DE102004056690A1

DE102004056690A1 - Vorrichtung zum Verschweißen eines Folienschlauches

Info

Publication number: DE102004056690A1
Application number: DE102004056690A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang RÖMPP; Walter Dr. Baur
Original assignee: Rovema Verpackungsmaschinen GmbH and Co KG; Rovema GmbH
Current assignee: Rovema Verpackungsmaschinen GmbH and Co KG; Rovema GmbH
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: DE102004056690B4

Abstract

Um bei einer Vorrichtung zum Verschweißen eines Folienschlauches (1), mit zwei gegeneinander bewegbaren, den Folienschlauch (1) zwischen sich einklemmenden Schweißbacken (2, 3), wobei als Backenantrieb ein Linearmotor (8) vorgesehen ist, auch relativ komplizierte Backenbewegungen realisieren zu können, wird vorgeschlagen, dass der Linearantrieb (8) zwei bewegliche Teile (11, 13) aufweist, wobei das eine bewegliche Teil (11) mit dem einen Backenträger (6) und das andere bewegliche Teil (13) mit dem anderen Backenträger (7) verbunden ist.

Description

Gegenstand der Anmeldung ist eine Vorrichtung zum Verschweißen eines Folienschlauches zu Verpackungszwecken.
Es sind vertikale Schlauchbeutelmaschinen bekannt, mit denen kopf- und bodenseitig verschweißte, befüllte Schlauchbeutel hergestellt werden. Dazu wird ein Folienschlauch zunächst längs verschweißt. Dann erfolgt eine Befüllung des Folienschlauches, seine Verschweißung quer zu seiner Transportrichtung und ein Abtrennen eines fertiggestellten Schlauchbeutels vom Folienschlauch.
Es sind unterschiedlichste Antriebe und Getriebe zum Betreiben der Schweißbacken bekannt, welche die Querverschweißung des Folienschlauches ausführen, um die Kopf- und Bodennähte der Schlauchbeutel zu erzeugen.

Aus der DE 196 27 892 A1 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, die für diese Querverschweißung geeignet ist.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der Folienschlauch mittels zweier gegeneinander bewegbaren, den Folienschlauch zwischen sich einklemmenden Schweißbacken verscheißt. Jeweils ein Backenhalter dient dabei zum Halten einer Schweißbacke und jeweils ein Backenträger zum Tragen eines Backenhalters und damit einer Schweißbacke. Als Antrieb ist ein Linearantrieb mit einem entlang einer Wirklinie linear beweglichen Teil vorgesehen. Mit dem beweglichen Teil ist ein Getriebe verbunden, wobei das Getriebe auch mit den Backenträgern verbunden ist, um eine gegenläufige Bewegung der Backenträger und damit der Schweißbacken zu erzeugen, um die Schweißbacken aufeinander zu und voneinander weg bewegen zu können.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass die Backenbewegung, d. h. das Weg-Zeit-Diagramm für die Schweißbacken, kaum vom Getriebe vorgegeben werden kann. Bei dieser Vorrichtung ist jeweils ein Gelenk an den Backenträgern vorgesehen, um Stangen des Getriebes schwenkbar mit den Backenträgern zu verbinden. Die Stangen übertragen dabei die Linearbewegung des Antriebs auf die Backenträger. Eine relativ komplizierte Schweißbackenbewegung in horizontaler Richtung, wie sie für Backenstöcke an vertikalen Schlauchbeutelmaschinen verlangt wird, um bei einer zusätzlichen Vertikalbewegung eine optimale Raumkurve für eine Schweißbacke zu erreichen, ist hierbei ohne Steuereinrichtung nicht gut möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, dass das Getriebe eine komplizierte Backenbewegung in horizontaler Richtung vorgeben kann.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach weist der Linearantrieb zwei bewegliche Teile auf, wobei das eine bewegliche Teil mit dem einen Backenträger und das andere bewegliche Teil mit dem anderen Backenträger verbunden ist.

Die vorgeschlagene Vorrichtung hat den Vorteil, dass das Getriebe eine relativ komplizierte Ort-Zeit-Funktion für die Schweißbacken vorgeben kann. Ein in einer x-Richtung vorgegebener Backenpunkt wird zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht, wenn der Linearantrieb entsprechend betrieben wird, da jeweils ein bewegliches Teil einen Backenträger und damit die starr mit diesem Backenträger verbundene Schweißbacke zeitgenau auf diese Koordinate setzt. Dabei kann ein Betrieb beliebig vorgegeben (geregelt) sein, um z. B. eine Schweißdauer vorzugeben, eine Backenöffnungsweite zu begrenzen, oder ein möglichst schnelles Backenschließen zu erlauben. Die beweglichen Teile können z. B. jeweils in gleiche Richtung verfahren werden, und mittels einer Bewegungsumlenkung, z. B. über ein Hebelelement für eine Schweißbacke kann eine gegenläufige Bewegung der Schweißbacken zueinander erzielt werden, wobei das Teil ein Primärteil wäre.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.

Ein besonders großer Vorteil wird erreicht, wenn gemäß Anspruch 2 das Teil ein Sekundärteil ist, und die beweglichen Teile jeweils als Primärteile ausgebildet sind. Dann sind die beweglichen Teile jeweils als Antriebsteile ausgeführt und unabhängig voneinander, sofern ihnen entsprechender Bewegungsfreiraum entlang des Teils, an welchem sie geführt werden, zur Verfügung steht, bewegbar. Dabei kann jedes bewegliche Teil nahezu beliebig betreiben werden, um die entsprechende Schweißbacke ebenso beliebig zu bewegen. Ein einfaches Vorgeben oder Verändern der Backenbewegungen wird erreicht, wenn eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, um die Bewegung der beweglichen Teile zeitabhängig zu steuern (Anspruch 5). Einer Backenbewegung in einem Ort-Zeit-Diagramm können dann zusätzlich eine Zeitkomponente oder eine Wegkomponente überlagert werden. Derart können z. B. ebenfalls der Schweißvorgang verlängert und die Backenöffnungsweite reduziert werden, um eine sichere und relativ schnelle Beutelherstellung zu erreichen. Dabei ist ein Wechseln eines Bauteils zur Veränderung einer Backenbewegung nicht mehr notwendig.

Das Teil kann ortsfest sein (Anspruch 3) und z. B. mit einem Maschinengehäuse bzw. Rahmen verbunden sein. Es kann aber auch allein durch einen entsprechenden weggenauen und zeitgenauen Betrieb der beweglichen Teile ortsfest gehalten werden, wenn die beweglichen Teile Primärteile sind, d. h. als Antriebsteile gegen das dann als Sekundärteil fungierende Teil wirken. In diesem Fall ist es nicht nötig, das Teil ortsfest zu fixieren. Das Teil kann aber auch gemäß Anspruch 4 nicht ortsfest sein, und von mindestens einem der beweglichen Teile entlang der Wirklinie versetzt werden. Dann benötigt das Teil einen entsprechenden Freiraum längs der Wirklinie.

Ist gemäß Anspruch 6 der Linearantrieb als Linearmotor, welcher nach dem Schwebebahnprinzip funktioniert, ausgestaltet, so sind sehr schnelle und ortsgenau ansteuerbare Backenbewegungen erreichbar. Dieser elektromagnetische Linearantrieb hat zudem den Vorteil, dass ein relativ hoher Siegeldruck von ca. 5 bis 8 kN erreicht wird. Eine genaue Druckeinstellung wird dabei durch eine Begrenzung der Leistungsaufnahme des Linearmotors, der zwei bewegliche Teile (Läufer) aufweist, bzw. der beweglichen Teile, die als Primärteile ausgebildet sind, erreicht.

Sind die Backenträger über jeweils zwei in Führungen geführten starren Verbindungen mit den Backenhaltern verbunden (Anspruch 7), so ist eine sehr stabile, verwindungssichere Ausgestaltung der relativ planen Vorrichtung erreicht.

Ist die Wirklinie des Linearantriebes parallel zu einer Horizontalkomponente der Bewegungsrichtung der Schweißbacken ausgerichtet (Anspruch 8), so kann die Vorrichtung relativ niedrig gebaut werden. Das bewegliche Teil kann in der Ebene des relativ ebenen Getriebes oder um eine geringe Distanz parallel dazu versetzt wirken. Es sind folglich Ausgestaltungen möglich, die nur ca. 200 mm Bauhöhe aufweisen. Darüber hinaus sind aber auch höhere Bauweisen denkbar, welche bei zur Verfügung stehendem, relativ hohem Raum genutzt werden könnten.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Figur, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
1 in einer Ansicht von oben eine Vorrichtung zum Verschweißen eines (horizontal geschnittenen) Folienschlauches, bei der ein Linearmotor mit zwei beweglichen Teilen (Läufern) dazu genutzt wird, Schweißbacken gegen den Folienschlauch zu bewegen, um diesen quer zu seiner Transportrichtung zu verschweißen.
Bei einer Vorrichtung zum Verschweißen eines Folienschlauches 1 erfolgt diese Verschweißung mittels zweier gegeneinander bewegbarer, den Folienschlauch 1 zwischen sich einklemmender Schweißbacken 2, 3 (1). Zwei Backenhalter 4, 5 dienen zum Halten jeweils einer Schweißbacke 2, 3 und jeweils ein Backenträger 6, 7 dient zum Tragen eines Backenhalters 4, 5 und damit der Schweißbacken 2, 3. Die Backenträger 6, 7 sind über jeweils zwei in Führungen 17 geführten starren Verbindungen 18 mit den Backenhaltern 5, 6 verbunden. Dabei stecken zwei Verbindungen 18 in gleitender Weise in zwei Aussparungen des Backenträgers 6. Als Antrieb für die Backenbewegung dient ein Linearantrieb 8 mit zwei entlang einer Wirklinie 9 eines Teils 10 linear beweglichen Teilen 11, 13. Die beweglichen Teile 11, 13 sind mit dem Getriebe 12 verbunden. Ebenso ist das Getriebe 12 mit den Backenträgern 6, 7 verbunden, um eine gegenläufige Bewegung der Backenträger 6, 7 und damit der Schweißbacken 2, 3 zu erzeugen, und um die Schweißbacken 2, 3 aufeinander zu und voneinander weg bewegen zu können.
Die beweglichen Teile 11, 13 werden entlang des Teiles 10 geführt. Das eine bewegliche Teil 11 ist mit dem einen Backenträger 6 und das andere bewegliche Teil 13 ist mit dem anderen Backenträger 7 verbunden. Während das Teil 10 ein Führungsteil und Sekundärteil ist, sind die beweglichen Teile 11, 13 jeweils als Primärteile ausgebildet. Somit können die beweglichen Teile 11, 13 unabhängig voneinander entlang des Teiles 10 bewegt werden, und mit ihnen die Schweißbacken 2, 3 in horizontaler Richtung versetzt werden. Dabei ist die Wirklinie 9 des elektromagnetischen Linearantriebes 8 parallel zu einer Horizontalkomponente 14 der Bewegungsrichtung der Schweißbacken 2, 3 ausgerichtet. Eine Steuereinrichtung 16 ist dazu vorgesehen, die Bewegung der beweglichen Teile 11, 13 zeitabhängig und wegabhängig zu steuern, um derart eine relativ lange Schweißdauer und ein schnelles Backenöffnen sowie Backenschließen zu erreichen. Um diese sehr schnelle Backenbewegung zu realisieren, ist der Linearantrieb 8 als Linearmotor, welcher nach einem Schwebebahnprinzip funktioniert, ausgestaltet.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung erstreckt sich mit ihrem horizontal ausgerichtetem Linearantrieb 8 vornehmlich in horizontaler Richtung und weist somit in vertikaler Richtung eine sehr geringe Bauhöhe auf, wodurch eine entsprechende vertikale Schlauchbeutelmaschine, die diese Vorrichtung enthält, diesen Vorteil erfährt.

1: Folienschlauch
2, 3: Schweißbacke
4, 5: Backenhalter
6, 7: Backenträger
8: Linearantrieb
9: Wirklinie
10: ortsfestes Teil
11: bewegliches Teil
12: Getriebe
13: bewegliches Teil
14: Bewegungsrichtung, Horizontalkomponente
16: Steuereinrichtung
17: Führung
18: starre Verbindung

Claims

Vorrichtung zum Verschweißen eines Folienschlauches (1), mit zwei gegeneinander bewegbaren, den Folienschlauch (1) zwischen sich einklemmenden Schweißbacken (2, 3), zwei Backenhaltern (4, 5) zum Halten jeweils einer Schweißbacke (2, 3), jeweils einem Backenträger (6, 7) zum Tragen der Backenhalter (4, 5) und damit der Schweißbacken (2, 3), einem Linearantrieb (8) mit einem entlang einer Wirklinie (9) eines Teils (10) linear beweglichen Teil (11), einem mit dem beweglichen Teil (11) verbundenen Getriebe (12), wobei das Getriebe (12) mit den Backenträgern (6, 7) verbunden ist, um eine gegenläufige Bewegung der Backenträger (6, 7) und damit der Schweißbacken (2, 3) zu erzeugen, und um die Schweißbacken (2, 3) aufeinander zu und voneinander weg bewegen zu können, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (8) zwei bewegliche Teile (11, 13) aufweist, wobei das eine bewegliche Teil (11) mit dem einen Backenträger (6) und das andere bewegliche Teil (13) mit dem anderen Backenträger (7) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil (10) ein Sekundärteil ist, und die beweglichen Teile (11, 13) jeweils als Primärteile ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil (10) ortsfest ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil (10) nicht ortsfest ist, und von mindestens einem beweglichen Teil (11, 13) entlang der Wirklinie (9) versetzbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (16) vorgesehen ist, um die Bewegung der beweglichen Teile (11, 13) zeitabhängig zu steuern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (8) als Linearmotor, welcher nach dem Schwebebahnprinzip funktioniert, ausgestaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Backenträger (6, 7) über jeweils zwei in Führungen (17) geführten starren Verbindungen (18) mit den Backenhaltern (5, 6) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirklinie (9) parallel zu einer Horizontalkomponente (14) der Bewegungsrichtung der Schweißbacken (2, 3) ausgerichtet ist.