DE102007007691A1

DE102007007691A1 - Schlauchbeutelmaschine und Verfahren zum Betreiben dieser Schlauchbeutelmaschine

Info

Publication number: DE102007007691A1
Application number: DE102007007691A
Authority: DE
Inventors: 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: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-08-21

Abstract

Bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine (1) mit Querbacken (12, 13) einer Quersiegeleinrichtung (11) zum Erzeugen von Quernähten (14) in einem Folienschlauch (5) dient ein erster Antrieb (17) zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung (11) sowie ein zweiter Antrieb (18) zum Schließen und Öffnen der Querbacken (12, 13). Um einen möglichst schnellen Umlauf der Querbacken (12, 13) und damit eine erhöhte Verpackungsleistung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass eine Steuereinrichtung (39) über eine Verbindung (44) mit dem Antrieb (17) zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung (11), dem Antrieb (18) zum Schließen und Öffnen der Querbacken (12, 13) und einem Antrieb (43) eines Folienabzugs (6) zum Weiterbewegen des Folienschlauches (5) verbunden ist, um die Antriebe (17, 18) der Querbacken (12, 13) derart betreiben zu können, dass die Querbacken (12, 13) während eines Umlaufs entlang einer Backenbahn (38), welche mindestens einen geraden Abschnitt (42) aufweist, bewegbar sind, und dass die Steuereinrichtung (39) dazu vorgesehen ist, bei Eingabe einer Beutellänge und einer Siegelzeit eine für diese Eingaben passende Backenbahn (38) zu berechnen, für welche eine minimierte Backenumlaufzeit erreicht wird. Bei einem vorgeschlagenen Verfahren wird eine Backenbahn (38) in ihrer Gesamtheit durch mindestens einen geraden Abschnitt (42), mindestens einen stärker gekrümmten Abschnitt (45) und mindestens einen leichter gekrümmten Abschnitt (46) gebildet, um eine ...

Description

Der Anmeldegegenstand betrifft den Verpackungsmaschinenbau und dort eine Schlauchbeutelmaschine zum Erzeugen und Befüllen von Schlauchbeuteln. Derartige Maschinen sind in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt.
Aus der DE 44 25 207 A1 ist eine Schlauchbeutelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser Maschine mit einer von einer Vorratsrolle abwickelbaren Folienbahn, einer Formschulter zum Umformen der Folienbahn zu einem Folienschlauch, einem gegen den Folienschlauch wirkender Folienabzug mit einem Antrieb zum Weiterbewegen der ebenen Folienbahn und des Folienschlauches, einem Füllrohr zum Aufnehmen und Befüllen des Folienschlauches, einer Längssiegeleinrichtung zum Verschweißen des Folienschlauches parallel zu seiner Transportrichtung mittels einer Längsnaht, dient eine Quersiegeleinrichtung mit gegeneinander bewegbaren, den Folienschlauch quer zur Transportrichtung verschweißenden Querbacken zum Erzeugen von Quernähten und eine Trenneinrichtung zum Abtrennen fertiggestellter Schlauchbeutel vom Folienschlauch. Die DE 44 25 207 A1 offenbart ferner einen ersten Antrieb zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung, sowie einen zweiten Antrieb zum Schließen und Öffnen der Querbacken. Jede Querbacke kann entlang einer Backenbahn mit kreis- oder ellipsenförmigem Bahnverlauf sowie mit mindestens einen geraden Abschnitt bewegt werden.
Aus der EP 1 710 162 A1 ist bekannt, ein elektronisches Getriebe und zwei senkrecht zueinander wirkende Antriebe für die Bewegung der Querbacken vorzusehnen, um in einfacher Weise eine Backenbahn ändern zu können.
Des weiteren ist aus der DE 195 35 410 A1 bekannt, eine Querbacke einer Schlauchbeutelmaschine mittels eines Linearmotors, welcher ein Primärteil und ein Sekundärteil aufweist, zu bewegen.
Die bekannten Schlauchbeutelmaschinen haben den Nachteil, dass ihre Backenbahnen entweder rechteckig, kreisförmig oder ellipsenförmig vorgegeben sind. In diese Form werden gerade Abschnitte integriert. Dies führt dazu, dass die Zeitdauer für einen einzigen Backenumlauf nicht immer minimiert ist.
Es liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchbeutelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dieser Nachteil beseitigt wird.
Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und gemäß Anspruch 7. Nach Anspruch 1 ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die über eine Verbindung mit dem Antrieb zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung, dem Antrieb zum Schließen und öffnen der Querbacken und dem Antrieb des Folienabzugs verbunden ist, um die Antriebe der Querbacken derart betreiben zu können, dass die Querbacken während eines Umlaufs entlang einer Backenbahn, welche mindestens einen geraden Abschnitt aufweist, bewegbar sind. Dabei ist die Steuereinrichtung dazu vorgesehen, bei Eingabe einer Beutellänge und einer Siegelzeit eine für diese Eingaben passende Backenbahn zu berechnen, für welche eine minimierte Backenumlaufzeit erreicht wird.
Die vorgeschlagene Schlauchbeutelmaschine hat den Vorteil, dass jeweils der Bahnverlauf errechnet wird, der Schlauchbeutel mit vorgegebener Beutellänge sicher verschweißt wird, wobei die Querbacken eine minimierte Backenumlaufzeit haben, d. h., dass die Verpackungsleistung maximiert ist.
Einerseits werden Wege zum Bewegen der Querbacken verkürzt, indem entweder ein lokaler Bahnradius stark vergrößert wird, oder ein ansonsten vorkommender Bahnradius wird durch einen geraden Abschnitt ersetzt, so dass die Wege minimal sind. Entsprechend ist die Zeit zum Bewegen der Querbacken entlang dieser Wege minimal.
Andererseits muss sich an einem geraden Abschnitt der Backenbahn ein umso stärker gekrümmter Abschnitt anschließen, je länger der gerade Abschnitt ist. Je stärker die Krümmung ist, umso langsamer müssen die Querbacken aus Gründen der Maschinentechnik entlang eines gekrümmten Abschnitts bewegt werden.
Ist die Geschwindigkeit der Querbacken zwangsläufig langsam, weil sie in einem Umlaufbereich betrieben werden, der an einen Siegelweg angrenzt, so können dabei sehr große Krümmungen vorgesehen werden. Dies ermöglicht es sodann bei einer Querbackenrückstellbewegung in eine obere Position mit einem sehr großen Radius der Backenbahn oder sogar mit einem geraden Abschnitt die Querbacken zu bewegen, um insgesamt einen schnelleren Backenumlauf zu erreichen, als er bei z. B. weitgehend kreis- oder ellipsenförmigen Backenbahnen möglich ist. Die vorgeschlagene Steuereinrichtung kann auf maschinentechnische Experimentalwerte oder auf ein entsprechendes mathematisches Programm zurückgreifen, um jeweils einen Bahnverlauf zu berechnen, der einen Backenumlauf in einer minimierten Zeitdauer zur Folge hat. Zusätzlich kann, vor allem bei relativ großer Beuteldicke, diese eingegeben werden. Im Regelfall ist dies jedoch nicht notwendig.
Es wird gemäß Anspruch 7 vorgeschlagen, dass die Backenbahn in ihrer Gesamtheit, d. h. gänzlich, durch mindestens einen geraden Abschnitt, mindestens einen stärker gekrümmten Abschnitt und mindestens einen leichter gekrümmten Abschnitt gebildet wird, um eine minimierte Backeumlaufzeit zu erreichen. Dies entspricht dem Ergebnis eines jeweiligen Änderns einer Backenbahn für eine geänderte Verpackungsaufgabe und einem Erreichen eines insgesamt, und nicht nur streckenweise, schnellen Backenumlaufs.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Schlauchbeutelmaschine und des vorgeschlagenen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 sowie Anspruch 8 beschrieben.
Ist gemäß Anspruch 2 im Bereich der Querbacken ein mit diesen über jeweils ein Koppelelement, insbesondere eine Verbindung, verbundener Stripper zum Abstreifen des Folienschlauches vorgesehen, und ist die Steuereinrichtung dazu vorgesehen, einen Strippweg in die Backenbahn zu integrieren, so können derart nach unten segelnde Produktteilchen im Folienschlauch, z. B. zu verpackende Kartoffelchips, nach unten gestreift werden, um die Verpackungsleistung zu erhöhen. Ein derartiges Produktabstreifen kann vor einem Schließen der Querbacken erfolgen. Ist dabei die Steuereinrichtung dazu vorgesehen, einen Backenschließweg zwischen einem Strippweg und einer Siegelstrecke vorzusehen (Anspruch 3), so bestimmt der Winkel zwischen dem Backenschließweg einerseits und den beiden parallel zueinander verlaufenden Strecken Strippweg und Siegelstrecke (Anspruch 8) andererseits maßgeblich den Backenschließvorgang. Der Backenschließweg ist besonders kurz, wenn er gerade ausgeführt ist. Sein Verlauf kann aber zur Folientransportrichtung hin gekrümmt sein, wenn die Querbacken in Folien schonender Weise am Folienschlauch angelegt werden sollen.
Die Backenumlaufzeit wird weiter minimiert, wenn die Querbacken in Abhängigkeit ihrer Antriebsmechanik unterschiedlich gekrümmte Backenabschnitte zurücklegen. Derart kann die Steuereinrichtung so ausgelegt werden, dass sie mindestens einen stärker gekrümmten Abschnitt und mindestens einen leichter gekrümmten Abschnitt in einer Backenbahn vorsieht (Anspruch 4). Optimal ist der Backenumlauf, wenn das Zurücksetzen der Querbacken in ihre obere Funktionsstellung, d. h. Stripp- oder Schweißbeginn, derart erfolgt, dass sich einem stärker gekrümmten Abschnitt ein leichter gekrümmter, und diesem wieder ein stärker gekrümmter Abschnitt anschließt. Bei relativ langer Vertikalbewegung der Querbacken ist die Backenumlaufzeit minimiert, wenn gemäß Anspruch 5 die Steuereinrichtung dazu vorgesehen ist, einen geraden Abschnitt für ein Zurücksetzen der Querbacken in eine obere Position in eine Backenbahn zu integrieren. Dabei sollte der gerade Abschnitt in etwa mittig in einen Bogen zum Zurücksetzen der Querbacken integriert werden.
Die möglichen Backenbahnen können sehr zeit- und sehr ortsgenau einerseits und sehr schnell andererseits umgesetzt werden, wenn gemäß Anspruch 6 mindestens einer der beiden Antriebe zum Bewegen der Querbacken als Linearmotor mit einem Primärteil und einem Sekundärteil ausgeführt ist. Die beste Umsetzung wird erreicht, wenn beide Antriebe Linearmotoren sind.
Im folgenden werden die vorgeschlagene Schlauchbeutelmaschine und das vorgeschlagene Verfahren an Hand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
1 in einer Seitenansicht und in einer vereinfachten Darstellung eine vertikale Schlauchbeutelmaschine, deren Querbacken für eine gegenläufige, umlaufende Bewegung vorgesehen sind;
2 in einer schematischen Darstellung eine Querbacke zu unterschiedlichen Zeitpunkten während eines Umlaufs entlang einer D-förmigen Backenbahn;
3 in einer schematischen Darstellung die Querbacken der Schlauchbeutelmaschine mit einem möglichen Bewegungsmodus;
4 in einer schematischen Darstellung die Querbacken der Schlauchbeutelmaschine in einem Bewegungsmodus entlang einer D-förmigen Backenbahn mit einem längeren geraden Abschnitt sowie (gestrichelt dargestellt) einen kürzeren geraden Abschnitt;
5 in einer Ansicht von oben eine Quersiegeleinrichtung zum Öffnen und Schließen (gestichelt dargestellt) der Querbacken, mit einem Kniehebelsystem, in welches ein Kopplungsmittel eingreift;
6 in einer Ansicht von oben und in vergrößerter Darstellung einen Teil der 5;
7 in einer Seitenansicht und in vergrößerter Darstellung einen Linearmotor zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung sowie (rechts) das Kopplungsmittel, welches die Bewegung des zweiten Antriebs auf die Quersiegeleinrichtung überträgt.
8 in einer schematischen Darstellung unterschiedliche Backenbahnen für unterschiedlich lange Siegelstrecken;
9 in einer schematischen Darstellung eine Backenbahn mit zwei geraden und zueinander parallelen Abschnitten;
10 in einer schematischen Darstellung eine optimierte Backenbahn einer Querbacke, die einen Abstreifvorgang, eine Backenschließbewegung und einen Siegelvorgang ausübt, und die sodann wieder in ihre oberste Stellung zurückgesetzt wird;
11 in einer schematischen Darstellung eine optimierte Backenbahn analog 10, jedoch mit einer längeren Siegelstrecke und mit einem geraden Abschnitt in dem Teil der Backenbahn, der das Zurücksetzen der Querbacke beschreibt, sowie
12 in einer Seitenansicht zwei gegeneinander bewegbare Querbacken an einem Folienschlauch einer Schlauchbeutelmaschine, wobei an jeder Querbacke ein in den Folienschlauch eingreifender Stripper zum Abstreifen von im Folienschlauch nach unten fallenden Produkts vorgesehen ist.
Bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 mit einer von einer Vorratsrolle 2 abwickelbaren Folienbahn 3, einer Formschulter 4 zum Umformen der Folienbahn 3 zu einem Folienschlauch 5, einem gegen den Folienschlauch 5 wirkenden Folienabzug 6 mit einem Antrieb 43 zum Weiterbewegen der ebenen Folienbahn 3 und des Folienschlauches 5, dient ein Füllrohr 7 zum Aufnehmen und Befüllen des Folienschlauches 5 (1). Eine Längssiegeleinrichtung 8 ist zum Verschweißen des Folienschlauches 5 parallel zu seiner Transportrichtung 9 mittels einer Längsnaht 10 und eine Quersiegeleinrichtung 11 mit gegeneinander bewegbaren, den Folienschlauch 5 quer zur Transportrichtung 9 verschweißenden Querbacken 12, 13 zum Erzeugen von Quernähten 14 vorgesehen. Eine Trenneinrichtung 15 dient zum Abtrennen fertiggestellter Schlauchbeutel 16 vom Folienschlauch 5. Ein erster Antrieb 17 ist zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung 11 und ein zweiter Antrieb 18 zum Schließen und Öffnen der Querbacken 12, 13 vorgesehen. Dabei ist der erste Antrieb 17 als Linearmotor mit einem Primärteil 19 und einem Sekundärteil 20 ausgeführt (3, 5). Sein bewegbares Teil (das Sekundärteil 20) trägt über einen Träger 21 einen Rahmen 36 der Quersiegeleinrichtung 11. Die beiden Antriebe 17, 18 bewirken einen gegenläufigen Umlauf der Querbacken 12, 13. Dabei bewegt sich jede Querbacke 12, 13 entlang einer D-förmigen Backenbahn 38 (2), um mit ihrer Siegelfläche 40 entlang eines geraden Abschnitts 42 am Folienschlauch 5 anzuliegen und diesen zu verschweißen. Der gerade Abschnitt könnte durch eine Rückstellung einer Querbacke 12, 13 gegen die Kraft einer Feder passieren, wobei die Federspannung den Schweißdruck beschreibt, oder der gerade Abschnitt 42 wird durch entsprechenden Betrieb des Antriebs 18 bei die Quersiegeleinrichtung 11 hebendem und senkendem Antrieb 17 erreicht.
Um eine hohe Verpackungsgeschwindigkeit zu erreichen, werden die Massenträgheitsmomente reduziert, indem der zweite Antrieb 18 ortsfest ist und über ein sich in vertikaler Richtung erstreckendes Kopplungsmittel 22 mit einem Getriebe 23 der Quersiegeleinrichtung 11 verbunden ist (7). Derart überträgt er seine Dreh- oder Schwenkbewegung auf das Getriebe 23, um damit die Relativbewegung der Querbacken 12, 13 zu bewirken. Dazu weist das Kopplungsmittel 22 eine um eine Achse 24 schwenkbare Welle 25 auf, welche zwei parallel zur Achse 24 verlaufende Koppelelemente 26 aufweist. Ein mit zwei Gelenken 27, 28 eines Kniehebelsystems 29 verbundenes schwenkbares Verbindungselement 30 ist mit dem Träger 21 verbunden (6). Das Kniehebelsystem 29 ist über jeweils eine Strebe 37 an einem der beiden Gelenke 27, 28 und jeweils ein weiteres Gelenk 31, 32 an der Strebe 37 mit jeweils einem Backenträger 33, 34 einer Querbacke 12, 13 verbunden (5). Das Koppelelement 26 ist von einem Lager 35 des Verbindungselementes 30 aufgenommen. Das Lager 35 ist mitsamt dem Verbindungselement 30, dem Träger 21 und der Quersiegeleinrichtung 11 entlang des Koppelelementes 26 vertikal bewegbar.
Anstatt eine Schwenkbewegung vorzusehen, könnten der Antrieb 18 und die Welle 25 auch umlaufend betrieben werden, wobei die Querbacken 12, 13 mittels Federelementen gegeneinander rückstellbar sein könnten, um den geraden Abschnitt 42 ihrer Backenbahnen 38 und damit auch den Schweißdruck zu erzeugen. Da beim Ausführungsbeispiel der Schweißdruck vom Antrieb 18 erzeugt wird, ist dieser mit einer Steuereinrichtung 39 zum Ansteuern der Leistung des Antriebs 18 und damit zum Einstellen eines Schweißdrucks zwischen den Siegelflächen 40 der Querbacken 12, 13 verbunden. Der Antrieb 18 ist ein Torquemotor, der es erlaubt, über ein genau zu regelndes Drehmoment einen genauen Siegeldruck (Schweißdruck) vorzugeben.
Die Welle 25 weist zwei parallel zueinander verlaufende Stangen auf, die als gleitfähige Koppelelemente 25 in den Lagern 35 des Verbindungselementes 30 fungieren.
Ein ortsfestes Teil des Linearmotors ist als Primärteil 19 ausgeführt, und das bewegbare Teil des Linearmotors als Sekundärteil, damit das vertikal bewegbare Teil leichter und damit schneller bewegbar ist.
Anstatt einer D-förmigen Backenbahn 38 (2) umzulaufen, können die Querbacken 12, 13 bei ausgeschaltetem Antrieb 18 rein getaktet betrieben werden (3) oder bei unterschiedlich hoch und runter bewegendem Antrieb 18 entlang von unterschiedlichen Backenbahnen 38 (4).
Um einen sehr kurzen Abschnitt 42 der D-förmigen Backenbahn 38 (gestrichelt in 4 gezeichnet) und damit eine geringe Bauhöhe für die Quersiegeleinrichtung 11 zu erreichen, wird als Länge des geraden Abschnittes 42 die 1,5 flache Backenhöhe h vorgewählt. Diese Vorwahl erfolgt mittels einer Steuereinrichtung 39, die über eine Verbindung 44 mit dem Antrieb 17 zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung 11 und mit dem Antrieb 43 des Folienabzugs 6 verbunden ist, um diese Antriebe 17, 43 derart zu betreiben, dass die Querbacken 12, 13 während eines Umlaufs entlang einer D-förmigen Backenbahn 38 in einer Stellung in der Mitte des geraden Abschnitts 42 angehalten wird und dort für eine Zeitdauer von 0,2 Sekunden verbleibt, um den Schweißvorgang auszuführen. Entsprechend wird der Folienabzug 6 für diese Zeitdauer angehalten. Die Backenbahn 38 könnte auch bezüglich ihrer Breite verändert werden, da der Antrieb 18 zum Schließen und Öffnen der Querbacken 12, 13 über eine Verbindung 44 mit der Steuereinrichtung 39 verbunden ist, und die Querbacken 12, 13 folglich unterschiedlich weit geöffnet werden könnten. Zudem ist die Steuereinrichtung 39 dazu vorgesehen, während des Stillstandes der Querbacken 12, 13 die Leistung des Antriebs 18 und damit die Einstellung des Schweißdrucks zwischen den Siegelflächen 40 der Querbacken 12, 13 vorzugeben. Derart kann für eine relativ kurze Schweißdauer ein relativ hoher Schweißdruck eingestellt werden.
Um einen von der genutzten Maschinentechnik abhängigen, besonders schnellen Umlauf der Querbacken 12, 13 zu erreichen, ist die Steuereinrichtung 39 über die Verbindung 44 mit dem Antrieb 17 zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung 11, dem Antrieb 18 zum Schließen und Öffnen der Querbacken 12, 13 und dem Antrieb 43 des Folienabzugs 6 verbunden, um die Antriebe 17, 18 der Querbacken 12, 13 derart betreiben zu können, dass ein optimierter Umlauf erreicht wird. Die Backenbahn 38 weist dabei einen geraden Abschnitt 42 oder mehrere gerade Abschnitte 42 auf (2, 4, sowie 8 bis 11). Die Steuereinrichtung 39 ist dazu vorgesehen, bei Eingabe einer Beutellänge und einer Siegelzeit eine für diese Eingaben passende Backenbahn 38 zu berechnen, für welche eine minimierte Backenumlaufzeit erreicht wird. Die Backenbahn kann dabei eine reine D-Form (2, 4, 8 und 10) ergeben. Es können aber auch von einer D-Form abweichende Backenbahnen 38 (9 und 11) errechnet werden. Die Backenbahnen 38 werden derart von der Steuereinrichtung 39 vorgegeben, dass die Backenbahn 38 in ihrer Gesamtheit durch mindestens einen geraden Abschnitt 42, mindestens einen stärker gekrümmten Abschnitt 45 und mindestens einen leichter gekrümmten Abschnitt 46 gebildet wird, um eine minimierte Backenumlaufzeit zu erreichen.
Im Bereich der Querbacken 12, 13 ist jeweils ein Stripper 51 zum Abstreifen des Folienschlauches 5 vorgesehen (12). Bei diesen ist jeweils ein Stripper 51 über eine Verbindung 54 mit einer Querbacke 12, 13 verbunden. Jeweils eine Stange 52 an einer Halterung 55 ist beim Schließen der Querbacken 12, 13 gegen die Kraft einer Feder 53 rückstellbar, damit der Folienschlauch 5 vor einem Schließen der Querbacken 12, 13 nach unten von den Stangen 52 abgestreift werden kann. Sofern ein entsprechendes Produkt 50 verpackt werden soll und die Querbacken 12, 13 Stripper 51 aufweisen, wird die Steuereinrichtung 39 auch dazu genutzt, einen Strippweg 47 in die Backenbahn 38 zu integrieren (10 und 11). Dabei ist jeweils ein gerader Abschnitt 42 der Backenbahn 38 als Strippweg 47 vorgesehen. Dieser gerade Abschnitt 42 führt über einen geraden Abschnitt 42 eines Backenschließweges 48 zu einem geraden Abschnitt 42 einer Siegelstrecke 49. Die geraden Abschnitte 42 des Strippweges 47 und der Siegelstrecke 49 sind zueinander parallel ausgerichtet. Die Steuereinrichtung 39 ist auch dazu vorgesehen, den Backenschließweg 48 zwischen einem Strippweg 47 und einer Siegelstrecke 49 vorzusehen, und gibt stets vor, ob er gerade oder gekrümmt sein soll.
Die Steuereinrichtung 39 gibt unter Maximierung der Zurücksetzbewegung der Querbacken 12, 13 nach einem erfolgten Siegelvorgang vor, ob ein gerader Abschnitt 42 für das Zurücksetzen in ihre oberste Position zu integrieren ist. Ein derartiger gerader Abschnitt 42, um ca. 180 Grad zum geraden Abschnitt 42 der Siegelstrecke 49 hin versetzt, erlaubt es, dass die Querbacken auf kürzestem Wege in kürzester Zeit nach oben gebracht werden (11). Wie 9 zeigt, kann der gerade Abschnitt 42 zum Zurücksetzen senkrecht nach oben (durchgezogene Linie) oder in einem spitzen Winkel zur Senkrechten erfolgen (gestrichelte Linie). Werden die Querbacken 12, 13 sehr schnell geöffnet, so ist es günstiger, einen nicht senkrecht ausgerichteten geraden Abschnitt 42 (gestrichelte Linie) vorzusehen, um eine als besonders günstig berechnete stärkere Krümmung 45 (oben rechts) zu erreichen.
Bei der Backenbahn 38, die in 8 mit durchgezogener Linie dargestellt ist, werden Schlauchbeutel 16 mit einer Beutellänge von 300 mm bei einer Siegelzeit von 0,3 sec erzeugt. Die Backenbahn 38, die in 8 in Strich-Punkt-Linie dargestellt ist, beschreibt einen optimierten Umlauf für eine Beutellänge von 150 mm bei gleicher Siegelzeit. Die Backenbahnen 38 sind dabei nicht in gleichem Maßstab abgebildet.
Beim Ausführungsbeispiel der 9 wird eine Backenbahn 38 in durchgezogener Linie für eine Beutellänge von 50 mm bei einer Siegelzeit von 0,3 sec angegeben. Sollen die Querbacken 12, 13 schneller geöffnet werden, so wird die gestrichelte Backenbahn 38 genutzt.

h: Backenhöhe
1: Schlauchbeutelmaschine
2: Vorratsrolle
3: Folienbahn
4: Formschulter
5: Folienschlauch
6: Folienabzug
7: Füllrohr
8: Längssiegeleinrichtung
9: Transportrichtung
10: Längsnaht
11: Quersiegeleinrichtung
12, 13: Querbacke
14: Quernaht
15: Trenneinrichtung
16: Schlauchbeutel
17: erster Antrieb
18: zweiter Antrieb
19: Primärteil
20: Sekundärteil
21: Träger
22: Kopplungsmittel
23: Getriebe
24: Achse
25: Welle
26: Koppelelement
27, 28: Gelenk
29: Kniehebelsystem
30: Verbindungselement
31, 32: Gelenk
33, 34: Backenträger
35: Lager
36: Rahmen
37: Strebe
38: Backenbahn
39: Steuereinrichtung
40: Siegelfläche
41: Führung
42: Abschnitt, gerade
43: Antrieb
44: Verbindung
45: Abschnitt, gekrümmt
46: Abschnitt, leicht gekrümmt
47: Strippweg
48: Backenschließweg
49: Siegelstrecke
50: Produkt
51: Stripper
52: Stange
53: Feder
54: Verbindung
55: Halterung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4425207 A1 [0002, 0002]
- EP 1710162 A1 [0003]
- DE 19535410 A1 [0004]

Claims

Schlauchbeutelmaschine (1) mit einer von einer Vorratsrolle (2) abwickelbaren Folienbahn (3), einer Formschulter (4) zum Umformen der Folienbahn (3) zu einem Folienschlauch (5), einem gegen den Folienschlauch (5) wirkenden Folienabzug (6) mit einem Antrieb (43) zum Weiterbewegen der ebenen Folienbahn (3) und des Folienschlauches (5), einem Füllrohr (7) zum Aufnehmen und Befüllen des Folienschlauches (5), einer Längssiegeleinrichtung (8) zum Verschweißen des Folienschlauches (5) parallel zu seiner Transportrichtung (9) mittels einer Längsnaht (10), einer Quersiegeleinrichtung (11) mit gegeneinander bewegbaren, den Folienschlauch (5) quer zur Transportrichtung (9) verschweißenden Querbacken (12, 13) zum Erzeugen von Quernähten (14), einer Trenneinrichtung (15) zum Abtrennen fertiggestellter Schlauchbeutel (16) vom Folienschlauch (5), einem ersten Antrieb (17) zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung (11), sowie einem zweiten Antrieb (18) zum Schließen und Öffnen der Querbacken (12, 13), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (39) über eine Verbindung (44) mit dem Antrieb (17) zum Heben und Senken der Quersiegeleinrichtung (11), dem Antrieb (18) zum Schließen und Öffnen der Querbacken (12, 13) und dem Antrieb (43) des Folienabzugs (6) verbunden ist, um die Antriebe (17, 18) der Querbacken (12, 13) derart betreiben zu können, dass die Querbacken (12, 13) während eines Umlaufs entlang einer Backenbahn (38), welche mindestens einen geraden Abschnitt (42) aufweist, bewegbar sind, und dass die Steuereinrichtung (39) dazu vorgesehen ist, bei Eingabe einer Beutellänge und einer Siegelzeit eine für diese Eingaben passende Backenbahn (38) zu berechnen, für welche eine minimierte Backenumlaufzeit erreicht wird.
Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Querbacken (12, 13) ein mit diesen über jeweils ein Koppelelement, insbesondere eine Verbindung (54), verbundener Stripper (51) zum Abstreifen des Folienschlauches (5) vorgesehen ist, und dass die Steuereinrichtung (39) dazu vorgesehen ist, einen Strippweg (47) in die Backenbahn (38) zu integrieren.
Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (39) dazu vorgesehen ist, einen Backenschließweg (48) zwischen einem Strippweg (47) und einer Siegelstrecke (49) vorzusehen.
Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (39) dazu vorgesehen ist, mindestens einen stärker gekrümmten Abschnitt (45) und mindestens einen leichter gekrümmten Abschnitt (46) in einer Backenbahn (38) vorzusehen.
Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (39) dazu vorgesehen ist, einen geraden Abschnitt (42) für ein Zurücksetzen der Querbacken (12, 13) in eine obere Position in eine Backenbahn (38) zu integrieren.
Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Antriebe (17, 18) zum Bewegen der Querbacken (12, 13) als Linearmotor mit einem Primärteil (19) und einem Sekundärteil (20) ausgeführt ist.
Verfahren zum Betreiben einer Schlauchbeutelmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Backenbahn (38) derart von der Steuereinrichtung (39) vorgegeben wird, dass die Backenbahn (38) in ihrer Gesamtheit durch mindestens einen geraden Abschnitt (42), mindestens einen stärker gekrümmten Abschnitt (45) und mindestens einen leichter gekrümmten Abschnitt (46) gebildet wird, um eine minimierte Backenumlaufzeit zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein gerader Abschnitt (42) der Backenbahn (38) als Strippweg (47) vorgesehen ist, dass dieser gerade Abschnitt (42) über einen geraden Abschnitt (42) eines Backenschließweges (48) zu einem geraden Abschnitt (42) einer Siegelstrecke (49) führt, und dass die geraden Abschnitte (42) des Strippweges (47) und der Siegelstrecke (49) zueinander parallel sind.