DE102013207151A1 - Form shoulder of a tubular bag packaging machine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formschulter einer Schlauchbeutel-Form-, Füll- und Verschließmaschine, wobei die Formschulter (2) aus einem porösen Werkstoff gefertigt ist und in einzelne Segmente (3) unterteilt ist.The present invention relates to a shaped shoulder of a tubular bag forming, filling and closing machine, the shaped shoulder (2) being made from a porous material and being divided into individual segments (3).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschulter einer Schlauchbeutel-Form-, Füll- und Verschließmaschine. Derartige Formschultern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden meist aus Kunststoff oder strukturiertem Blech hergestellt, wobei die Oberflächeneigenschaften der Formschulter und des durch die Formschulter umzuformenden Kunststoffmaterials (Packstoff) so aufeinander abgestimmt sein müssen, dass der Packstoff auf der Formschulter gleitet, um nachfolgend aus einer flachen Bahn zu einem Folienschlauch geformt zu werden. Bedingt durch die zwischen dem Packstoff und der Formschulter auftretende Reibung ist es ohne besondere Maßnahmen nicht möglich, empfindliche, strukturierte oder anhaftende Packstoffe zu verarbeiten. Es erweist sich insbesondere als nachteilig, dass die Formschulter insbesondere im Bereich der Umformkante zu Verschleiß neigt.The invention relates to a forming shoulder of a tubular bag forming, filling and sealing machine. Such form shoulders are known from the prior art. They are usually made of plastic or structured sheet metal, wherein the surface properties of the forming shoulder and reshaping by the forming shoulder plastic material (packaging material) must be coordinated so that the packaging material slides on the forming shoulder to subsequently formed from a flat sheet to a film tube become. Due to the friction occurring between the packaging material and the forming shoulder, it is not possible without special measures to process sensitive, structured or adhering packaging materials. It proves to be particularly disadvantageous that the forming shoulder tends to wear, in particular in the region of the forming edge.
Aus der
Die
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die gesamte Formschulter und insbesondere die Oberfläche der Formschulter aus einem porösen Werkstoff gefertigt ist und in einzelne Segmente unterteilt ist. Durch die poröse Ausgestaltung, insbesondere der Oberfläche der Formschulter, und durch die Aufteilung in einzelne Segmente ist es möglich, gezielt durch Zuführung eines Gases, vorzugsweise Luft, lokale Luftpolster zu erzeugen, um einen direkten Kontakt zwischen dem Packstoff und der Formschulter zu verhindern. Hierdurch ergeben sich günstige Reibverhältnisse. Durch die Aufteilung der Formschulter bzw. der Formschulteroberfläche in einzelne Segmente können diese Segmente einzeln angesteuert werden, so dass sich die Möglichkeit gibt, die Packmittelbahn bei deren Verarbeitung und Verformung über die Formschulter gezielt zu beeinflussen. Hierbei ist es möglich, den Bahnlauf zu optimieren und zu regeln und die auftretenden Bahnbelastungen des Packstoffs zu messen. Im Unterschied zum Stand der Technik bei dem lediglich eine binäre Steuerung (Ausschalten oder Einschalten) vorgesehen ist, ist es somit erfindungsgemäß bei den einzelnen Segmenten möglich, gezielt die Reibungsverhältnisse zu beeinflussen, um eine Steuerung der Bewegung der Packstoffbahn zu ermöglichen und um insgesamt die Packstoffbahn gezielt über die Formschulter zu führen.According to the invention, it is provided that the entire forming shoulder and in particular the surface of the forming shoulder is made of a porous material and is divided into individual segments. Due to the porous design, in particular the surface of the forming shoulder, and by the division into individual segments, it is possible to selectively produce by supplying a gas, preferably air, local air cushion to prevent direct contact between the packaging material and the forming shoulder. This results in favorable friction conditions. By dividing the forming shoulder or the form shoulder surface into individual segments, these segments can be controlled individually, so that there is the possibility to influence the packaging material web during their processing and deformation on the forming shoulder targeted. It is possible to optimize and regulate the web run and to measure the occurring web loads of the packaging material. In contrast to the prior art in which only a binary control (switching off or switching on) is provided, it is thus possible according to the invention in the individual segments to selectively influence the friction conditions to allow control of the movement of the packaging material web and to the packaging material web to guide over the form shoulder.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
In besonders günstiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Formschulter mittels eines Sinterverfahrens oder mittels eines generativen Verfahrens, wie beispielsweise Rapid Prototyping herzustellen ist.In a particularly favorable development of the invention, it is provided that the forming shoulder can be produced by means of a sintering method or by means of a generative method, such as rapid prototyping.
Kern der Erfindung ist somit unter anderem eine gesinterte oder generativ hergestellte Formschulter mit Steuerungs- und Messaufgaben. Hierbei bieten sich folgende Vorteile: Bei einer gesinterten Formschulter können Porositäten gezielt eingebracht und zum Beispiel zur Erzeugung eines Luftpolsters zwischen Formschulteroberfläche und Folie genutzt werden. Hierbei ist man bei der Einteilung der porösen Flächen auf der Formschulteroberfläche frei in Form und Gestaltung dieser. Zusätzlich können durch diese Porositäten im Gesamtmaterial direkt Zuleitungen erzeugt werden, die wiederum gasdurchlässig sind. Diese Variante der Nutzung ist auch mit einer generativ hergestellten Formschulter möglich, da diese zum Beispiel durch Rapid Prototyping herstellbar ist. Auch in dieser Variante sind diverse Kanäle zum Gastransport realisierbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch diese porösen Flächen Messaufgaben realisiert werden können. Erfindungsgemäß möglich sind hierbei Staudruckmessungen, welche Aussagen über die Bahnkraftverteilung und dementsprechend über die Belastungen der Bahn zulassen. Eine Steuerung des Bahnverhaltens und somit der Positionstreue der Packmittelbahn auf der Formschulter ist ebenfalls als Vorteil zu sehen. Hierbei lassen sich durch die porösen Flächen und deren Luftdurchfluss die Reibverhältnisse auf der Formschulter und somit die Position der Folie auf der Formschulter steuern. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei intermittierend arbeitenden Verarbeitungsmaschinen einsetzbar, da diese kein stationäres Luftpolster zwischen Formschulter und Folie aufbauen können. Dies ist bedingt durch den Start-Stopp-Betrieb dieser Maschinen.The core of the invention is thus inter alia a sintered or generatively produced form shoulder with control and measurement tasks. Here are the following advantages: In a sintered forming shoulder, porosities can be deliberately introduced and used, for example, to produce an air cushion between the shoulder surface and the film. Here, one is in the division of the porous surfaces on the Formschulteroberfläche free in shape and design of this. In addition, through these porosities in the total material directly leads can be generated, which in turn are gas permeable. This variant of use is also possible with a generatively produced form shoulder, since this can be produced for example by rapid prototyping. Also in this variant, various channels for gas transport can be realized. Another advantage is that measuring tasks can be realized through these porous surfaces. According to the invention, dynamic pressure measurements are possible which allow statements about the web tension distribution and accordingly about the loads of the web. A control of the web behavior and thus the positional loyalty of the packaging material web on the forming shoulder is also to be seen as an advantage. In this case, the friction conditions on the forming shoulder and thus the position of the film on the forming shoulder can be controlled by the porous surfaces and their air flow. The invention can be used particularly advantageously in intermittently operating processing machines, since they can not build up a stationary air cushion between the forming shoulder and the film. This is due to the start-stop operation of these machines.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass einzelne Segmente selektiv zur Bildung eines auf der Oberfläche des Segments wirksamen Luftpolsters oder Unterdrucks über eine Gasversorgung mit Gas beaufschlagbar sind oder das Gas absaugbar ist. Somit ist es zusätzlich zu der oben beschriebenen Erzeugung eines selektiven Luftpolsters in den einzelnen Segmenten auch möglich, den Packstoff mittels Unterdruck oder Vakuum an der Formschulter zu halten. Dies ist insbesondere im Einlaufbereich bei Maschinenstillstand oder bei getakteter Fahrweise besonders vorteilhaft.In a favorable embodiment of the invention is further provided that individual segments are selectively acted upon by a gas supply with gas or the gas is sucked to form an effective on the surface of the segment air cushion or negative pressure. Thus, in addition to the above-described generation of a selective air cushion in the individual segments, it is also possible to hold the packaging material by means of negative pressure or vacuum on the forming shoulder. This is particularly advantageous in the inlet area when the machine is stopped or when the driving mode is cycled.
Bei Einsatz von Luftpolstern im Bereich der Formschulter wird die Reibung und dadurch die benötigte Abzugskraft reduziert. Somit können schwer zu verarbeitende Packstoffe, zum Beispiel mit hohen Reibungskoeffizienten gegen den Formschulterwerkstoff, eingesetzt werden. Sowohl Packstoff als auch Formschulter werden weniger mechanisch belastet. Damit wird erfindungsgemäß die Verarbeitung von Packstoffen mit empfindlicher Oberfläche oder Struktur möglich. Außerdem wird durch die Reduktion der mechanischen Belastung die Standzeit der Formschulter erhöht. Die Möglichkeit, die Packstoffbahn direkt an der Formschulter festzuhalten, verhindert das Zurückrutschen oder seitliches Ausweichen. Dadurch wird der Verarbeitungsprozess stabilisiert und Anlaufzeiten reduziert.When using air cushions in the area of the forming shoulder, the friction and thus the required pull-off force is reduced. Thus, difficult to process packaging materials, for example, with high coefficients of friction against the mold shoulder material can be used. Both packaging material and forming shoulder are subjected to less mechanical stress. Thus, the processing of packaging materials with a sensitive surface or structure is possible according to the invention. In addition, the service life of the forming shoulder is increased by reducing the mechanical stress. The possibility of holding the packaging material web directly to the forming shoulder prevents it from slipping back or sideways. This stabilizes the processing process and reduces start-up times.
Um eine Regelung wirksam und zuverlässig durchführen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn einzelne Segmente jeweils mit zumindest einem Drucksensor zur Staudruckmessung oder zur Messung des Durchflusswiderstands versehen sind.To be able to perform a control effectively and reliably, it is particularly advantageous if individual segments are each provided with at least one pressure sensor for ram pressure measurement or for measuring the flow resistance.
Erfindungsgemäß ist es möglich, entweder die gesamte Oberflächenschicht porös auszubilden oder das gesamte Material der Formschulter als poröses Material vorzusehen. Vorteilhaft kann es auch sein, die einzelnen Segmente unterschiedlich auszubilden, insbesondere auch hinsichtlich ihrer Porosität und ihrer Ausgestaltung. Diese Segmente können erfindungsgemäß bevorzugterweise linienförmig oder kreisförmig ausgebildet sein.According to the invention, it is possible to make either the entire surface layer porous or to provide the entire material of the forming shoulder as a porous material. It may also be advantageous to design the individual segments differently, in particular also with regard to their porosity and their design. According to the invention, these segments may preferably have a linear or circular shape.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die
Bei dem in
Es handelt sich erfindungsgemäß somit, wie oben beschrieben, um eine Formschulter
Durch diese Fertigungsverfahren kann die Formschulter
Messaufgaben sind bei einer Formschultergestaltung gemäß
Die
Die Oberfläche
Die
Die Ausführung der mikroporösen Oberfläche kann vollflächig oder partiell gestaltet sein. Ebenso ist jeweils der Bereich der Luftpolstererzeugung bzw. Vakuumansaugfunktion entweder partiell, vollflächig oder wegzulassen.The execution of the microporous surface can be designed over the entire surface or partially. Likewise, the area of the air cushion generation or Vakuumansaugfunktion is either partial, full-surface or omit.
Die
In dem Ausführungsbeispiel der
Die erfindungsgemäße Formschulter ist sowohl auf vertikalen als auch auf horizontalen Schlauchbeutelmaschinen einsetzbar und erweist sich dabei insbesondere bei schwer verarbeitbaren bzw. strukturierten Packstoffen als besonders vorteilhaft. Die genannte Verwendung bei Schlauchbeutelverpackungsmaschinen umfasst insbesondere auch vertikale Form-, Füll- und Schließmaschinen.The forming shoulder according to the invention can be used both on vertical and on horizontal tubular bag machines and proves to be especially advantageous for difficult to process or structured packaging materials. The said use in tubular bag packaging machines also includes in particular vertical form, fill and seal machines.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |