Einstellbarer Klammerschliesskopf
Die vorliegende Erfindung betrifft einen einstellbaren Klammerschliesskopf zum Anbringen von allgemein U-förmigen, verformbaren Verschlussklam mcm an zusammengerafften Halsenden von Behältern aus biegsamem Material, bei welchem ein Paar einander gegenüber angeordneter Klemmbacken mit nach hinten und innen verlaufenden Klemmbereichen schwenkbar in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei zwischen diesen Klemmbacken ein Stössel mit einander gegenüberliegenden, die Schwenkbewegung der Klemmbacken bewirkenden Nockenflächen gleitend befestigt ist, welcher mit einem schwimmend gelagerten und begrenzt im Gehäuse hin und her bewegbaren Stempel in Eingriff gelangen kann, welcher unter Federdruck in Richtung auf die Klemmbereiche der Klemmbacken gepresst wird und eine Aufnahme für die Klammer bildet.
Der Klammerschliesskopf ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung an verschiedene Klammergrössen im Gehäuse eine Einstellvorrichtung zur Anderung des Ausmasses der Schwenkbewegung der Klemmbacken vorgesehen ist.
Lebensmittel und insbesondere Fleisch werden bekanntlich mit guten Ergebnissen in undurchlässige, biegsame Kunststoffbeutel unter Vakuum abgepackt und anschliessend verschlossen. Zum Verschlie ssen dieser zusammenfaltbaren Kunststoffbehälter sind zahlreiche Vorrichtungen, beispielsweise gemäss USA-Patentschrift Nr. 2733 442, entwickelt worden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun bestimmte Verbesserungen derartiger Vorrichtungen und schafft insbesondere Mittel, um das Ausmass des Umbiegens oder Zusammenklemmens zu regeln, so dass man mit einem einzigen Verschliesskopf auf äusserst wirksame Art und Weise Klammern von verschiedener Grösse verarbeiten kann, ohne dass die Vorrichtung wesentlich geändert wird. Bislang war es immer notwendig, verschiedene Verschliessköpfe und Klammerzuführschienen zu verwenden, wenn man die Grösse des Klammerverschlusses ändern wollte.
Die vorliegende Erfindung beseitigt dieses Problem, da ein einziger Verschliesskopf entsprechend eingestellt werden kann, um Klammern von beliebiger Grösse aufzunehmen und beim Verschliessen von Kunststoffbeuteln umzubiegen bzw. zusammen zuklemmen. Mit der Erfindung wird eine wirksame Verbindung zwischen den Nockenelementen und den Aufnahmeelementen eines Verschliesskopfes geschaffen. Durch Zuordnung dieser Teile ist es möglich, die Offnung der Klemmbacken und das die Klammer aufnehmende Element in ein definiertes Verhältnis zueinander zu bringen, so dass verschieden grosse Klammern verarbeitet werden können.
Mit der Erfindung wird weiterhin eine einzige Zuführungsschiene geschaffen, mit welcher man bis zu vier verschieden grosse Klammern zuführen kann, so dass es nicht mehr notwendig ist, die Zuführungsschiene beim Wechsel der Klammergrösse auszutauschen.
Es ist deshalb ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine neue und zweckmässige Verschliessvorrichtung für Verpackungsmaschinen vorzusehen, bei welcher ein einziger Verschliesskopf leicht eingestellt und den verschiedenen Klammergrössen wirksam angepasst werden kann. Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen und einsatzfähigen U-förmigen, deformierbaren Verschlussklammer, welche mit dem erfindungsgemässen Verschliesskopf verwendet werden kann. Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, eine Klammerzuführungsschiene zu schaffen, mit welcher mindestens vier verschieden grosse Klammern einem einstellbaren Verschliesskopf zugeführt werden können.
Die weiteren Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten sollen im folgenden in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden; es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des einstellbaren Verschliesskopfes,
Fig. 2 eine Teilansicht des Stössels und der Begrenzungsvorrichtung für diesen,
Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Klammern,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Klammerzuführungsschiene,
Fig. 5-8 Seitenansichten der erfindungsgemässen Klammern in den einzelnen Verschliessphasen.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen, verstellbaren Verschliesskopfes, welcher ohne weiteres mit einer Verschliessvorrichtung einer Verpackungsmaschine, insbesondere mit der in der USA-Patentschrift Nr. 2733 442 beschriebenen Vorrichtung, verwendet werden kann.
Der Verschliesskopf besteht aus einem Gehäuse 10, welches auf übliche Weise an einer Verschliessvorrichtung einer Verpackungsmaschine angebracht werden kann und welches im wesentlichen bogenförmige Seitenwände 12 und übliche, hier nicht gezeigte obere und untere Verschlussteile besitzt. Ein Paar einander gegenüber angeordneter Klemmbacken 14 ist in dem Gehäuse um Schwenkzapfen 16 drehbar gelagert und besitzt an den äusseren Enden nach hinten und innen verlaufende Klemmbereiche 18. Die anderen Enden sind mit Kurvenrollen oder Nockenführungen 20 versehen, welche auf einander gegenüberliegenden Nockenflächen 22 eines Stössels 24 ablaufen.
Am Stössel 24 sind flache parallele Nockenflächen 23 vorgesehen, so dass der Stössel 24 einen Stempel 28 in Richtung auf die Klemmbereiche 18 der Klemmbacken 14 in die die Klammer aufnehmende Höhlung pressen kann, ohne dass sich die Klemmbereiche 18 gegeneinander bewegen. Diese Bewegung vervollständigt das feste Zusammenklemmen der Klammer 52. Der Stössel 24 ist in Längsrichtung zwischen den Klemmbacken 14 hin und her bewegbar angeordnet und wird an seinen Enden durch längsverlaufende Führungen 26 geführt, welche innen am Gehäuseabschluss und an den Seitenwänden 12 befestigt sind. Der gleitende Stempel 28 stützt sich an dem oberen Ende des Stössels 24 ab und ist so ausgebildet, dass er gegenüber diesem eine begrenzte Gleitbewegung ausführen kann; dieses wird beispielsweise durch eine T-förmige Schlitzverbindung 30 oder durch irgendwelche anderen geeigneten Leerlaufverbindungen bewirkt.
Der Stössel 24 hat an seinem oberen Ende eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung, in welcher sich eine Spiralfeder 32 befindet, deren eines Ende sich in der Bohrung 34 des gleitenden Stempels 28 abstützt, um diesen ständig in Richtung auf die Klemmbereiche 18 der Backen 14 zu pressen und so eine die Klammer aufnehmende Höhlung zu bilden. Zwischen den Klemmbacken 14 und den Seitenwänden 12 des Gehäuses sind Blattfedern 36 angeordnet, welche die Klemmbereiche 18 der Backen in die offene Stellung pressen.
Der Stössel 24 hat nahe an seinem unteren Ende eine im wesentlichen quadratische Bohrung oder Ausnehmung 38, welche mittig zwischen den Nokkenflächen 22 angeordnet ist. Ein vielflächiger Nokken 40 ist exzentrisch in der Öffnung 38 angeordnet; er hat vorzugsweise vier Flächen 42, 44, 46 und 48 und ist so ausgebildet, dass er in der Ausnehmung 38 beispielsweise durch einen Zapfen 50 gedreht werden kann. An dem Zapfen 50 können beliebige Vorrichtungen angebracht werden, um diesen Nocken 40 in der Ausnehmung 38 zu drehen.
Wie Fig. 2 deutlich zeigt, hat der Nocken 40 im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt und ist exzentrisch auf dem Zapfen 50 angebracht, so dass jede der Nockenflächen 42 bis 48 einen verschiedenen Abstand A, B, C und D von der Drehachse des Zapfens hat. Hierbei ist die Nockenfläche 42 der Drehachse am nächsten, während die Nockenfläche 48 am weitesten entfernt ist. Selbstverständlich kann die Anzahl der Flächen des Nockens 40 entsprechend der Anzahl der im Verschliesskopf verwendeten Klammergrössen verändert werden. Im vorliegenden Fall sind vier Nockenflächen gezeigt, da bei dem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel die Klammerzuführungsschiene so ausgebildet ist, dass beispielsweise vier verschiedene Klammergrössen aufgenommen und zugeführt werden können.
Die Arbeitsweise des Verschliesskopfes ist wie folgt. Der Stössel 24 wird in Längsrichtung auf die Klemmbereiche 18 der Klemmbacken bewegt. Diese Bewegung kann durch beliebige geeignete Vorrichtungen, beispielsweise durch einen hydraulischen Nocken, einen mechanischen Hebel oder andere Vorrichtungen ausgelöst werden, welche im allgemeinen bei Beutelverschliessmaschinen verwendet werden.
Wenn der Stössel 24 bewegt wird (Fig. 1), so arbeiten die Kurvenrollen oder Nockenführungen 20 mit den Nockenflächen 22 des Stössels zusammen, so dass die Backen 14 um ihre Zapfen 16 geschwenkt werden. Dadurch werden die Klemmbereiche 18 der Backen zueinander bewegt, so dass sie auf die allgemein mit 52 bezeichnete Klammer einwirken und diese um den zusammengerafften Hals 54 eines Beu- tels klemmen oder pressen und dadurch einen gut dichtenden Verschluss erzeugen. Durch Einstellung des Nockens 40 kann jedoch das Ausmass der Bewegung des Stössels 24 begrenzt werden, so dass demzufolge auch der Grad des Zusammenklemmens durch die Backen 14 auf ähnliche Weise durch Einschränkung der Schwenkbewegung verändert werden kann.
Wenn also eine grosse Klammer verwendet werden soll, so müssen sich die Klemmbereiche 18 der Backen 14 auf einer grösseren Strecke gegeneinander bewegen, als wenn eine kleinere Klammer verwendet wird. Der Nocken 40 wird deshalb so gedreht, dass diejenige Nockenfläche, welche der Drehachse des Zapfens 50 am nächsten gelegen ist, also in diesem Fall die Nockenfläche 42, gegenüber der Rückwand der Ausnehmung 38 zu liegen kommt, so dass die Bewegung des Stössels 24 gegenüber dem Nocken 40 am grössten ist. Da der gleitende Stempel 28 durch die Feder ständig in Richtung auf den Klemmbereich 18 der Backen 14 gedrückt wird, und zwar unabhängig von der Stellung des Nockens 40, so wird die Klammer 52 immer fest von den Klemmbereichen 18 und dem gleitenden Stempel 28 erfasst.
Wenn eine kleinere Klammer verwendet werden soll, so wird der Nocken 40 entsprechend eingestellt, um die Bewegung des Stössels 24 zu beschränken, wobei eine der gewählten Klammergrösse entsprechende Nockenfläche 42, 44, 46 oder 48 ausgewählt wird.
Die mit dem erfindungsgemässen Verschliesskopf vorzugsweise verwendete Klammer 52 ist in Fig. 3 wiedergegeben. Die Klammer 52 besteht aus einer im wesentlichen flachen Basis oder Grundfläche 60 mit unteren Armbereichen 62, welche sich von den Enden der Basis in einem stumpfen Winkel nach oben und aussen erstrecken. Die oberen Armbereiche 64 verlaufen von den oberen Enden der unteren Armbereiche 62 im wesentlichen rechtwinklig nach oben und innen. Die oberen Armbereiche 64 haben im wesentlichen die gleiche Länge wie die unteren Armbereiche 62 und besitzen an ihren freien Enden nach aussen und oben verlaufende Teile 66, welche im wesentlichen rechtwinklig zu den oberen Armbereichen 64 angeordnet sind. Obwohl die Gesamtgrösse der Klammern verschieden ist und hier nur vier Grössen gezeigt sind, können die relativen Grössenabmessungen jeder Klammer selbstverständlich etwa gleich sein.
Bei Betätigung des Verschliesskopfes nimmt die Klammer 52 nach und nach die in den Fig. 5-8 gezeigten Stellungen ein, wobei zuerst die in Fig. 5 gezeigte und am Ende die in Fig. 8 gezeigte Lage eingenommen wird. Wenn sich die Klammer 52 in der durch die Klemmbereiche 18 und den gleitenden Stempel 28 gebildeten aufnehmenden Höhlung des Verschliesskopfes befindet, so hat sie gegenüber dem Hals 54 des Beutels die in Fig. 1 und 5 gezeigte Form. Wenn sich der Stössel 24 in Richtung auf die Klammer 52 bewegt, so schwenken die Klemmbereiche 18 um die Drehzapfen 16 nach innen auf Grund der Wirkung der Nockenflächen 22 und der Kurvenrollen oder Nockenführungen 20; dadurch nimmt die Klammer die in Fig. 6 wiedergegebene Stellung ein.
Sobald das freie Spiel oder der Leerlauf zwischen dem Stössel 24 und dem gleitenden Stempel 28 ausgenutzt oder überwunden worden ist, arbeitet der gleitende Stempel 28 mit den Klemmbereichen 18 zusammen, so dass die oberen Armbereiche 64 der Klammer 52 etwa um die unteren Armbereiche 62 in Eingriff mit dem Beutelhals 54 gebogen werden, bis die Klammer die in Fig. 7 gezeigte Form besitzt, worauf die Arme 62 und 64 der Klammer zusammengedrückt werden und die Klammer die in Fig. 8 gezeigte endgültige Stellung annimmt, in welcher der Beutelhals 54 fest verschlossen ist. Nachdem die Klammer 52 vollständig zusammengebogen oder zugeklemmt worden ist, entfernt sich der Stössel 24 von den Klemmbereichen 18, und die Blattfedern 36 schwenken die Backen 14 in eine offene Stellung, so dass eine neue Klammer für den nächsten Klemmvorgang zugeführt werden kann.
In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Zuführungsschiene gezeigt, welche vier verschiedene Klammern der vorliegenden Erfindung aufnehmen kann. Im allgemeinen ist die Zuführungsschiene 70 an einem üblichen Klammerhalter 72 der Beutelverschliessmaschine befestigt und besteht aus einem verlängerten Rückenstreifen 74 von im wesentlichen rechtwinkliger Querschnittsausbildung. Mehrere längs verlaufende und im wesentlichen im Querschnitt rechtwinklige Klammerführungen 76, und zwar je eine für jede Klammergrösse, sind pyramidenartig gegenüber derjenigen Führung 76 angeordnet, welche der Rückenleiste 74 benachbart ist und die grösste Querschnittsausbildung hat. Die Seiten der Klammerführungen 76 werden von den inneren Enden der oberen Bereiche 64 der Klammer 52 ergriffen, um die hier gehaltenen Klammern zu führen.
Selbstverständlich kann die Klammerschiene 68 an der Beutelverschliessmaschine befestigt sein, so dass die auf dieser Schiene zugeführten Klammern an dem üblichen Klammerrad, dem Trennblock und den Zufuhrklinken vorbeiführen, um der aufnehmenden Höhlung des Verschliesskopfes einen kontinuierlichen Streifen von Klammern auf übliche Weise zuzuführen. Wahlweise können die Klammern auch der Klemmvorrichtung in losen Haufen zugeführt werden.
Die Vorderfläche 27 des Stempels 28 kann eine Prägeplatte besitzen, so dass durch den Klammerdruck beim Zuklemmen der Klammer 52 ein Warenzeichen oder entsprechende Buchstaben auf die Aussenfläche der Klammergrundfläche 60 übertragen werden. Eine derartige Kennzeichnung ist zur Angabe des Herstellers, des Verfahrens, der Maschine oder der Verpackungsstation zweckmässig.
Der grösste Beutel für eine entsprechend grosse Klammer füllt den von den gebogenen Armen 62 und 64 umfassten Leerraum vollständig aus; die kleinste Beutelgrösse für eine entsprechend grosse Klammer füllt nur einen Teil des Leerraumes aus, welcher durch die gebogenen Arme 62 und 64, wie Fig. 8 zeigt, gebildet wird.
Aus dem obigen ergibt sich, dass mit der vorliegenden Erfindung Vorrichtungen geschaffen werden, mit welchen die oben erwähnten zahlreichen Aufgaben gelöst und zusammen mit weiteren Vorteilen erfolgreich bewältigt werden. Selbstverständlich können zahlreiche Abänderungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung getroffen werden, welche nur beispielhaft beschrieben wurde.