DE102004062025A1

DE102004062025A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen aus einer Flachfolie

Info

Publication number: DE102004062025A1
Application number: DE102004062025A
Authority: DE
Inventors: Bernd Wilke; Helmut Weber; Michael Gensheimer; Carsten Gruber; Markus Trugenberger; Oleg Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-07-13
Also published as: US20080261792A1; WO2006069892A2; EP1838578B1; EP1838578A2; WO2006069892A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen aus einem flachen Folienmaterial (2), umfassend eine erste im Wesentlichen konkave Walze (4), eine zweite im Wesentlichen konkave Walze (5), ein Formatrohr (3), welches zwischen der ersten und der zweiten Walze angeordnet ist, und eine Längssiegeleinrichtung (7), um eine Längsnaht des Schlauches zu verschließen, wobei die im Wesentlichen konkaven Walzen (4, 5) jeweils eine Vielzahl von einzelnen Scheiben (4a, 4b, 4c, 4d) umfassen, wobei die einzelnen Scheiben der Walzen (4, 5) jeweils frei drehbar angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen oder Beuteln aus einer ebenen Folienbahn.

Vorrichtungen zur Herstellung von Schläuchen bzw. Beuteln sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 4335577 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Beuteln, bei der mittels einer Schlauchformeinrichtung und einer Längsnahtsiegeleinrichtung aus einer endlosen Kunststoff-Folienbahn ein Schlauch geformt wird. Die bekannte Schlauchformeinrichtung umfasst dabei eine Formschulter und ein Formrohr. Die Folienbahn wird über die Formschulter und das Formrohr gezogen und dabei um das Formrohr gelegt und anschließend mit der Längsnahtsiegeleinrichtung zu einem Schlauch versiegelt. Dabei wirken an der Formschulter sehr hohe Abzugskräfte. Diese hohe Abzugskräfte resultieren aus der Massenträgheitskraft der Folienbahnrolle, der Haftreibung der Folienbahn an der Packstoffrolle, der Lagerreibung an Umlenkrollen, der Form der Formschulter und des Reibungswiderstands der Folienbahn selbst. Dadurch ist es mit den bekannten Vorrichtungen schwierig, Folien mit einem höheren Reibwert zu verarbeiten.

Ferner müssen bei den bekannten Vorrichtungen verschiedene Formatsätze, insbesondere verschiedene Formschultern, vorgehalten werden, um Schläuche bzw. Beutel mit unterschiedlichen Abmessungen herzustellen. Hierdurch werden einerseits Rüstzeiten für die Umrüstung der Maschine benötigt und andererseits eine Vielzahl von Formatsätzen unterschiedlicher Größen vorgehalten werden, was die Herstellungskosten verteuert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen aus einer flachen Folie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Abzugskräfte an der Vorrichtung deutlich reduziert werden können. Hieraus resultiert der Vorteil, dass dadurch sehr dünne Folien oder Folien mit sehr großen Reibkräften verarbeitet werden können. Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Vorrichtung auf unterschiedliche Schlauchdurchmesser einfach umzustellen, ohne dass aufwendige Umrüstarbeiten oder andere Teile eines Formatsatzes notwendig sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorrichtung eine erste und eine zweite im Wesentlichen konkave Walze umfasst. Zwischen der ersten und der zweiten Walze ist ein Formatrohr angeordnet, welches den Durchmesser des herzustellenden Schlauches vorgibt. Dem Formatrohr nachgeordnet ist eine Längssiegeleinrichtung, welche eine Längsnaht des Schlauches verschließt, um aus der ebenen Folie den Schlauch herzustellen. Erfindungsgemäß umfassen die im Wesentlichen konkaven Walzen jeweils eine Vielzahl von einzelnen Scheiben. Der Außendurchmesser der einzelnen Scheiben ist dabei jeweils derart gewählt, dass bei einer Seitenansicht der Walzen sich die Walze nach innen bis zu einer minimalen Durchmesser verjüngt und anschließend ausgehend vom minimalen Durchmesser wieder erweitert. Die bei Seitenansicht erkennbare Form der Walzen ist dabei vorzugsweise halbkreisförmig oder parabelförmig. Die einzelnen Scheiben sind dabei jeweils frei drehbar.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Vorzugsweise sind die einzelnen Scheiben der ersten und zweiten Walzen derart gebildet, dass sie einen sich über die Scheibendicke kontinuierlich ändernden Außendurchmesser aufweisen. Die Änderung ist vorzugsweise linear oder besonders bevorzugt bogenförmig. Bei einer bogenförmigen Änderung kann bei einer im Schnitt bogenförmigen Ausgestaltung des Außendurchmessers ein kontinuierliche Übergang von einer Scheibe zur benachbarten Scheibe ermöglicht werden.

Weiter bevorzugt weist eine der Walzen zwischen zwei benachbarten Scheiben einen Spalt auf. Durch den Spalt können die beiden zusammengeführten Kanten der Folie hindurchgeführt und der Längssiegeleinrichtung zugeführt werden. Dadurch wird ein Umknicken oder Falzen der Kanten verhindert.

Besonders bevorzugt sind die erste und die zweite Walze derart zueinander angeordnet, dass sie sich berühren. Die Walzen sind dabei gleich aufgebaut, so dass die Berührungspunkte der Walzen an ihren in Axialrichtung jeweils äußeren Rändern liegen.

Besonders bevorzugt weisen die einzelnen Scheiben der beiden Walzen jeweils die gleiche Dicke in Axialrichtung der Walzen auf.

Gemäß einer anderen bevörzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die beiden Walzen parallel zueinander angeordnet.

Weiter bevorzugt ist das Formrohr hohl ausgebildet und wird als Füllrohr für den hergestellten Schlauch verwendet. Dadurch kann eine besonders kompakte Vorrichtung bereitgestellt werden.

Weiter bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Quersiegeleinrichtung, welche eine Versiegelung des Schlauches in Querrichtung bereitstellt. Die Quersiegeleinrichtung ist unterhalb des Formatrohrs angeordnet. Dadurch kann aus dem länglichen Schlauch eine Vielzahl von Beuteln gleicher oder unterschiedlicher Länge hergestellt werden. Die Quersiegeleinrichtung nimmt dabei eine Versiegelung sowohl des einen Endes als auch des anderen Endes des Schlauches vor.

Zeichnung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Seitenansicht einer ersten und zweiten Walze gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Seitenansicht eines Montagevorgangs für eine Walze,
4 eine schematische Draufsicht einer einzelnen Scheibe für eine erfindungsgemäße Walze, und
5 eine schematische Schnittansicht der in 4 gezeigte Scheibe der Walze.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Schläuchen bzw. Beuteln gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Herstellung von Schläuchen aus einer ebenen Folie 2 ein Formatrohr 3, welches als hohlzylindrisches Rohr ausgebildet ist. Das Formatrohr 3 ist zwischen einer ersten Walze 4 und einer zweiten Walze 5 angeordnet. Die beiden Walzen 4 und 5 sind im Detail in 2 näher dargestellt. Den Walzen 4, 5 ist ferner eine Längssiegeleinrichtung 7 nachgeschaltet, welche eine Versiegelung des erzeugten Schlauches in Längsrichtung durchführt. Der Längssiegeleinrichtung 7 ist weiterhin eine Quersiegeleinrichtung 8 nachgeschaltet, welche eine Versiegelung des Schlauches in horizontaler Richtung ermöglicht, so dass Schlauchbeutel 2c mit vorbestimmter Länge hergestellt werden können.
Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich ist, weisen die Walzen 4 und 5 jeweils eine im Wesentlichen konkave Form derart auf, dass sich der Außendurchmesser der Walzen von einer ersten Außenseite in Axialrichtung der Walze zur Mitte hin kontinuierlich verjüngt und sich anschließend von der Mitte hin zur zweiten Außenseite in Axialrichtung wieder kontinuierlich erweitert. Die beiden Walzen 4, 5 sind dabei jeweils aus einer Vielzahl von einzelnen Scheiben zusammengesetzt, welche im zusammengesetzten Zustand den kontinuierlichen Verlauf der Außenumfangsfläche der Walzen ergeben.
3 zeigt dabei schematisch einen Montagevorgang von einzelnen Scheiben 4a, 4b, 4c, 4d auf eine zylindrische Achse 9 der ersten Walze 4. Die einzelnen Scheiben 4a, 4b, 4c, 4d der Walzen 4, 5 weisen dabei jeweils die gleiche Breite auf. 5 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen geometrischen Verlauf einer Außenumfangsfläche einer Scheibe 4a. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist der Verlauf in der Breite der Scheibe 4a bogenförmig, wobei, wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich ist, im zusammengesetzten Zustand ein in Seitenansicht kreisbogenförmiger Verlauf erhalten wird.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, sind die Achsen 9, 10 der ersten und zweiten Walze 4, 5 parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Scheiben der Walzen 4, 5 sind dabei derart an den Achsen 9 bzw. 10 angeordnet, dass sie sich unabhängig voneinander drehen können. Dadurch wird sichergestellt, dass die Folie 2 mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit nach unten durch die Walzen 4, 5 gefördert wird. Somit kann verhindert werden, dass sich aufgrund der unterschiedlichen Radien in Längsrichtung der Walze unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten während der Erzeugung des Schlauches ergeben, so dass Schläuche mit gleich bleibend hoher Qualität erzeugt werden können. Erfindungsgemäß können somit die Abzugskräfte an Schlauchbeutelmaschinen reduziert werden, wodurch auch sehr dünne Folien oder Folien mit sehr großen Reibkräften verarbeitet werden können.
Wie ferner aus 2 ersichtlich ist, unterscheidet sich die zweite Walze 5 von der ersten Walze durch einen Spalt 6, welcher an der Stelle mit dem geringsten Durchmesser der zweiten Walze 5 gebildet ist. Dieser Spalt 6 dient zur Durchführung der Kanten der ebenen Folie 2, wenn diese, wie in 1 gezeigt, um das Formatrohr 3 herumgeführt wird. Die beiden Kanten werden parallel zueinander gelegt und durch den Spalt 6 geführt und der Längssiegeleinrichtung 7 zugeführt, welche die beiden Kanten miteinander verschweißt, so dass ein geschlossener Schlauch erhalten wird.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit ein ebener Bereich 2a der Folie 2, welche üblicherweise auf einer großen Packstoffrolle aufgerollt ist, über Umlenkrollen 12 und 13 abgezogen werden und um das Formatrohr 3 geführt werden. Das zwischen den beiden Walzen 4, 5 angeordnete Formatrohr 3 befindet sich mit den Walzen 4, 5 in Kontakt, so dass die Folie 2 um das Formatrohr herumgeführt wird und kurz oberhalb des Spaltes 6 an der zweiten Walze 5 zusammengeführt wird. Anschließend werden die Kanten der Folie 2 durch den Spalt herumgeführt und mittels der Längssiegeleinrichtung 7 miteinander verschweißt. Dadurch entsteht ein länglicher Schlauchbereich 2b.
Falls gewünscht, kann sofort ein Füllgut in den Schlauchbereich 2b über das hohle Formatrohr 3 eingefüllt werden. Um zu verhindern, dass das Füllgut durch den Schlauchbereich 2b hindurchfällt, wurde zuerst der Schlauchbereich 2b mittels der Quersiegeleinrichtung 8 in Horizontalrichtung versiegelt, so dass das Füllgut im halbfertigen Schlauchbeutel aufgefangen wird. Anschließend wird der Schlauch weitertransportiert und die Quersiegeleinrichtung 8 führt noch mal einen horizontalen Siegelvorgang durch, so dass ein fertig abgepackter Schlauchbeutel 2c entsteht.
Weiterhin kann erfindungsgemäß eine einfache Formatverstellung erfolgen, indem die konkaven Walzen durch Entnehmen oder Zugeben von weiteren Scheiben verändert werden und ein entsprechend geändertes Formatrohr 3 verwendet wird. Hierdurch ist es möglich, mit einer Formeinrichtung auf schnelle und einfache Weise unterschiedliche Schlauchdurchmesser herzustellen. Erfindungsgemäß können somit höhere Produktionsgeschwindigkeiten durch die verringerte Reibung erreicht werden, da die Gefahr des Reißens der Folie minimiert sind. Ferner sind die Kosten für eine Herstellung der Walzen im Vergleich mit den bekannten Formschultern deutlich reduziert. Weiterhin bietet die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, auch Packstoffe als Folienmaterial zu verarbeiten, welches mit den bisherigen bekannten Maschinen nicht verarbeitbar war.
Es sei angemerkt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise ein verstellbares Formatrohr umfasst, welches auf unterschiedliche Durchmesser verstellbar ist. Dadurch können Schläuche mit unterschiedlichen Schlauchdurchmessern hergestellt werden. Somit ist kein Vorhalten von unterschiedlichen Formatrohren notwendig.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen aus einem flachen Folienmaterial (2), umfassend eine erste im Wesentlichen konkave Walze (4), eine zweite im Wesentlichen konkave Walze (5), ein Formatrohr (3), welches zwischen der ersten und der zweiten Walze angeordnet ist und eine Längssiegeleinrichtung (7), um eine Längsnaht des Schlauches zu verschließen, wobei die im Wesentlichen konkaven Walzen (4, 5) jeweils eine Vielzahl von einzelnen Scheiben (4a, 4b, 4c, 4d) umfassen, wobei die einzelnen Scheiben der Walzen (4, 5) jeweils frei drehbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser jeder einzelnen Scheibe der Walzen (4, 5) sich über eine Dicke der Scheiben kontinuierlich ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenumfang einer einzelnen Scheibe jeder Walze derart gebildet ist, dass der Außenumfang im Schnitt eine bogenförmige, insbesondere eine kreisbogenförmige, oder paraboloide Form, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Walze (5) zwischen zwei Scheiben einen Spalt (6) aufweist, durch welchen die zusammengeführten Kanten des Folienmaterials (2) hindurchführbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Walze (4) und die zweite Walze (5) berühren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Scheiben jeder Walze (4, 5) jeweils eine gleiche Dicke in Axialrichtung aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (4) zur zweiten Walze (5) parallel angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formatrohr (3) hohl ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formatrohr (3) hinsichtlich seines Durchmessers verstellbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Quersiegeleinrichtung (8), um Schlauchbeutel (2c) aus dem hergestellten Schlauch zu erzeugen.