DE1087439B

DE1087439B - Maschine zum Herstellen von aus mindestens teilweise thermoplastischem Material bestehenden Beuteln

Info

Publication number: DE1087439B
Application number: DESCH23208A
Authority: DE
Inventors: Hans Heinzer
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1956-12-21
Filing date: 1957-12-07
Publication date: 1960-08-18

Description

Maschine zum Herstellen von aus mindestens teilweise thermoplastischem Material bestehenden Beuteln Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zum Herstellen von aus mindestens teilweise thermoplastischem Material bestehenden Beuteln aus einer kontinuierlich bewegten Materialbahn mit zwei parallel zur Materialbahn verschiebbaren, je ein Heizbackenpaar tragenden Schlitten, welche Heizbackenpaare zur Erzeugung einer quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn verlaufenden Schweißnaht ausgebildet sind, wobei jeweils das eine Heizbackenpaar in geschlossener Stellung der Materialbahn folgt und die Schweißung ausführt, während das andere Heizbackenpar in geöffneter Stellung in seine Ausgangslage zurückläuft.
Es wurde bereits vorgeschlagen, bei einer Maschine zurr Herstellen von Beuteln ein Sehweißbackenpaar auf einem parallel zur Bewegungsrichtung der Materialbahn verschiebbaren Schlitten anzuordnen. Die Schweißbacken laufen während des Schweißvorganges mit der Materialbahn mit, doch wird diese schrittweise vorgeschoben, und sie steht während des Rücklaufes des Schlittens still. Dadurch ist jedoch der Arbeitsrhythmus der Maschine und damit ihre Produktionsfähigkeit sehr beschränkt.
Es ist ferner bei einer Vorrichtung zum Herstellen einer ununterbrochenen Längsnaht an einer thermoplastischen Folie bereits bekanntgeworden, zum fortlaufenden Herstellen von Nahtschweißverbindungen jeweils ein Heizbackenpaar in geschlossener Stellung der Materialbahn folgen zu lassen und die Schweißung auszuführen, während gleichzeitig ein weiteres Heizbackenpaar in geöffneter Stellung in seine Ausgängslage zurückläuft.
Ferner ist es bekannt, bei einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen, Füllen und Verschließen von tetraederförmigen Verpackungen vier oder -sechs Preßbackenpaare vorzusehen, welche dem bereits verschweißten und gefüllten Verpackungsschlauch folgen und Quernähte bilden.
Bei den beiden letztgenannten Vorrichtungen dienen die Schweißbacken nicht nur zum Herstellen der Schweißnaht, sondern gleichzeitig auch dem Vorschub der Folie bzw. des Verpackungsschlauches. Bei schnellarbeitenden Maschinen werden auf diese Weise jedoch unbefriedigende Ergebnisse erzielt. Die infolge der Erwärmung durch die Schweißbacken auftretende Erweichung der Oberfläche der thermoplastischen Schicht verursacht eine Herabsetzung des Reibungskoeffizienten. Bei hohen Beschleunigungen reicht dieser nicht mehr aus, um einen Vorschub von immer genau gleichem Hub zu gewährleisten, so daß unerwünschte Schwankungen bezüglich der Beutelbreite auftreten.
Diese Nachteile sollen bei der Maschine gemäß der Erfindung dadurch behoben werden, daß der Vorschub der Materialbahn durch mit den Schlitten in Antriebsverbindung stehende, an sich bekannte Vorschubrollen mindestens annähernd gleichförmig erfolgt.
Auf diese Weise wird eine hohe Produktion erreicht, wobei gleichzeitig Gewähr geboten ist, daß sämtliche Beutel genau gleiche Größe aufweisen.
In vier Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1. einen Grundriß der Maschine, Fig. 2 eine teilweise perspektivische Ansicht, Fig.3 eine Einzelheit in perspektivischer Ansicht und Fig. 4 eine Kontrollvorrichtung im Grundriß.
In der Zeichnung sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt. Diese Teile sind natürlich in Wirklichkeit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das der Klarheit halber nicht gezeichnet wurde.
Zum Herstellen der Beutel wird eine Materialbahn1 mit mindestens auf der inneren Seite einem thermoplastischen Überzug von einer Vorratsrolle 2 abgezogen. Zum Formen einer Längsfalte, die den Boden des Beutels bildet, ist diese Bahn 1 zwischen zwei Führungen 3 und einer sogenannten Sattelfläche 4 geführt. Ferner gelangt sie zwischen zwei Leitrollen 5 und zwei Vorschubrollen G (diese Rollen sind in Fig. 2 nicht dargestellt). Längs der Materialbahn 1, zwischen den Rollenpaaren 5 und 6, sind zwei feste Schienen 7 und 8 übereinander angeordnet, auf welchen je ein Schlitten 9 bzw. 10 verschiebbar montiert ist. Diese Schlitten 9, 10 sind mittels Kurbelstangen 11 bzw. 12 mit Antriebszahnrädern 13 bzw. 14 verbünden. Diese Stangen 11, 12 sind gleich lang und wurden in der Zeichnung lediglich aus darstellerischen Gründen ungleich dargestellt. Die miteinander kämmenden Zahnräder 13, 14 sind auf Wellen 15 bzw. 16 befestigt, wobei diese Wellen j e ein Kegelrad 17 bzw. 18 (letzteres nicht ersichtlich) tragen. Die Welle 15 ist mit einem nicht dargestellten Primärantrieb verbunden. Die Art der Befestigung der Stangen 11, 12 mit den Zahnrädern 13, 14 wird später in bezug auf Fig. 4 näher erläutert.
Der Schlitten 9 weist zwei quer zur Bewegungsrichtung A der Materialbahn 1 verschiebbar angeordnete Arme 19, 20 auf, die je eine Klemm- und Heizbacke 21 bzw. 22 tragen, welche Backen 21, 22 nach unten gerichtet sind und sich in -der- gleichen zur Materialbahn 1 normalen Ebene befinden. Die Arme 19, 20 sind auf einer ihrer Seiten als Zahnstangen ausgebildet und kämmen mit einem im Schlitten 9 gelagerten Zahnkranz 23, auf welchem eine Achse 24 befestigt ist, die einen horizontalen Arm -25, dessen Ende mit einem Gleitstein 26 versehen ist, trägt. Dieser Gleitstein 26 gleitet in einer U-förmigen Schiene 27, die sich parallel zur Schiene 11 erstreckt und von einem Lenker 28 senkrecht zu ihrer Längsachse hin und her verschoben werden kann. Der Lenker 28 ist an einem schwenkbaren Hebel 29 bei 30 angelenkt. Der Hebel 29 ist von einer Feder 31 gegen eine auf einer Welle 32 angeordnete Nockenscheibe 33 angepreßt. An Stelle einer Nockenscheibe könnte natürlich eine Kurvenscheibe verwendet werden, wodurch die Feder 31 sich erübrigen würde. Die Welle 32 trägt an ihrem linken Ende ein Kegelrad 34, das mit dem Kegelrad 17 der Welle 15 kämmt.
Der Schlitten 10 ist ähnlich ausgebildet, wobei für entsprechende Elemente die gleichen Bezugsziffern mit ' verwendet wurden. Der einzige Unterschied liegt darin, daß die Teile 19', 20', 23' auf der unteren Seite des Schlittens 10 angeordnet sind, so daß diese Schiene 27' nach oben offen ist (Fig. 1). Die Welle 32' ist unterhalb der Welle 32 angeordnet und trägt ein nicht dargestelltes Kegelrad, das mit dem ebenfalls nicht sichtbaren Kegelrad 18 der Welle 16 kämmt.
Das Ende der Welle 32 ist als Kurbel 35 ausgebildet und dient dem Antrieb einer Schneidevorrichtung 36. Die Schlitten 9, 10 trägem. ferner je eine Zahnstange 37 bzw. 38, welche Zahnstangen mit auf den Achsen der Rollen 6 angeordneten Freiläufen 39 bzw. 40 zusammenwirken.
In Fig. 4 ist die besondere Ausbildung der Anlenkung der Stange 11 (bzw. 12) an dem Zahnrad 13 (bzw. 14) dargestellt. Im Zahnrad 13 ist eine Nut 41 vorgesehen, in welcher ein Einsatzkörper 42 gleitbar angeordnet und von einer Feder43 nach außen belastet ist. In diesem Körper 42 ist ein Zapfen 44 angebracht, an welchem die Stange"11 derart angelenkt ist, daß ihr Ende 45 etwas über den Rand des Zahnrades 13 vorsteht.
Zur Kontrolle der Wirkungsweise der Maschine ist eine elektrische Photozelle 46 vorgesehen, die einen Lichtstrahl 47 erhält. Dieser Lichtstrahl 47 ist von einer bestimmten, als Referenzpunkt dienenden Stelle der Materialbahn 1 bzw. des Aufdruckes des herzustellenden Beutels reflektiert. Als Lichtquelle dient eine Lampe 48. Die Photozelle 46 ist in dem Stromkreis 49 eines Solenoides 50 eingebaut, der einen Anschlag 51 trägt, welcher Anschlag 51 bei Erregung des Solenoides 50 mit dem Ende 45 der Stange 11 zusammenwirkt.
Die Klemm- und Heizbacken 21, 22 und 21', 22' sind über nicht dargestellte Leitungen ebenfalls mit einer Stromquelle verbunden. Zu den Schlitten 9, 10 sind Thermostaten eingebaut, die mittels der Knöpfe 52, 53 auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden können.
Die dargestellte Maschine arbeitet wie folgt: Die Materialbahn 1 wird von Hand in die Anfangsstellung gebracht, d. h. in die Stellung der Fig. 1. Die Knöpfe 52, 53 werden für das jeweilige Material auf die gewünschte Temperatur eingestellt. Darauf wird die Stromzufuhr zu den Backen 21, 22, 21' und 22' geschlossen.
Beim Anlaufen der Maschine werden der Lenker 28 und die Schiene 27 in Richtung des Pfeiles B durch eine entsprechende Verschwenkung des Hebels 29 verschoben. Dadurch wird der Arm 25 im Gegenuhrzeigerdrehsinn verstellt, welche Bewegung über den Zahnkranz 23 auf die Arme 19, 20 übertragen wird. Die Backen 21, 22 klemmen das gefaltete Band längs einer Vertikalnaht des herzustellenden Beutels. Die entsprechenden Teile des Schlittens 10 machen die umgekehrte Bewegung, so daß die Backen 21', 22' auseinander sind (Fig. 1, 2), und zwar derart, daß ihr Abstand H größer als der Abstand h der Rückenflächen der geschlossenen Backen, 21, 22 ist.
Gleichzeitig drehen sich die Zahnräder 13, 14. Die Stange 11 verschiebt den Schlitten 9 nach rechts (Fig. 1) und die Stange 12 den Schlitten 10 nach links. Die Zahnstange 37 verursacht über den Freilauf 39 die Drehung der Rollen 6, währenddem die Zahnstange 38 über den nicht eingeklinkten Freilauf 40 gleitet. Die Backen 21, 22 nehmen das Band 1 mit und schweißen gleichzeitig die gewünschte Naht. Die bereits im Band 1 geschweißten Beutel werden von der Schneidevorrichtung 36 voneinander getrennt. Am Ende ihres Hubes wird die Rolle der beiden Schlitten 9, 10 vertauscht, und die beschriebene Operation wiederholt sich.
Bei praktischen Ausführungen werden die Zähneverhältnisse der Räder 13, 14; 17, 34, die Zähnezahl der Räder 23, 23' und der Zahnstangen 19, 20, 19', 20', 37, 38 sowie die Form der Kurbel 35 derart gewählt, daß der gewünschte Synchronismus der verschiedenen Operationen ermöglicht wird.
Wenn eine unerwünschte Phasenverschiebung dieser Operationen in bezug auf den Aufdruck des Bandes 1 eintritt, so wird sie sofort und selbsttätig dank der Photozelle 46 wieder aufgehoben.
Die dargestellte Maschine erlaubt eine wesentliche Steigerung der Produktion, weil die bisher üblich toten Bewegungen der Klemmbacken durch die Kombination von zwei Paaren solcher Backen eliminiert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Maschine zum Herstellen von aus mindestens teilweise thermoplastischem Material bestehenden Beuteln aus einer kontinuierlich bewegten Materialbahn mit zwei parallel zur Materialbahn verschiebbaren, je ein Heizbackenpaar tragenden Schlitten, welche Heizbackenpaare zur Erzeugung einer quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn verlaufenden. Schweißnaht ausgebildet sind, wobei jeweils das eine Heizbackenpaar in geschlossener Stellung der Materialbahn folgt und die Schweißung ausführt, während das andere Heizbackenpaar in geöffneter Stellung in seine Ausgangslage zurückläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Materialbahn dadurch mit den Schlitten in Antriebsverbindung stehende, an sich bekannte Vorschubrollen (6) mindestens annähernd gleichförmig erfolgt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrollen (6) durch je eine mit dem Schlitten (9, 10) verbundene Zahnstange (37 bzw. 38) angetrieben sind, welche Zahnstangen mit auf den Achsen der Rollen (6) angeordneten Freiläufen (39 bzw. 40) zusammenwirken.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Schlitten (9, 10) zwei in der gleichen Vertikalebene angeordnete, miteinander kämmende Zahnräder (13, 14) und zwei Kurbelstangen (11, 12) vorgesehen sind, welche Stangen (11, 12) einerseits z. B. federnd an dem Zahnrad (13 bzw. 14) und anderseits an dem Schlitten (9 bzw. 10) angelenkt sind.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten (9, 10) auf einer zur Materialbahn (1) parallelen Schiene (7, 8) angeordnet ist, welche Schienen (7, 8) übereinandermontiert sind.
5: Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- und Heizbacken (21, 22) des auf der oberen Schiene (7) angeordneten Schlittens (9) nach unten und die (21', 22') des auf der unteren Schiene (8) angeordneten Schlittens (10) nach oben gerichtet sind.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemm- und Heizbacke(21, 22 und 21', 22') an einem senkrecht zur Bewegungsrichtung (A) der Materialbahn (1) beweglichen Arm (19, 20 bzw. 19', 20') befestigt ist, welche Arme in jedem Schlitten (9, 10) paarweise mit einem gemeinsamen Antriebsteil (23 bzw. 23') verbunden sind.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil (23 bzw. 23') ein mit den als Zahnstangen ausgebildeten Armen (19, 20 bzw. 19', 20') kämmender Zahnkranz ist. B.
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil (23 bzw. 23') einen mit einem Gleitschuh (26 bzw. 26') versehenen Arm (25 bzw. 25') aufweist, welcher Gleitschuh in eine parallel zur Bewegungsrichtung (A) der Materialbahn (1) angeordnete, jedoch senkrecht zu dieser Richtung hin und her verschiebbare U-förmige Schiene (27 bzw. 27') eingreift.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung der Schienen (27, 27') über einen Lenker (28 bzw. 28') und einen schwenkbaren Hebel (29 bzw. 29') von je einer Nocke (33 bzw. 33') gesteuert ist.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (33, 33') je auf einer Welle (32 bzw. 32') angeordnet sind, die über Kegelräder (17, 34 bzw. 18, 35) von den Wellen (15, 16) der Steuereinrichtung (11-14) angetrieben sind.
11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Materialbahn (1) radiale Abstand (H) der offenen Backen (21', 22') größer ist als der entsprechende Abstand (h) der Rückenflächen der geschlossenen Backen (21, 22). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 894 679; deutsche Patentanmeldung L 1174 VIII d /21 h (bekanntgemacht am B. 5. 1952) ; USA.-Patentschrift Nr. 2 698 046.