einleitend erwähnten vorveröffentlichten US-Patentschrift 4 048 782 im einzelnen beschrieben. Da für die gegenständliche Erfindung diese Mittel nicht unmittelbar wesentlich sind, wird darauf an dieser Stelle nicht weiter eingegangen. Auf der Vorratswalze 16 ist jene Folie aufgewickelt, aus der die Packung geformt wird. Auf der Vorratswalze 17 Jene Folie, die als Deckelfolie verwendet wird. tber Umlenkrollen 18 und 19 bzw. 20, 21, 22, 23 und 24 werden diese Folien zum und über den Rahmen 2 und die schon erläuterten Arbeitsstationen geführt. Die Ebene, in der sich diese Folien über dem Rahmen 2 betriebsmässig bewegen, ist in Fig. 1 durch die Hinweisziffer 48 angedeutet. Der Antrieb für die Schubstange 5 und damit für den Rahmen 2 ist in Fig. 2 in Schrägsicht und in einem gegenüber Big. 1 erheblich vergrössertem Massstab dargestellt. Die beiden in der Zeichnung nach Fig. 1 hintereinanderliegenden und den Rahmen 2 tragenden Schwingarme 3 sind mit einer Querstange 27 miteinander verbunden und an dieser Querstange 27 ist die Schubstange 5 angelenkt, die mit ihrem anderen Ende mit einer Kurbel 28 verbunden ist. Mit einem in dieser Kurbel 28 radial verlaufenden Längsschlitz 29 kann die wirksame Kurbelarmlänge eingestellt werden, die für den Hub der Schubstange 5 massgebend ist. Die Kurbel 28 ist mit der ortsfesten, drehbar gelagerten Welle 30 verbunden. Die diese Welle 30 tragenden Lager sind aus Gründen der über sichtlichkeit nicht dargestellt. Auf dieser Welle 30 ist ferner eine Riemenscheibe 31 und ein Exzenter 32 vorgesehen. Der Exzenter 32 ist so ausgestellt, dass er in seiner Winkellage gegenüber der Kurbel 28 eingestellt und Justiert werden kann. Parallel zur Welle 30 der Kurbel 28 ist eine weitere ortsfeste Achse 33 gelagert. Die diese Achse 33 tragenden Lagerböcke sind aus Gründen der flbersichtlichkeit nicht dargestellt. Auf dieser Achse 33 ist drehbar die Riemenscheibe 34 gelagert, die über den Keilriemen 8 und die auf der Abtriebswelle des Motors 6 sitzende Riemenscheibe 7 angetrieben wird. Nahe des äusseren Randes der Scheibe 34 ist in dieser eine sowohl zur Achse 33 wie auch zur Welle 30 parallel liegende Welle 35 frei drehbar gelagert, wobei diese Welle 35 die Scheibe 34 nach beiden Seiten überragt. Auf beiden Enden dieser Welle 35 ist je ein Ritzel 36 und 37 fest mit dieser Welle verkeilt. Auf dem in Fig. 2 vor der Scheibe 34 liegenden Teil der Achse 33 ist eine von dieser Achse 33 durchsetzte Hohlwelle 38 gelagert, die an ihrem einen Ende einen Kurbelarm 39 trägt, der über eine Exzenterstange 40 mit dem Exzenter 32 der Welle 30 verbunden ist. Am anderen Ende trägt die Hohlwelle 38 ein Ritzel 41, welches mit dem Ritzel 36 über einem Riemen (Zahnriemen 42) drehfest verbunden ist. Die Anordnung kann natürlich auch so ausgestaltet sein, dass Kurbelarm 39 und Ritzel 41 unmittelbar aneinanderliegen, ohne dass zwischen diesen beiden Teilen eine Hohlwelle im Sinne der gezeigten Darstellung angeordnet wird. Unter drehfester Verbindung wird hier und im folgenden eine Verbindung zwischen zwei Ritzeln, Scheiben, Wellen oder Kurbeln verstanden, die die Drehbewegung des einen Teiles auf den anderen überträgt, wobei dies durch Riemen, Zahnriemen, Ketten, Zahnräder oder dgl. erfolgen kann. Auf dem in Fig. 2 hinter der Scheibe 34 liegenden Teil der Achse 33 ist ein mit dieser Achse 33 achsgleich gelagertes Vorgelege vorgesehen, das hier aus der Hohlwelle 43 besteht mit den beiden Riemenscheiben 44 und 45, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Auch zu diesem Vorgelege ist zu sagen, dass die beiden Riemenscheiben 44 und 45 unmittelbar aneinanderliegen können, ohne dass es einer Hohlwelle im Sinne der gezeigten Darstellung bedarf. Die kleine Riemenscheibe 44 ist über einen Zahnriemen 46 mit dem Ritzel 37 auf der Welle 35 drehfest verbunden, die grosse Riemenscheibe 45 über einen Keilriemen 47 mit der Riemenscheibe 31 auf der Welle 30 der Kurbel 28. Die hier anhand der Fig. 2 beschriebenen Teile sind in Fig. 3 nochmals dargestellt und zwar nach Art einer Explosionszeichnung. Die Funktionsweise des hier beschriebenen Getriebes ergibt sich aus seinem Aufbau und sie sei der Vollständigkeit halber kurz erläutert: Die über den Keilriemen 8 bewirkte Drehbewegung der Scheibe 34 wird über das Ritzel 37, den Zahnriemen 46, das Vorgelege 44 - 43 - 45 und den Teilt riemen 47 auf die Welle 30 der Kurbel 28 übertragen. Unter der Voraussetzung, dass der Kurbelarm 39 festgehalten würde, also der Exzenter 32 die Exzentrizität Null besässe, wirkt die Einrichtung in der Weise, als ob das Vorgelege 44 - 43 45 in Verbindung mit dem Zahnriemen 46 und dem Ritzel 37 eine in sich starre Kurbel wären, die über den Keilriemen 8 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird und welche bei gleicher Grösse der Riemenscheiben 31 und 45, unverändert auf die Welle 30 und damit auf die Kurbel 28 übertragen wird mit der Folge, dass sich die Kurbel 28 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht. Da Jedoch nach der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahme der Exzenter 32 eine von Null abweichende Exzentrizität besitzt, wird während einer vollen Umdrehung der Kurbel 28 über diesen Exzenter 32 und die periodisch schwingende Exzenterstange 40 der Kurbelarm 39 von einer gedachten Mittelstellung aus einmal im Uhrzeigersinn und einmal gen den Uhrzeigersinn ausgelenkt, ein Vorgang, der sich infolge der ständigen Drehung der Welle 30 periodisch wiederholt. Das Mass dieser Verstellung des Kurbelarmes 39 ist abhängig vom Ausmass des Exzenters 32 und von der wirksamen Länge des Kurbelarmes 39, also vom radialen Abstand des Anlenkpunktes 48 der Exzenterstange 40 am Kurbelarm 39. Diese hin- und hergehende Schwingbewegung des Kurbelarmes 39 während einer Umdrehung der Kurbel 28 wird nun über das Ritzel 41 den Zahnriemen 42 und das Ritzel 36 und die Welle 35 auf das Ritzel 37 übertragen, das nun während einer solchen Umdrehung der Kurbel 28 periodisch vor- und zurückgedrehtwird. Durch das Vordrehen wird nun die von der Scheibe 34 erzwungene Drehbewegung des Vorgeleges 44 - 43 - 45 beschleunigt, durch das Zurückdrehen jedoch verzögert, so dass in der Bolge die Kur- bel 28 während einer vollen Umdrehung unterschiedliche Win kelgeschwindigkeiten aufweist und damit auch in weiterer Folge die Schubstange 5 sich in der einen Richtung schneller is in der anderen bewegt, was zu erreichen Ziel und Zweck dieser Erfindung ist. Dass der Exzenter 32 gegenüber der Kurbel 28 radial positioniert sein muss, ergibt sich aus den vorstehenden Darlegungen. Das Ausmass der zu überlagernden Beschleunigung bzw. Verzögerung ergibt sich aus dem tbersetzungsverhältnis des Exzenters und der Grösse der einzelnen Trieb- und Antriebsscheiben bzw. Räder. Dass zur Ubertragung der Drehbewegung anstelle von Riemen und Zahnriemen auch Kettentriebe oder Zahnräder verwendet werden können, wurde schon erwähnt. Anstelle einer Scheibe 34 kann auch eine Kurbel vorgesehen sein, die an ihrem freien Ende die Welle 35 trägt und die Kurbel kann dann mit einer Antriebsscheibe oder einem Antriebsritzel verbunden sein. Auch die beiden Riemenscheiben 44 - 45 - bzw. das Ritzel 41 und der Kur- belarm 39 können unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung einer Hohlwelle 43 bzw. 38 miteinander verbunden werden.

Claims: Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Herstellen von Packungen aus siegel und/oder schweiss- bzw. klebbaren Folien mit mindestens einer Folientransporteinrichtung und mit Vorrichtungen zum Formen und/oder Füllen und/oder Verschliessen und/ oder Trennen der Packungen und die Filmtransportein richtung einen vorzugsweise horizontal liegenden Rah men aufweist, welcher mittels einer motorisch angetrie benen Kurbel und einer Schubstange hin- und herbeweg bar ist, und dieser Rahmen zusätzlich die Vorrichtungen zum Formen und/oder Füllen und dgl. trägt, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen der Kurbel (28) und dem sie treibenden Motor (6) ein Getriebe vorgesehen ist, wel ches der Kurbel (28) während einer vollständigen Um drehung unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten er teilt, so dass der Rahmen (2) über die Schubstange (5) mit unterschiedlichen mittleren Geschwindigkeiten vor und zurückbewegbar ist. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Kurbel (28) tragende Welle (30) einen Exzenter (32) mit einer Exzenterstange (40) aufweist, welche mit einem um eine ortsfeste Achse (33) schwenk baren Kurbelarm (39) verbunden ist und dieser Kurbel arm (39) mit dem zwischen dem Antriebsmotor (6) und der Welle (30) der Kurbel (28) vorgesehenen Getriebe in Wirkverbindung steht, wobei während der einen Hälfte einer vollständigen Umdrehung der Kurbel (28) dem Getrie be eine Beschleunigung und während der anderen Hälfte dem Getriebe eine Verzögerung überlagerbar ist. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Getriebe eine vom Motor (6) angetrie bene, konzentrisch zur Achse (33) des Kurbelarmes (39) liegende und um diese Achse (33) drehbare Scheibe (34) oder Kurbel aufweist, welche vorzugsweise an ihrem äusseren Randbereich eine in ihr frei drehbar gelagerte Welle (35) aufweist mit mindestens zwei Ritzeln (36, 37), wobei das eine Ritzel (36) mit dem Kurbelarm (39) und das andere Ritzel (37) mit einem auf die Welle (30) der Kurbel (28) wirkendes Vorgelege (44-43-45) verbun den ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Ritzel (36, 37) tragende Welle (35) paral lel zur Achse (33) der Scheibe (34) liegt. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ritzel (36, 37) auf aeweils verschiedenen Seiten der Scheibe (34) angeordnet sind. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der die Scheibe (34) tragenden Achse (33) eine Hohlwelle (38) drehbar gelagert ist, die einerseits den Kurbelarm (39) trägt und die andererseits mit dem von der Scheibe (34) getragenen Ritzel (36) drehfest ver bunden ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der die Scheibe (34) tragenden Achse (33) eine Hohlwelle (43) drehbar gelagert ist, welche drehfest einerseits mit der Welle (30) der Kurbel (28) und an dererseits mit dem von der Scheibe (34) getragenen Ritzel (37) verbunden ist. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur drehfesten Verbindung der Scheiben, Ritzel und Wellen od. dgl. Zahnräder, Riemen und/oder Kettentriebe vorgesehen sind. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die Welle (30) der Kurbel (28) und die Achse (33) der Scheibe (34) parallel zueinander angeordnet sind. 10. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (32) bezüglich seiner Winkellage zur Kurbel (28) einstellbar ist.

Inventors: HAMILTON, JOEL A.
Applicants: HAJEK, HEINRICH, ING.
Application year: 1981
Main classification: B65B65
IPC codes: B65B9, B65B65