DE10032551A1 - Formschulter und Vorrichtung zur Herstellung von längsgeformten Bahnen - Google Patents
Formschulter und Vorrichtung zur Herstellung von längsgeformten BahnenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Formschulter sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von längsgeformten Bahnen mit offenem oder geschlossenem Querschnitt und mindestens einem Bereich, in dem der Querschnitt nach außen gekrümmt ist. Dies sind zum Beispiel Schlauchbeutel mit Längsfalzen, Schlauchbeutel mit einer oder mehreren durch Unterteilung in Längsrichtung hergestellten Kammern sowie längs gewellte Bahnen. Dazu besteht die Formschulter aus einem oder mehreren Schulterteilen und einem Prismateil, die an einer räumlichen Umformkante zusammenstoßen, mit Bereichen des Prismateils, die nach innen gekrümmt sind, wobei die zu diesen Bereichen gehörenden Umformkantenabschnitte, von der Bahnmitte zur Bahnkante betrachtet, zu wachsender Krümmung in Richtung des Bahnlaufs tendieren, und die damit korrespondierenden Bereiche des Schulterteiles zum Schlauchauslauf gekrümmt sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Formschulter sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von
längsgeformten Bahnen mit offenem oder geschlossenem Querschnitt und mindestens
einem Bereich, in dem der Querschnitt nach außen gekrümmt ist. Dies sind zum
Beispiel Schlauchbeutel mit Längsfalzen, Schlauchbeutel mit einer oder mehreren durch
Unterteilung in Längsrichtung hergestellten Kammern sowie längsgewellte Bahnen.
Längsgeformte Bahnen werden u. a. in der Verpackungstechnik benötigt.
Allgemein bekannt, in der Verpackungstechnik verwendet und bspw. in horizontal oder
vertikal arbeitenden Schlauchbeutelmaschinen eingesetzt, sind Formschultern zur
Umformung einer ebenen Bahn eines Packmittels zu einer längsgeformten Bahn, einem
Prisma, das in Längsrichtung durch eine Überlappnaht oder eine Flossennaht
verschlossen wird. Diese geschlossenen Prismen werden Schläuche genannt. Der Abzug
der ebenen Bahn von der Rolle bis über die Formschulter erfolgt über Abzugsorgane.
Diese befinden sich, in Bahnlaufrichtung gesehen, hinter der Formschulter. Zum
Verschließen der Längsnaht dienen Schweiß- oder Siegelorgane wie Schweißbalken
oder mit dem Schlauch mitlaufende Schweißbänder. Nach dem Verschluß der
Längsnaht wird bspw. durch ein in den Schlauch hineinragendes Füllrohr das Packgut in
den Schlauch gebracht. Anschließend verschließt ein Quersiegel- oder
Querschweißorgan den Beutel, wobei gleichzeitig die Bodennaht des folgenden Beutels
gebildet wird.
Die Umformung von der ebenen Bahn zum prismatischen Querschnitt vollzieht sich im
wesentlichen an einer räumlichen Linie an der Formschulter, der sog. Umformkante.
Der Bereich der Formschulter vom ebenen Bahneinlauf in Bahnlaufrichtung
weitergehend bis zur Umformkante wird als Schulterteil bezeichnet, der Bereich von der
Umformkante bis zum Auslauf des Schlauches ist das Prismateil. Die Bahn steht
teilweise oder ganz mit der Oberfläche der Schulter in Kontakt und wird durch diese zur
Umformkante hin gekrümmt. Die Führung der Bahn im Prismateil erfolgt durch die
Umformkante sowie durch das Bahnabzugsorgan von außerhalb des Schlauches und das
Formrohr im Schlauchinnern. Das Formrohr kann gleichzeitig der Außenmantel eines
Füllrohres sein.
Die Prismen bzw. Schläuche haben vielfältige Querschnittsformen. Ihnen ist
gemeinsam, daß sie stets über den gesamten Umfang nach innen gekrümmt sind, d. h.,
dass ihre Innenwinkel stets kleiner oder gleich 180 Grad sind. Entlang der
Bahnlaufrichtung gesehen ist die Umformkante, beginnend vom Punkt der ersten
Umformung der Bahn hin zur Bahnkante stets mit wachsender bzw. gleichbleibender
Neigung in Richtung des Schlauchauslaufes gekrümmt, d. h., die Krümmung der
Umformkante tendiert zum Schlauchauslauf. Die zur Umformkante gehörende
Schulterfläche wird durch eine Schar von der Umformkante ausgehender, sich zur
Bahnkante erstreckender Geraden definiert (DD 237 289, DE 195 39 830). Diese Fläche
ist stets ausgehend vom Bahneinlauf in Richtung des Schlauchauslaufs gekrümmt.
Die Umformung der Formschulter muss eben sein, d. h., die Oberfläche der
Formschulter muss so gestaltet sein, dass sie in die Ebene abwickelbar ist (DD 237 289,
DD 147 652). Dies ist die Voraussetzung für eine Umformung der Bahn ohne
Faltenbildung oder die Entstehung von Rissen.
Prismenformen mit Innenwinkeln größer 180 Grad, wie sie z. B. bei Schläuchen mit
Stabilisierungsfalz eingesetzt sind, werden nachträglich durch zusätzliche Formelemente
gebildet, die am Füllrohr und/oder auf der Außenseite des Prismas angebracht sind.
So befinden sich z. B. unterhalb der Formschulter innerhalb (am Füllrohr) oder
außerhalb des Schlauches Falzorgane, die den runden Schlauch in einen eckigen
umformen und in diesen Falzen einziehen (US 5 685 132, DE 196 03 371). Diese
Umformung ist nicht eben, d. h., ein aus diesem Bereich herausgeschnittener
Prismabereich läßt sich nicht in der Ebene abwickeln. In der Folge können Falten und
Risse in der Bahn bzw. bereichsweise Dehnungen entstehen, die die Bahn schädigen.
Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist der lange Formweg, da Formschulter und
Faltenbildungsorgane in Schlauchtransportrichtung gesehen nacheinander liegen. Dies
vergrößert die Maschinenausdehnung und die Produktfallhöhe und damit die
Schädigung des Produktes während des Einfüllvorganges.
Nachteilig an den meisten Schlauchbeutelmaschinen ist der technisch aufwendige
Schlauchabzug. Eine Abzugkraft kann lediglich an der Schlauchaußenseite angreifen,
z. B. mittels eines intermettierend bewegten Saugrings oder mittels Saugband. Es werden
bspw. auch Reibbänder verwendet. Dabei wird der unterschiedliche Reibkoeffizient
zwischen einem gummierten Abzugsband und der Schlauchaußenseite einerseits sowie
einem polierten Formrohr und der Schlauchinnenseite andererseits ausgenutzt.
Ebenfalls allgemein bekannt sind Maschinen zur Bildung eines Doppelschlauchs.
Mittels Formschulter werden die Außenkanten der Bahn so umgeschlagen, dass sie in
der Bahnmitte wieder zusammentreffen und gegeneinander bzw. gegen die Bahnmitte
verschweißt werden können. Es entstehen zwei flache Schläuche, in die flache
Packgüter, bspw. Teebeutel, maschinell eingeschoben werden. Es ist jedoch nicht
möglich, Packgüter mit größerer Produkthöhe auf diese Weise zu verpacken. Die
Aufweitung des Schlauchpaares käme einer unebenen Verformung gleich und hätte die
oben bereits genannten Nachteile des Knitterns bzw. der Rissbildung.
Weiterhin allgemein bekannt ist das Verfahren der Produktion mehrerer, parallel
zueinander durch die Maschine laufender Flachbeutel. Dabei werden zwei aus
entgegengesetzter Richtung aufeinander zu laufende Bahnen nach dem
Aufeinandertreffen in Längsrichtung verschweißt oder versiegelt, so dass eine Kette
quer zur Transportrichtung parallel zueinander liegender Schläuche bzw. ein Beutel mit
mehreren, längs zur Transportrichtung abgetrennten Kammern entsteht. Die Formung
erfolgt durch Anlaufen der Bahn an flache, zwischen die Längsschweißeinrichtungen
ragende Füllrohre. Die Umformung erfolgt auf diese Weise nicht eben. Sie ist unter
weitgehender Vermeidung von Falten und Knittern nur möglich, wenn sie nicht weit
geöffnet werden. Sie bleiben sehr flach, so dass sie nicht optimal gefüllt werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Formschulter sowie einer
Vorrichtung zur Herstellung einer längs zur Transportrichtung geformten Bahn mit
offenem oder geschlossenem Querschnitt und mindestens einem Bereich, indem der
Querschnitt nach außen gekrümmt ist, für die Herstellung z. B. eines Schlauches mit
einer oder mehreren Falzen oder Wellungen, einer Schlauchkette mit mehreren in
Längsrichtung abgeteilten Kammern oder einer gewellten Bahn.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Formschulter nach Anspruch 1 und
durch eine Vorrichtung nach Anspruch 6 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
beinhalten die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 bzw. 7 bis 8.
Die erfindungsgemäße Formschulter besteht aus einem oder mehreren Schulterteilen
und einem Prismateil, die an einer räumlichen Umformkante zusammenstoßen, mit
Bereichen des Prismateiles, die nach innen gekrümmt sind, wobei die zu diesen
Bereichen gehörenden Umformkantenabschnitte, von der Bahnmitte zur Bahnkante
betrachtet, zu wachsender Krümmung in Richtung des Bahnlaufs tendieren, und die
damit korrespondierenden Bereiche des Schulterteiles zum Schlauchauslauf gekrümmt
sind.
Zur Erzeugung eines Schlauches wechseln sich nach innen gekrümmte Bereiche des
Prismateils mit nach außen gekrümmten ab. Jene Bereiche der Umformkante, die zu
nach außen gekrümmten Bereichen des Prismateiles gehören, tendieren gemäß der
Erfindung zur Krümmung entgegen der Bahnlaufrichtung, die dazu gehörenden
Schulterbereiche sind vom Schlauchauslauf weg gekrümmt.
Zur Erzeugung einer gewellten Bahn wechseln sich nach innen gekrümmte Bereiche des
Prismateils mit nach außen gekrümmten ab. Jene Bereiche der Umformkante, die zu
nach außen gekrümmten Bereichen des Prismateiles gehören, tendieren gemäß der
Erfindung zur Krümmung entgegen der Bahnlaufrichtung, die dazu gehörenden
Schulterbereiche sind vom Auslauf der geformten Bahn weg gekrümmt.
Die Bahnabstützung im Schulterbereich kann so gestaltet sein, dass sich einzelne
Schulterteile auf beiden Seiten der Bahn befinden. Sie stützen die Bahn in der jeweils in
diesem Abschnitt vorherrschenden Krümmungsrichtung ab. Diese Schulterteile sind
reibungsmindernd gestaltet. Sie können zum Beispiel als Walze ausgebildet sein.
Überraschend wurde festgestellt, dass sich mittels der erfindungsgemäßen Formschulter
bisher aufwendige Formgebungsprozesse realisieren lassen. Damit wird die Herstellung
von Beuteln mit Falzen aber auch von Schlauchbeuteln möglich, die in Längsrichtung
mehrfach abgeteilt sind.
Bei Schlauchbeutelmaschinen zur Erzeugung von Schlauchquerschnitten mit
Stabilisierungsfalzen ist eine wesentliche Reduzierung der Gesamtumformhöhe
verglichen mit dem Stand der Technik möglich. Dadurch verringert sich die
Produktfallhöhe und Maschinenausdehnung. Zusätzliche Formelemente zur Bildung der
Falz werden eingespart.
Durch die erfindungsgemäßen Formschultern entstehen sich überlappende
Schlauchbereiche, z. B. Falzen oder mehrere Nahtbereiche. Der Schlauchabzug kann
durch Angreifen der Abzugskraft an diese Überlappungsbereiche erfolgen. Dies ist nun
sehr einfach durch intermittierend bewegte Klemmgreifer oder durch ein oder mehrere
Rollenpaare möglich. Dadurch reduziert sich der technische Aufwand für die Gestaltung
des Schlauchabzugs erheblich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Abzugsorgane mit
unterschiedlicher Geschwindigkeit (Rollenpaare) bzw. unterschiedlichem Abzugsweg
(Greifern) angesteuert werden.
Anhand beigefügter Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1: Formschulter zur Formung eines Schlauches mit vier Stabilisierungsfalzen in
perspektivischer Ansicht
Fig. 2: Formschulter zur Formung eines Schlauches mit vier Stabilisierungsfalzen in
Draufsicht
Fig. 3: Formschulter zur Formung eines Schlauches mit vier Stabilisierungsfalzen in die
Ebene abgewickelt
Fig. 4: Ausschnitte aus Fig. 2 und Fig. 3
Fig. 5. Formschulter zur Formung eines Schlauches mit drei Stabilisierungsfalzen und
einer als Längsnaht dienenden vierten Stabilisierungsfalz in drei Ansichten und
im abgewickeltem Zustand
Fig. 6: Formschulter zur Formung eines Schlauches mit vier Stabilisierungsfalzen mit
um 45 Grad gedrehtem Schlauchquerschnitt in drei Ansichten und im
abgewickelten Zustand
Fig. 7: Formschulter zur Formung eines Doppelschlauches in drei Ansichten und im
abgewickelten Zustand
Fig. 8: Formschulter zur Formung einer parallelen Schlauchkette in drei Ansichten und
im abgewickelten Zustand
Fig. 9: Formschulter aus Fig. 5 mit mehreren Schulterteilen
Fig. 10: Formschulter aus Fig. 1 bis 4 mit einer Schlauchabzugsvorrichtung
Fig. 1 bis 4 zeigen eine Formschulter zur Formung eines Schlauches mit vier
Stabilisierungsfalzen in perspektivischer Sicht (Fig. 1), in Draufsicht (Fig. 2), in einer in
die Ebene abgewickelten Form (Fig. 3) sowie vergrößerte Ausschnitte aus Fig. 2 und
Fig. 3. Das x-y-z Koordinatensystem und die Umfangskoordinate u erleichtern die
Orientierung an der Formschulter.
Die Formschulter (1) besteht aus einem Schulterteil (2) und einem Prismateil (3). Sie
sind verbunden an der Umformkante (5). In Bahneinlaufrichtung (10) gesehen bewegt
sich die Bahn vom Bahneinlauf (4) am Schulterteil (2) über das Schulterteil (2) zur
Umformkante (5) und von dort in Schlauchtransportrichtung (11) entlang des
Prismateils (3) zum Schlauchauslauf (6). An der äußeren Begrenzung des Schulterteils
(2) verläuft die Bahnkante (7).
Die mit der Bahn im Kontakt stehende Fläche des Schulterteils (2) wird durch Geraden,
die sich von der Umformkante (5) zur Bahnkante (7) hin erstrecken, den Schulterkanten
(8), definiert. Der Abstand zwischen zwei Schulterkanten (8) ist inkremental klein. In
den Fig. 1 bis 9 sind stets beispielhaft einige Schulterkanten (8) eingezeichnet.
Die Prismamantelfläche des Schlauches wird durch Geraden, die sich von der
Umformkante (5) parallel zur Schlauchtransportrichtung erstrecken, den Prismakanten
(9), definiert. Der Abstand zwischen zwei Prismakanten (9) ist inkremental klein. In den
Fig. 1 bis 9 sind stets beispielhaft einige Prismakanten (9) eingezeichnet.
Der Winkel, um den die Bahn an den Prismakanten (9) gekrümmt wird, heißt
Prismainnenwinkel d. Die Prismainnenwinkel d werden in Fig. 4 korrespondierend mit
den Prismakanten (9) beginnend in der Bahnmitte und zur Bahnkante (7) hin
aufsteigend nummeriert.
An dem Ort an der Umformkante (5), wo jeweils eine Schulterkante (8) und eine
Prismakante (9) zusammentreffen, wird die Umformkante (5) gekrümmt. Der Winkel,
um den die Umformkante (5) dort gekrümmt wird, heißt Umformkanten
krümmungswinkel g. Die Umformkantenkrümmungswinkel g werden in Fig. 3 und 4
korrespondierend mit den Prismakanten (9) beginnend in der Bahnmitte und zur
Bahnkante (7) hin aufsteigend nummeriert.
Wird die Umformkante (5) stärker zum Schlauchauslauf (6), bzw. in
Schlauchtransportrichtung (11) hin gekrümmt, so sei der Umformkanten
krümmungswinkel g positiv definiert. Wird die Umformkante (5) vom Schlauchauslauf
(6) weg, also entgegen Schlauchtransportrichtung (11) gekrümmt, so sei der
Umformkantenkrümmungswinkel g negativ definiert.
Die Prismaquerschnittsebenen (12) sind jene Ebenen am Prismateil (3), die parallel zur
Grundfläche des Prismateils (3) verlaufen.
In Fig. 2 ist der Querschnitt des zu bildenden rechteckigen Schlauches mit 4
Stabilisierungsfalzen bzw. die Draufsicht der Umformkante (5) zu erkennen. Die
Umfangslinie (Koordinate u - Fig. 3) folgt der Projektion der Umformkante (5) in die
x-y-Ebene, ausgehend von der Bahnmitte bis hin zur Bahnkante (7).
Zur Beschreibung der Formschulter zur Formung eines Schlauches mit vier
Stabilisierungsfalzen wird die Umformkante (5) nach Fig. 2 und 3 in mehrere
Abschnitte (21-29), die jeweils mehrere Prismakanten (9) (beginnend vom
Umformkantenabschnitt 21 gezählt und in Fig. 2-4 nicht näher bezeichnet) umfassen,
unterteilt und gekennzeichnet. Damit ergeben sich folgende Zuordnungen:
Umformkantenabschnitt 21 liegt zwischen Prismakanten 1 und 2
Umformkantenabschnitt 22 liegt zwischen Prismakanten 2 und 8
Umformkantenabschnitt 23 liegt zwischen Prismakanten 8 und 9
Umformkantenabschnitt 24 liegt zwischen Prismakanten 9 und 11
Umformkantenabschnitt 25 liegt zwischen Prismakanten 11 und 12
Umformkantenabschnitt 26 liegt zwischen Prismakanten 12 und 14
Umformkantenabschnitt 27 liegt zwischen Prismakanten 14 und 15
Umformkantenabschnitt 28 liegt zwischen Prismakanten 15 und 21
Umformkantenabschnitt 29 liegt zwischen Prismakante 21 und Bahnkante (7)
Umformkantenabschnitt 21 liegt zwischen Prismakanten 1 und 2
Umformkantenabschnitt 22 liegt zwischen Prismakanten 2 und 8
Umformkantenabschnitt 23 liegt zwischen Prismakanten 8 und 9
Umformkantenabschnitt 24 liegt zwischen Prismakanten 9 und 11
Umformkantenabschnitt 25 liegt zwischen Prismakanten 11 und 12
Umformkantenabschnitt 26 liegt zwischen Prismakanten 12 und 14
Umformkantenabschnitt 27 liegt zwischen Prismakanten 14 und 15
Umformkantenabschnitt 28 liegt zwischen Prismakanten 15 und 21
Umformkantenabschnitt 29 liegt zwischen Prismakante 21 und Bahnkante (7)
Das Maß b kennzeichnet die Breite und das Maß t die Tiefe des zu bildenden
Schlauchquerschnittes. Mit f wird die Breite der zu bildenden Falz an den Ecken des
Schlauches bemaßt.
Ausgehend von der Mitte der Bahn erstreckt sich die Umformkante (5) bzw. die
Umfangslinie im Abschnitt (21) erst um die halbe Schlauchbreite b/2 zuzüglich der
Falzbreite f in y-Richtung. Im Abschnitt (22) biegt sie in einer Kehre um 180 Grad zur
Schlauchmitte hin um. Im Abschnitt (23) verläuft sie weiter in Richtung zur Bahnmitte.
Im Abschnitt (24), bei Erreichen der halben Schlauchbreite b/2 biegt die Umfangslinie
um 90 Grad auf. Im Abschnitt (25) verläuft sie weiter in x-Richtung bei wachsender
Schlauchtiefe t. Im Abschnitt (26) biegt die Umfangslinie um weitere 90 Grad auf. Im
Abschnitt (27) erstreckt sie sich um die Falzbreite f weiter nach außen. Im Abschnitt
(28) vollführt die Umfangskante (5) wiederum ein Kehre um 180 Grad zur Bahnmitte
hin. Im Abschnitt (29) erstreckt sich die Umfangskante (5) in dieser Richtung weiter bis
zum Nahtbildungsbereich bzw. bis zur Bahnkante (7). In der Darstellung der
Formschulter nach Fig. 1 bis 4 liegt die Naht in Schlauchmitte.
Die Abschnitte 21, 22, 23 und 24 sowie die Abschnitte 26, 27, 28 und 29 bilden jeweils
einen Stabilisierungsfalzbereich (13).
Die Gestaltung der Umformkante (S) dieser Formschulter (1) in Abhängigkeit vom
Prismainnenwinkel d ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Fig. 4 zeigt in der oberen
Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 und in der unteren Darstellung
einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3 jeweils des Stabilisierungsfalzbereiches (in
Fig. 2 und 3 gestrichelt gekennzeichnet), der durch die Abschnitte 21 bis 24 gebildet
wird.
Der Prismainnenwinkel d3 an der Prismakante Nummer 3 ist kleiner als 180 Grad, die
Umformkantenkrümmung tendiert zum Schlauchauslauf (6) hin. Der Umformkanten
krümmungswinkel g3 ist nach dem Stand der Technik positiv gerichtet. Dagegen ist der
Prismainnenwinkel d11 an der Prismakante Nummer 11 größer als 180 Grad, die
Umformkantenkrümmung tendiert erfindungsgemäß entgegen dem Schlauchauslauf (6).
Der Umformkantenkrümmungswinkel g11 ist erfindungsgemäß negativ gewählt
worden.
Der negative Umformkantenkrümmungswinkel kann besonders deutlich an der
Prismakante Nummer 13, bei g13 (Fig. 3), erkannt werden.
Die Schulterfläche ist so gestaltet, dass die Schulter in Bereichen, in denen der
Umformkantenkrümmungswinkel g positiv ist, in Richtung des Schlauchauslaufes
gekrümmt ist. Erfindungsgemäß ist sie in Bereichen, in denen der
Umformkantenkrümmungswinkel g negativ ist, vom Schlauchauslauf weg gekrümmt
(Fig. 2).
Fig. 5 zeigt eine andere erfindungsgemäße Variante einer Formschulter zur Erzeugung
eines Schlauches mit Stabilisierungsfalzen in vier verschiedenen Ansichten. Der
Querschnitt des Prismateiles (3) weist drei Stabilisierungsfalzbereiche (13) auf. Die
Längsnaht (14) bildet eine vierte Stabilisierungsfalz. Die Ausbildung von Prismateil (3),
Umformkante (5) und Schulterteil (2) im Stabilisierungsfalzbereich (13) erfolgt analog
der Formschulter in Fig. 1 bis 4.
Eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Formschulter (1) zur Erzeugung eines
Schlauches mit Stabilisierungsfalzen in 4 verschiedenen Ansichten zeigt Fig. 6. Drei
Stabilisierungsfalzbereiche (13) sind zur Längsnaht (14), die ebenfalls als
Stabilisierungsfalz dient, so angeordnet, dass eine symmetrische Formschulter entsteht.
Umformkante (5) und Schulterteil (2) im Stabilisierungsfalzbereich (13) sind analog der
Formschulter in Fig. 1 bis 4 ausgebildet.
Fig. 7 zeigt eine Formschulter (1) zur Erzeugung eines Doppelschlauches aus nur einer
Folienbahn in 4 verschiedenen Ansichten. Im zur Bahnmitte gehörenden Bereich des
Prismateils (3) erstreckt sich dessen Querschnitt quer zur Bahneinlaufrichtung (10) um
im beidseitig daran anschließenden Bereich (20) sich erfindungsgemäß nach außen zu
krümmen. Die Krümmung der mit diesem Bereich (20) korrespondierenden Bereiche
von Umformkante (5) und Schulterteil (2) erfolgt analog der erfindungsgemäß
beschriebenen Weise. Dadurch wird eine weite Öffnung des auf beiden Seiten
entstehenden Schlauches bewirkt. Die daran in Richtung der Bahnkante anschließenden
Bereiche des Prismateils (3) sind auf bekannte Weise nach innen gekrümmt und
schließen den Querschnitt der beiden Schläuche.
Besonders vorteilhaft an dieser Lösung ist die gleichzeitig Erzeugung von zwei
Schläuchen mit weiter Öffnung, wodurch diese Lösung für viele Verpackungsaufgaben
anwendbar wird. In Schlauchbeutelmaschinen kann die Ausbringung verdoppelt werden
bei gleichbleibender Arbeitsgeschwindigkeit und damit gleichbleibender
Produktbeanspruchung.
Fig. 8 zeigt eine Formschulter zur Formung einer parallelen Schlauchkette in 4
verschiedenen Ansichten. Das Prismateil (3) ist beginnend von der Bahnmitte
bereichsweise nach innen und, nach schließen eines Querschnitts und bilden der Naht,
wieder nach außen gekrümmt. Somit entsteht der Querschnitt einer parallelen
Schlauchkette bzw. ein Schlauchquerschnitt mit mehreren Kammern in Längsrichtung.
Umformkante (5) und Schulterteil (2) sind in den nach außen gekrümmten Bereichen
des Prismateiles (3) erfindungsgemäß gestaltet.
Diese Lösung kann vorteilhaft zur Erzeugung von Schläuchen mit kleinen
Querschnitten, z. B. für Portionsverpackungen eingesetzt werden, bei denen nach dem
Stand der Technik die Verwendung mehrerer parallel nebeneinander stehender
Formschultern üblich sind, die jeweils einen Schlauch formen. Der Vorteil liegt im
geringeren maschinentechnischen Aufwand für die Handhabung der Bahnen.
In Fig. 9 ist die asymmetrische Formschulter mit Stabilisierungsfalzen nach Fig. 5
dargestellt. Zur zusätzlichen Abstützung des Schlauches im Innern ist ein Formrohr (30)
eingezeichnet. In dieser Ausführung sind gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung
zwei zusätzliche Schulterteile (31) zur Abstützung der Bahn angebracht. Sie befinden
sich oberhalb der Bahn und stützen jene Bereiche der Bahn ab, die entgegen dem
Schlauchauslauf gekrümmt sind. Die zusätzlichen Schulterteile (31) sind in diesem
Beispiel am Formrohr (30) befestigt.
In Fig. 10 ist eine Formschulter nach Fig. 1 bis 4 gezeichnet. Die Bahn läuft von der
Bahnrolle (34) in die Formschulter (1) ein und wird dort in einen Schlauch mit
Stabilisierungsfalzen umgeformt. Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung sind
Bahnabzugsorgane unterhalb der Umformkante angebracht, die die Bahn in
überlappenden Bereichen des Schlauchquerschnitts (Stabilisierungsfalzen, Längsnähte)
einspannen. Die Bahnabzugsorgane können als Klemmgreifer ausgebildet sein. Der
Bahnabzug erfolgt in diesem Fall intermittierend infolge gemeinsamer
Abwärtsbewegung der Klemmgreifer. Im Beispiel nach Fig. 10 sind Rollenpaare (33)
im Bereich der Überlappungen angeordnet, die durch die Bahn hindurch, gegeneinander
drücken, wobei jeweils eine Rolle angetrieben ist. Der Bahnabzug erfolgt hier
kontinuierlich. Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt in der technisch
einfacheren Handhabbarkeit der Bahn im Vergleich zu Schlauchbeutelmaschinen nach
dem Stand der Technik. Die Rollenpaare können mit unterschiedlicher Geschwindigkeit
angetrieben werden. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können
die Abzugsorgane gleichzeitig als Verschweißorgan ausgebildet sein.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die oben beschriebenen Abzugsorgane an den
überlappenden Bereichen des Doppelschlauches nach Fig. 7 bzw. der Schlauchkette
nach Abb. 8 anzubringen.
1
Formschulter
2
Schulterteil
3
Prismateil
4
Bahneinlauf
5
Umformkante
6
Schlauchauslauf
7
Bahnkante
8
Schulterkante
9
Prismakante
10
Bahneinlaufrichtung
11
Schlauchtransportrichtung
12
Prismaquerschnittsebene
13
Stabilisierungsfalzbereich
14
Längsnaht
20
Bereich
21-29
aufeinanderfolgende Abschnitte der Umformkante
30
Formrohr
31
Zusätzliches Schulterteil
33
Rollenpaar
34
Bahnrolle
b Breite des zu bildenden Schlauchquerschnittes
d Prismainnenwinkel
f Breite der zu bildenden Falz
g Umformkantenkrümmungswinkel
t Tiefe des zu bildenden Schlauchquerschnittes
u Umfangskoordinate
x, y, z Koordinaten
b Breite des zu bildenden Schlauchquerschnittes
d Prismainnenwinkel
f Breite der zu bildenden Falz
g Umformkantenkrümmungswinkel
t Tiefe des zu bildenden Schlauchquerschnittes
u Umfangskoordinate
x, y, z Koordinaten
Claims (10)
1. Formschulter zur Herstellung einer längs zur Transportrichtung geformten Bahn
mit offenem oder geschlossenem Querschnitt und mindestens einem Bereich,
indem der Querschnitt nach außen gekrümmt ist, bestehend aus Schulterteil und
Prismateil, die an einer Umformkante zusammentreffen, wobei das Schulterteil
sich vom Bahneinlauf bis zur Umformkante und das Prismateil sich von der
Umformkante bis zum Auslauf der geformten Bahn erstrecken und wobei die
Umformkante gegenüber der Prismaquerschnittsebene geneigt ist,
gekennzeichnet dadurch, dass der Querschnitt des Prismateiles bereichsweise
nach innen und außen gekrümmt ist, wobei die Krümmung jener Bereiche der
Umformkante, die zu nach außen gekrümmten Bereichen des Prismateiles
gehören, entgegen dem Auslauf der geformten Bahn tendiert, und die dazu
gehörenden Schulterbereiche vom Auslauf der geformten Bahn weg gekrümmt
sind.
2. Formschulter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schulterteil
aus mehreren Teilen besteht, die auf beiden Seiten der Bahn angeordnet sind.
3. Formschulter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne
Schulterteile als Walze ausgebildet sind.
4. Formschulter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Formung eines
Doppelschlauches aus nur einer Folienbahn im zur Bahnmitte gehörenden
Bereich des Prismateils (3) sich dessen Querschnitt quer zur Bahneinlaufrichtung
(10) erstreckt, um im beidseitig daran anschließenden Bereich (20) sich nach
außen zu krümmen.
5. Formschulter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Formung einer
parallelen Schlauchkette das Prismateil (3) beginnend von der Bahnmitte
bereichsweise nach innen und, nach schließen eines Querschnitts und bilden der
Naht, wieder nach außen gekrümmt ist.
6. Vorrichtung zur Herstellung von längsgeformten Bahnen mit geschlossenem
Querschnitt unter Verwendung einer Formschulter nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Formschulter Abzugsorgane
angebracht sind, die den prismatisch geformten. Schlauch an überlappenden
Bereichen greifen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Abzugsorgane
ein oder mehrere Rollenpaare oder Greifer angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abzugsorgane auch als Schweißorgane ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung
mehrerer Rollenpaare, Rollenpaare mit unterschiedlicher Geschwindigkeit
antreibbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung
mehrerer Greifer, Greifer untereinander mit unterschiedlichem Abzugsweg
bewegbar sind.
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