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Maschine zum Herstellen von Verpackungsbeuteln aus Kunststoffmaterial.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Verpackungsbeuteln
aus Kunststoffmaterial. Vorzugsweise bezieht sich die Maschine auf die Herstellung
von Verpackungsbeuteln, die insbesondere für Verpackungsgut mit runden Ecken, z.
B. Brotlaibe, Wollknäuel usw. bestimmt sind und bei denen der Boden und die Längsseitenränder
jeweile durch eine Verbindungs-Schwei#naht miteinander verbunden sind, die schräg
zum Boden und zu den
Längsseitenrändern oder entlang einem kurvenfönnigen
Bogen verläuft. Verpackungen solcher Art haben den Vorteil, daß sie sich einwandfrei
an das pull- oder Verpackungsgut anschmiegen.
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Das Ziel der torliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine zu
schaffen, mit deren Hilfe auf einfachem und wenig kostspieligem Wege eine einwandfreie
Verpackung der hier in Frage stehenden Art hergestellt werden kann.
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Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen
Maschine in Förderrichtung gesehen vor der die kontinuierlich angelieferte Ware
in Einzelbeutel zerteilenden Trenneinrichtung eine ihre Arbeitsbewegung in zeitlicher
Abhängigkeit von den Bewegungen der übrigen Maschinenteile ausführende Schneid-
und Schweißvorrichtung vorgesehen, die von jedem Beutel unter gleichzeitigem Zuschweißen
der Schnittkanten mindestens eine etwa dreieckförmige Beutelecke abtrennt, wobei
dieser Schneid- und SchweiB-vorrichtung eine Fördervorrichtung zugeordnet ist, welche
die abgetrennten Beutelecken aus der Bahn des Kunststoffmaterials entfernt und sie
etwa quer zur Vorlaufbewegung z. B. in horizontaler oder senkrechter
Ebene
abführt. Vorzugsweise werden die Beutelecken abgetrennt, die jeweils zwischen einer
Verbindunga-Schweißnsht nnd dem Schnittpunkt des zugehörigen Längsseitenrandes mit
dem Boden enthalten sind.
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Hierbei kann z,B. bei einer Maschine zum Herstellen von quer zur Vorlaufrichtung
der Materialbahn ausgerichteten Verpackungsbeuteln, z. B. Flachbeuteln oder Bodenfaltbeuteln,
die eine Trennvorrichtung besitzt, welche die vorgeförderte Materialbahn entlang
von Trennlinien zerteilt, die quer zur Vorlaufrichtung der Bahn verlaufen die Schneid~
und Schweißvorrichtung an der den Boden der Beutel zugeordneten Längsseite der Materlalbahn
so angeordnet sein, daß sie bei jedem Arbeitshub die Beutelecken an den einander
zugewandten Seiten von zwei benachbarten und zusammenhängenden Beuteln abtrennt.
Zweckmäßig sind die Werkzeuge der Schneid- und Schweißvorrichtung so ausgebildet,
daß sie bei jedem Arbeitshub aus der vorgeförderten Materialbahn ein Gebilde in
Gestalt eines mit der Spitze zum Bahninneren gewandten gleichschenkligen Dreiecks
oder ein entsprechendes dreieckähnliches Gebilde heraustrennen, bei dem die von
der Spitze, die zum Bahninneren gewandt ist, ausgehende Winkelhalbierende etwa der
Trennlinie zwischen zwei benachbarten Beuteln entspricht. Vorteilhaft bestehen die
Werkzeuge der Schneid- und Schweißvorrichtung aus
einem eine Arbeitsbewegung
in Richtung auf die Materialbahn zu und von dieser weg ausführenden, der Ober- oder
Unterseite der Materialbahn gegenüberliegenden Stempelteil und aus einem der entgegengesetzten
Seite der Materialbahn zugeordneten Matrizenteil, wobei der eine der beiden Teile
mit einem elektrisch beheizten Band oder Draht ausgerostet ist, das entsprechend
dem herzustellenden Ausschnitt verläuft, und beim Andrücken an die Materialbahn
diese zertrennt. Der Schneid- und Schweißvorrichtung kann z. B. eine Spannvorrichtung
nachgeordnet sein, mit deren Hilfe die an die ausgesohnittenen Beutelecken angrenzenden
Partien der Beutel nach dem Passieren der Schneidvorrichtung gespannt gehalten werden.
Schließlich kann die Sördersorrichtung z. B. an einer den Ausschnitten in der Spannplatte
und in der Druckplatte gegenUberliegenden Stelle vorgesehen sein, sie kann hierbei
z. B. eine von oben her an die abgetrennten Beutelecken anzulegende Rolle enthalten,
die unter Wirkung eines motorischen Antriebs um eine in Richtung des Materialvorlaufs
sich erstreckende Achse und in einem von der Bahnmitte nach aussen gerichtetem Sinne
umläuft. Die neue Maschine zeichnet sich dadurch aus, daß mit ihrer Hilfe auf äusserst
einfachem Wege eine einwandfreie Herstellung der vorher oben
beschriebenen
Beutel möglich ist. Der Aufbau der Vorrichtung ist hierbei denkbar einfach.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 das Funktionsprinzip einer Maschine gemäß
der Erfindung in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, Fig. 1a eine
Einzelheit der Maschine nach Anspruch 1 in einer Draufsicht, Fig. 2 den Stempelteil
der Schneid- und Schweißvorrichtung der erfindungsgemäßen Maschine mit der Fordervorrichtung
in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, Fig. 3 die Anordnung nach Fig.
2 in einer l>raufsicht ebenfalls in schematischer Darstellung, Fig. 4 den Antrieb
des Stempelteils der erfindungsgemä#en Vorrichtung in einer Seitenansicht in schematischer
Darstellung, Fig. 5 den Stempelteil der Vorrichtung gemäß der
Erfindung
in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 6a den Stempelteil nach Fig. 5 in einer Ansicht von unten, Fig. 6b den Stempelteil
nach Fig. 5 in einer Ansicht von oben, Fig. 7 die Matrize der erfindungsgemäßen
Anordnung in schematischer Darstellung in Draufsicht, Fig. 8 die Matrize nach Fig.
7 in einer Seitenansicht, Fig. 9a und Fig. 9b zwei Varianten der Herstellung von
Beuteln der hier in Frage stehenden Art in einem bestimmten Stadium der Bearbeitungaoperationen
jeweils in einer Draufsicht und Fig. iOa und Fig. 10b zwei weitere Varianten von
mit der neuen Maschine hergestellten Beuteln in Draufsicht und in schematischer
Darstellung.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Maschine handelt es sich um
eine Vorrichtung, die zum Herstellen von
Verpackungsbeuteln aus
Kunststoff dient, bei denen der Boden und die Längsseitenränder jeweils durch eine
Verbindungs-Schweißnaht miteinander verbunden sind, die schräg zum Boden und zu
den Längsseiten rändern oder entlang einem kurvenförmigen Bogen verläuft. Verpackungsbehälter
der vorgenannten Art sind als Ausführungsbeispiele in Fig. 9a und 9b jeweils in
einer Draufsicht bei 1 und 2 gezeigt.
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Bei dem Verpackungsbehälter 1 verlaufen die Verbindungs-Sohweißnähte
entlang einem kurvenförmigen Bogen 3, bei dem Verpackungebehälter 2 verlaufen diese
Schweißnähte schräg zum Boden 4 und zu den Seitenrändern 5, wie bei 6 gezeigt ist.
Bei maschinen der hier in Frage stehenden Art werden die Verpackungsbehälter, nachdem
z.B. die Verschlußklappe vorbereitet worden ist, gemäß Pfeil 7 in Form einer kontinuierlichen
Bahn angeliefert, die etwa bei 8 durch eine Trenneinrichtung ansich bekannter Art
in Einzelbeutel zerteilt wa werden.
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Erfindungegemäß ist dieter Trenneinrichtung eine Schneid-und Schweißvorrichtung
10 oorgeeohaltet, die ihre Arbeitsbewegung in zeitlichdr Abhängigkeit von den Bewegungen
der übrigen Maschinenteile ausführt und von jedem Beutel die etwa dreieckförmigen
Beutelecken 1' bzw. 1a, 2' bzw. 28 abtrennt, die jeweils zwischen einer Verbindungs-Schwei#naht
und dem Schnittpunkt
1n bzw. 2" zwischen dem Boden und dem zugehdrigen
Längsseitenrand enthalten sind. Gleichzeitig hiermit werden die Schnittkanten zugeschweißt.
Auf diese Weise ergeben sich Flachbeutel mit verschlossenem Boden, wie sie etwa
in Fig. 9a, 9b gezeigt sind.
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Die Schneid- und Schweißvorrichtung ist hierbei an der dem Boden der
Beutel zugeordneten Seite der Materialbahe so angeordnet, daß sie bei jedem Arbeitshub
die Beutelecken an den einander zugewandten Seiten von zwei benachbarten und zusammenhängenden
Beuteln 1, 7a bzw. 2, 2a abtrennt, wie aus Fig. 9a und 9b zu erkennen ist. Ihre
Werkzeuge sind so ausgebildet, daß sie bei jedem Arbeitshub aus der vorgeschalteten
Materialbahn ein Gebilde in Gestalt eines mit der Spitze zum Bahninneren gewandten
gleichschenkligen Dreiecks oder ein entsprechendes dreieckförmiges Gebilde heraustrennen,
bei dem die von der Spitze, die zum Bahninneren gewandt ist, ausgehende Winkelhalbierende
etwa der Trennlinie zwischen zwei benachbarten Beuteln entspricht. Selbstverständlich
kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß von Beutel Beutelecken in rechteckiger
oder vollständig runder Form usw. abgetrennt werden können.
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Die Werkzeuge der Schneidvorrichtung bestehen jeweils
aus
einem Stempelteil 10 und einem Matrizenteil 11.
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Der Stempelteil ist entweder der Ober- oder der Unterseite der Materialbahn
zugeordnet und führt seine Arbeitsbewegung in Richtung auf die Materialbahn zu und
von dieser weg gemäß Pfeil 9 aus.
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Der Matrizenteil ist der entgegengesetzten Seite der Materialbahn
zugeordnet und in der Regel fest am Maschinengestell, z. B. mit Hilfe des Winkelstücks
40 (Fig.8) angebracht. An der Unterseite des Stempelteils ist ein elektrisch beheiztes
Band oder ein entsprechender Draht vorgesehen, das bzw. der entsprechend dem herzustellenden
Ausschnitt verläuft und beim Andrücken an die Materialbahn diese zertrennt. Dieses
elektrisch beheizte Band besteht aus einem mit einer Kante der Materialbahn zugeordneten
und mit der anderen Kante an die Unterseite der Druckplatte angesetzten Messingstreifen
12, der in Ebenen enthalten ist, die etwa rechtwinklig zur zugewandten Fläche des
Stempelteils verlaufen. Dieser Streifen ist bei 13a, 13b am Stempelteil befestigt,
bei 14a, 14b sind die Stromzuführungen für das elektrisch beheizte Band gezeigt.
Statt eines elektrisch beheizten Bande's)nn' auch ein auf anderem Wege, z.B, mit
Öl beheiztes Band verwendet werden. Der Stempelteil trägt an seiner Unterseite,
wie insbesondere aus den Fig. 5, 6a, 6b hervorgeht, nicht mir das elektrisch
beheizte
Band 12, sondern auch noch eine Spannplatte 14, die an der Stempelseite in Richtung
auf den Stempel zu und von diesem weg gemäß Pfeil 14c hin und her federnd-beweglich
so geführt ist, daß sie immer annähernd parallel zu sich selbst verbleibend zwischen
einer untersten Stellung, in der sie unterhalb der untersten Kante des elektrisch
beheizten Bandes liegt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, und einer obersten Stellung,
in der sie unmittelbar unterhalb der Unterseite des Stempelteils liegt, hin und
her beweglich ist. Der Stempelteil besitzt eine Druokplatte 15, zweckmäßig aus Asbestmaterial,
die mit dem gesamten Stempel unter Wirkung eines Antriebs in etwa senkrechter Richtung
auf und ab beweglich geführt ist. An der Unterseite dieser Druckplatte ist das elektrisch
beheizte Band aus Messingmaterial unbeweglich angebracht und die Spannplatte in
etwa senkrechter wichtung federnd auf und ab beweglich gelagert, die zweckmäßig
ebenfalls aus Messingmaterial besteht. Die Spannplatt trägt an ihrer der Druckplatte
zugewandten Seite etwa rechtwinklig hierzu ausgerichtete Führungsstifte 16a, 16b,
die in durchgehenden senkrechten Bohrungen 16'a, 16'b an der Druckplatte auf und
ab beweglich geführt und jeweils von einer Schraubenfeder 17a, 17b umgeben sind,
die koaxial hierzu
angeordnet ist und sich einerseits an der Druckplatte
und andererseits an der Spannplatte und hierbei jeweils an den einander zugewandten
Seiten der beiden Platten abstützt. Die Druckplatte 15 ist an der Unterseite einer
gemäß Fig. 4 sich quer zur Förderrichtung erstreckenden Betätigungsstange 18 angebracht,
die an jedem Ende mit einem Betätigungshebel 19 gelenkig verbunden ist, der etwa
in der Mitte zwischen seinen Enden am Maschinengestell bei 20 um eine Achse verdrehbar
gelagert ist, die etwa parallel zur Achse der Betätigungsstange verläuft. Das Ende
21 ist an der Betätigungastnnge 18 angelenkt, das Ende 22 des Hebele 19 ist über
geeignete Zwischenglieder mit einer Nockenwelle verbunden, die in zeitlicher Abhängigkeit
von den Bewegungen der übrigen Elemente der Maschine dem Hebel eine hin und her
gehende Schwenkbewegung gemäß Pfeil 23 erteilt.
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Durch diese Schuenkbewegung wird der Stempelteil nach unten in Richtung
auf die Materialbahn zu und von dieser weg hin und her bewegt, während die Matrize
an der Unterseite uer Materialbahn stillsteht.
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Die Matrize 11 besitzt an ihrer Oberseite zwei eine Rille oder Nut
25, deren Verlauf demjenigen des am Stempelteil vorgesehenen elektrischen Bandes
entspricht
und die 90 ausgebildet und angeordnet ist, daß sie beim
Zusammengehen des Stempels und der Matrize das elektrisch beheizte Band aufnimmt,
das beim Zertrennen der Folie durch diese hindurchgeht und in die Rille oder Nut
eindringt. Das elektrisch beheizte Band hat die Gestalt eines V z.B. mit leicht
geschwungenen Schenkeln. Selbstverständlich kann für das Heizband und für die Rille
auch ein beliebig anderer Verlauf åe nach der Form der abzutrennenden Beutelecken
gewählt werden.
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Die Spannplatte und die Druckplatte des Stempels besitzen einen trapezförmigen
Ausschnitt 26 bzw.
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27 an der der Öffnung zwischen den Schenkeln des V entsprechenden
Stelle. Es ist insbesondere aus Fig.
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6a zu erkennen, daß der Ausschnitt 26 in der Druckplatte kleiner und
der Ausschnitt 27 in der Spannplatte größer als die Öffnung zwischen den Schenkeln
des V ist.
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Der Schneid- und Schweißvorrichtung gemäß der Erfindung ist eine Fördervorrichtung
zugeordnet, welche die abgetrennten Beutelecken aus der Bahn des Kunststoffmaterials
entfernt und sie in horizontaler Ebene etwa quer zur Vorlaufbewegung abführt. Diese
Fördervorrichtung ist an einer den Aussohnitten in
der Spannplatte
und in der Druckplatte gegenüberliegenden Stelle vorgesehen. Sie besitzt eine von
oben her an die abgetrennten Beutelecken anzulegende Förderrolle 30, die vom Motor
31 über den Riementrieb 32 angetrieben wird, um eine Achse 33 drehbar ist, die sich
in wichtung des Materialvorlaufs erstreckt, und in einem von der Bahnmitte nach
aussen gerichteten Sinne, d.h. von der Bahn des ankommenden Materials her in Richtung
auf die Abgabe seite der Maschine zu gesehen im Uhrzeigersinn umläuft.
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Ver Antriebsmotor 31 ist hierbei am Stempelteil 10 angebracht, er
wird von Stangen, Trägern usw. 34 od.dgl. getragen. Die Anordnung ist so getroffen,
daß der Motor und die Rolle mit dem Stempelteil eine auf und ab gehende Bewegung
in Richtung auf die Materialbahn zu und von dieser weg ausführen. An ihrem Umfang
ist die Förderrolle mit einer gut haftenden Sohioht, z. B. mit einer Schicht aus
Gummi oder ähnlichem Material belegt, damit sie die abgetrennten Beutelecken mit
Sicherheit erfaßt und schnellstens aus der Materialbahn herausbefördert.
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Der Förderrolle gegenüberliegend sind an der Matrize 11 zwei Gegenhalterollen
35a, 35b vorgesehen, die um Acheen frei drehbar gelagert sind, die parallel zur
Achse der Förderrolle, also in Vorlaufrichtung verlaufen. Diese Gegenhalterollen
35a, 35b sind
an der Matrize so angeordnet, daß die Oberfläche
der Matrize tangential zu ihrer Umfangsfläche verläuft und daß ihre Umfangsfläche
gegenüber der Oberfläche der Matrize nicht vorsteht. Der Förderrolle und der Gegenrolle
gegenüberliegend ist ausserhalb der Materialbahn die Mündung einer Absaugleitung
36 vorgesehen, die mit dem Saugteil eines Gebläses 37 verbunden ist.
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Der Schneid- und Schweißvorrichtung ist noch eine Spannvorrichtung
nachgeordnet, mit deren Hilfe die an die abgetrennten Beutelecken angrenzenden Partien
der Beutel nach dem Passieren der Schneidvorrichtung gespannt gehalten werden. Wenn
die Materialbahn gemäß Pfeil 7 ankommt, wird sie nach der Darstellung in Fig. 1
durch den Stempel 10 im Zusammenwirken mit der Matrize 11 so bearbeitet, daß die
Beutelecken 1', 11a, 2' und 2'a gleichzeitig herausgeschnitten werden, diese Beutelecken
werden sodann von der Fördervorrichtung etwa rechtwinklig zur Materialbahn in horizontaler
Ebene weggefördçrt und abgesaugt. Anschließend gelangen die beschnittenen Beutel
über die Umlenk- und Führungswalzen 40a, 40b und die Walzen 41 und 42 gemäß Pfeil
43 zur Abgabestelle der Maschine. Die Spannvorrichtung enthält mehrere Fäden oder
Bänder 45 jeweils in Gestalt eines
endlosen Bandes, die um die
Rollen 46a, 46b, 46c, 41 und 42 herumgeführt sind. Diese Fäden oder Bänder bestehen
aus Gummi oder einem ähnlich nachgiebigelastischem Material, oder drücken sich in
gespanntem Zustand an die die Schneidvorrichtung verlassende Materialbahn an deren
der Unterlage für die Material bahn entgegengesetzten Seite an. Diese Päden oder
Bänder sind um Walzen 46a usw. herumgeführt, die am Umfang herumlaufende Rillen
47 aufweisen, die in quer zur Drehachse verlaufenden Ebenen enthalten sind und in
denen die Fäden oder Bänder einliegen. Statt die oben beschriebene Spannvorrichtung
zu Hilfe zu nehmen, kann man die Materialbahn auch rein pneumatisch, z.B. durch
Andrücken mittels BuftFtrahlen oder durch Ansaugen gespannt halten. Bei dem oben
anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Maschine
zum Herstellen von quer zur Vorlaufrichtung der Materialbahn ausgerichteten Verpackungsbeuteln
z. B. Flachbeuteln oder Bodenfaltenbeuteln, die eine Trenneinrichtung besitzt, welche
gemäß Pfeil 8 (Fig.1) die vorgeförderte Materialbahn entlang von Trennlinien verteilt,
die quer zur Vorlaufrichtung der Bahn verlaufen. Die erfindungagemaße Vorrichtung
kann jedoch auch bei Maschinen benutzt werden, die zum Herstellen von
sogenannten
Flach- und Seitenfaltenbeuteln mit Band- oder Bodennaht dienen. In diesem Falle
besitzt sie Jedoch Jeweils an zwei einander genau gegenüberliegenden Seiten der
Materialbahn ein Aggregat, das aus einer Schneidvorrichtung und einer Spannvorrichtung
und gegebenenfalls einer Fördervorrichtung besteht. Die einzelnen Teile sind in
diesem Falle wie bei dem anhand der Zeichnung beschriebenen Beispiel ausgeführt.
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Wenn die Beutel aus stärkeren Folien bestehen, kann man die Schweißnaht
auch auf andere Weise erzielen, z. B. indem man einerseits mit Hilfe einee Heizbandes
die Beutel verschweißt und andererseits - evtl. gleichzeitig hiermit - mit Hilfe
einer Schneidvorrichtung die Beutel entlang einer zur Schweißnaht parallelen Linie
zertrennt, Auf diese Weise können widerstandsfähigere Schweißnähte erzielt werden.
Die Fördervorrichtung kann mechanisch und pneumatisch ausgebildet sein, wie bei
dem oben anhand der Zeichnung beschriebenen Beispiel, sie kann jedoch aich rein
mechanisch ausgeführt sein.
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So z. B. können die abgeschnittenen zeutelecken nach unten gedrückt,
sozusagen abgedrückt werden.
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In diesem Falle werden die Beutel etwa senkrecht oder schräg nach
unten abgeführt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nicht nur zur Bearbeitung der
schrägen Kanten am Boden der oben beschriebenen Verpackungsbeutel, sondern in derselben
Weise auch zur Herstellung von schrägen Kanten an der Einfüllöffnung der Beutel
verwendet, wie sie bei 50 am Beutel 51 in Fig. iOa und bei 52,53 am Beutel 54 in
Fig. lOb gezeigt sind.