DE19630420A1

DE19630420A1 - Schlauchbeutelmaschine und Verfahren zum Betreiben der Schlauchbeutelmaschine

Info

Publication number: DE19630420A1
Application number: DE1996130420
Authority: DE
Inventors: Roman Dr Kammler; Walter Dr Baur
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 1996-07-27
Filing date: 1996-07-27
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2016-07-28
Also published as: DE19630420B4

Description

Die Erfindungen betrifft einerseits eine Schlauchbeutelmaschine mit einer Folienumformeinrichtung, einer Folientransporteinrichtung, einer Längssiegeleinrichtung, einem Füllrohr, einer Quersiegelstation mit Siegelbacken, sowie einer Trenneinrichtung. Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Schlauchbeutelmaschine.

Schlauchbeutelmaschinen der eingangs genannten Art sind hinlänglich bekannt. Der Folienschlauch wird von den Siegelbacken zusammengedrückt und dabei quer zur Folientransportrichtung verschweißt. Während der Folienschlauch am Ende des Füllrohres noch einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, reduziert sich der Querschnitt in Folientransportrichtung bei einer Flachbeutelherstellung auf ungefähr den Wert Null. Bei einer Standbeutelherstellung ist dagegen auch in unmittelbarer Nähe der Bodennaht eines zu befüllenden Schlauchbeutels ein relativ großer Querschnitt für das Einbringen einer Produktportion in den Schlauchbeutel gegeben.

Die bekannten Schlauchbeutelmaschinen haben den Nachteil, daß sie bei der Flachbeutelerzeugung bei vorgegebener Beutelbreite relativ lange Schlauchbeutel produzieren, da der sich zu den Siegelbacken hin deutlich verringernde Querschnitt des Folienschlauches in diesen Bereich nur die Einbringung einer relativ geringen Produktmasse erlaubt.

Eine dosierte Produktportion baut sich daher relativ hoch im Folienschlauch auf. Der Schlauchbeutel muß entsprechend lang sein. Oberhalb der Produktportion erfolgt die kopfseitige Verschweißung und danach das Abtrennen des gefüllten Schlauchbeutels vom Folienschlauch.

Insbesondere leichtes Füllgut neigt zu dem hohen Aufschütten und zu einem erhöhten Folienverbrauch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, hohes Aufschütten bei der Flachbeutelherstellung zu vermeiden und somit den Folienverbrauch zu senken.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 10.

Nach Anspruch 1 ist bei einer Schlauchbeutelmaschine dem Füllrohr in Folientransportrichtung nachgeordnet ein gegen die äußere Mantelfläche des Folienschlauches wirkender, den Querschnitt des Folienschlauches vergrößernder Querschnittserweiterer vorgesehen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren (Anspruch 10) erfährt der Folienschlauch eine Querschnittserweiterung mittels einer von außen auf ihn wirkenden Deformations- oder Unterdruckkraft. Die Querschnittsvergrößerung geschieht vor und/oder während des Einbringens einer Produktportion in das bodenseitig verschweißte Ende des Folienschlauches. Die Querschnittsvergrößerung wird zwischen dem Füllrohr und der Quersiegelstation vorgenommen.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß ein hohes Aufschütten auch bei relativ leichtem Produkt vermieden wird. Dadurch können Flachbeutel mit vermindertem Folienbedarf hergestellt werden.

Durch die Vergrößerung des Querschnitts am Ende des Folienschlauches wird ein dickerer und damit kürzerer Schlauchbeutel erzeugt. Der vergrößerte Querschnitt ermöglicht auch eine schnellere Einbringung des Produkts in den bodennahtangrenzenden Bereich des Schlauchbeutels. Der Befüllvorgang wird nicht behindert, da von außen auf den Folienschlauch die Kraft zum Deformieren bzw. Querschnittsvergrößern aufgebracht wird.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schlauchbeutelmaschinen und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 und 11 bis 12 beschrieben.

Sind die Siegelbacken mittels eines Antriebs entgegen der Folientransportrichtung bewegbar (Anspruch 2), so können bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine die Siegelbacken durch eine derartige Bewegung von unten auf den Folienschlauch drücken und dessen Querschnitt vergrößern. Die Bewegung sollte bei geschlossenen Siegelbacken, d. h. während eines Siegelvorganges erfolgen (Anspruch 12), da nur bei geschlossenen Siegelbacken eine zuverlässige Folienfixierung erfolgt.

Anstatt das Ende des Folienschlauches etwas anzuheben und dadurch zu verbreitern kann auch der Folienschlauch gegen die geschlossenen Siegelbacken bewegt werden, wobei er sich bodenseitig verbreitert. Gemäß Anspruch 11 kann während eines an der Quersiegelstation erfolgenden Siegelvorganges der Folienschlauch mittels eines radial gegen den Folienschlauch und das Füllrohr drückenden Folienabzugs weiter auf die Siegelbacken zu bewegt werden. Das Zubewegen kann dabei in unterschiedlicher Art und Weise realisiert werden. Zum einen können die Siegelbacken während des Siegelvorgangs ortsfest sein, und der Folienabzug schiebt den Folienschlauch gegen die Siegelbacken. Dies kann z. B. bei einem getakteten Schweißverfahren der Fall sein. Zum anderen können die Siegelbacken mit dem Folienschlauch in Folientransportrichtung mitbewegt werden, und der Folienabzug sorgt während einer kurzen Zeitspanne mit erhöhter Abzugsgeschwindigkeit dafür, daß der Folienschlauch gegen die Schweißbacken gestaucht wird. Letzteres gilt für ein kontinuierliches Schweißverfahren, bei dem der Folienschlauch, mit Ausnahme der erwähnten Zeitspannen, kontinuierlich weiterbewegt wird.

Sind die Siegelbacken Teil eines Zangenabzugs (Anspruch 3), so ist ein separater Folienabzug in kostengünstiger Weise nicht nötig. Der Weitertransport der Folienbahn und des Folienschlauches erfolgt dann z. B. ausschließlich durch die geschlossenen und in Folientransportrichtung bewegten Siegelbacken.

Unterschiedlichste Bahnkurven für die Bewegung der Siegelbacken können realisiert werden, wenn analog Anspruch 4 die Siegelbacken mittels eines Antriebs senkrecht zur Folientransportrichtung und eines weiteren Antriebs parallel zur Folientransportrichtung bewegbar sind. Der senkrecht zur Folientransportrichtung wirkende Antrieb dient dem Schließen und Öffnen der Siegelbacken, der parallel wirkende Antrieb dient dem Weitertransport des Folienschlauches, einer Mitbewegung mit dem Folienschlauch oder einer Rückstellung des Folienschlauches zum Zwecke einer Querschnittsverbreiterung.

Ist als Antrieb ein Linearmotor vorgesehen (Anspruch 5), so können extrem schnelle Beschleunigungswerte für die Bewegung der Siegelbacken erreicht werden, da ein Linearmotor eine Beschleunigung bis zum Zwanzigfachen der Erdbeschleunigung ermöglicht.

Ein Schutz des Folienschlauches während eines Stauchvorganges von einer ungewünschten Aufschmelzung außerhalb einer Kopfnaht oder einer Bodennaht wird bei einer von den heißen Siegelbacken gegen das Ende des Folienschlauches ausgeübten Deformationskraft verhindert, wenn gemäß Anspruch 6 an den Siegelbacken entgegen der Folientransporteinrichtung angeordnete, zum Folienschlauch hin orientierte Wärmeschutzeinrichtungen vorgesehen sind. Die Kraftaufbringung auf die äußere Mantelfläche des Folienschlauches erfolgt über die Wärmeschutzeinrichtungen.

Ist an mindestens einer Siegelbacke eine zum Folienschlauch hin orientierte, um ein Gelenk schwenkbare, Luft ansaugende Klappe vorgesehen (Anspruch 7), so kann die Klappe den unteren, zu verbreiternden Bereich des Folienschlauches mittels Unterdruck greifen und eine Schwenkbewegung um das Gelenk verbreitern. Im verbreiterten Zustand wird der untere Bereich des Folienschlauches befüllt. Bei ausreichender Belastung des verbreiterten Bereichs durch das Füllgut wird der Unterdruck abgebaut und der Folienschlauch von der Klappe freigegeben.

Eine Alternative zu einer Luft ansaugenden Klappe bildet ein Luft ansaugender Ring (Anspruch 8). Der Ring ist zwischen dem Füllrohr und der Quersiegelstation vorgesehen und umgreift den Folienschlauch. Er saugt die Folie des Folienschlauches radial an, und verbreitert dadurch den inneren Querschnitt des Folienschlauches. Die Funktion des Ringes wird noch verbessert, wenn er mittels einer Verstelleinrichtung parallel zur Folientransportrichtung verstellbar ist (Anspruch 9). Dann kann der Ring z. B. zunächst entgegen der Folientransportrichtung verschoben werden, um dort den Folienschlauch radial mittels Unterdruck zu ergreifen. Anschließend kann der Ring in Folientransportrichtung verschoben werden, wobei er den festhaltenden Folienschlauch durch seine Verschiebung verbreitert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht schematisch den Folien lauf an einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine mit einer Vorratsrolle, einer Umlenkrolle, einer gegen ein Füllrohr beweglichen Längssiegeleinrichtung, einer Quersiegelstation mit Siegelbacken und einer Trenneinrichtung, wobei an den Siegelbacken Wärmeschutzeinrichtungen vorgesehen sind, und die Siegelbacken sowohl parallel als auch senkrecht zur Folientransporteinrichtung von zwei Antrieben verschiebbar sind;

Fig. 2 in einer Draufsicht von oben die Quersiegelstation der Fig. 1;

Fig. 3 in einer Seitenansicht die Siegelbacken mit den Wärmeschutzeinrichtungen analog Fig. 1 in einem (gestrichelt dargestelltem) Zustand entsprechend

Fig. 1 und (mit durchgezogenen Linien dargestellt) einem weiteren, die Siegelbacken nach oben gesetzten, das untere Ende des Folienschlauches verbreiterndem Zustand;

Fig. 4 in einer Seitenansicht Siegelbacken mit jeweils einer zum Folienschlauch hin orientierten, um ein Gelenk schwenkbare, Luft ansaugende Klappe in zwei unterschiedlichen Positionen, sowie

Fig. 5 in einer Seitenansicht geschlossene Siegelbacken, die einen erzeugten Schlauchbeutel verschweißen, mit einem den Folienschlauch umgreifenden, Luft ansaugenden, parallel zur Folientransportrichtung verstellbaren Ring.

Bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 wird eine Folienbahn 2 von einer Vorratsrolle 3 entnommen und über eine Umlenkrolle 4 einer Formschulter 5 als Folienumformeinrichtung 6 zugeführt (Fig. 1). An der Formschulter 5 wird die Folienbahn 2 zu einem Folienschlauch 7 geformt. Mittels einer Längssiegeleinrichtung 8 wird der Folienschlauch 7 parallel zur Foilientransportrichtung 9 verschweißt. Dabei wirkt die Längssiegeleinrichtung 8 gegen ein Füllrohr 10.

An einer Quersiegelstation 11 werden mittels gegeneinander beweglicher Siegelbacken 12, 13 Kopfnähte 14 und Bodennähte 15 durch das Füllrohr 10 befüllter Schlauchbeutel 16 verschweißt. Ein verschlossener Schlauchbeutel 16 wird mittels einer Trenneinrichtung 17 vom Folienschlauch 7 abgetrennt.

Dem Füllrohr 10 ist in Folientransportrichtung 9 nachgeordnet ein gegen die äußere Mantelfläche 18 des Folienschlauches 7 mittels Unterdruck wirkender, den Querschnitt 19 des Folienschlauches 7 vergrößernder Querschnittsverweiterer 20 vorgesehen. Die Querschnittserweiterung reduziert die Zeit für einen Befüllvorgang und erzeugt kürzere Schlauchbeutel 16.

Die Siegelbacken 12, 13 sind Teil eines Zangenabzugs 21, d. h. die geschlossenen, nach unten bewegten Siegelbacken 12, 13 sind Bauteile einer Folientransporteinrichtung 22.

Der Quersiegelerweiterer 20 ist dadurch realisiert, daß die Siegelbacken 12, 13 mittels eines Antriebs entgegen der Folientransporteinrichtung 9 bewegbar sind. Infolge dieser Zurückbewegung (Fig. 3) wird der Folienschlauch 7 entspannt und sein Querschnitt 19 wird vergrößert. Zum Schutz gegenüber einer ungewünschten Erweichung des Folienschlauches 7 sind an den Siegelbacken 12, 13 entgegen der Folientransport richtung 9 angeordnete, zum Folienschlauch 7 hin orientierte Wärmeschutz einrichtungen 34 vorgesehen.

Die Siegelbacken 12, 13 sind mittels zweier Antriebe 24, 24a zusätzlich senkrecht zur Folientransportrichtung 9 bewegbar. Während die Antriebe 24, 24a dem Öffnen und Schließen der Siegelbacken 12, 13 dienen, werden mit dem anderen Antrieb 23 der Folientransport und die Querschnittserweiterung durchgeführt.

Die Antriebe 23, 24, 24a sind Linearmotoren 25, 26, 27 (Fig. 2). Jeder Linearmotor 25, 26, 27 besteht aus einem antreibenden Teil 28, 30, 32 und einem beweglichen Teil 29, 31, 33. Die Siegelbacken 12, 13 sind unabhängig voneinander senkrecht zur Folientransportrichtung bewegbar. Bei Einsatz nur eines Linearmotors für die Schließbewegung der Siegelbacken 12, 13 könnten bei Einsatz eines Getriebes beide Siegelbacken 12, 13 auch abhängig voneinander betrieben werden.

Die Siegelbacken 12, 13 können entlang unterschiedlichster Bahnkurven bewegt werden, da die antreibenden Teile 30, 32 der Antriebe 24, 24a starr mit dem beweglichen Teil 29 des Antriebs 23 verbunden sind. Die Siegelbacken 12, 13 sind über Verbindungen 35, 36 mit den beweglichen Teilen 31, 33 verbunden.

Die Schlauchbeutelmaschine 1 wird derart betrieben, daß während des Einbringens einer Produktportion in das mittels einer Bodennaht 15 verschlossene Ende 37 des Folienschlauches 7 die Siegelbacken 12, 13 in geschlossenem Zustand nach oben bewegt werden, und der Folienschlauch 7 wird von der Trenneinrichtung 17 durchtrennt, wobei eine Vergrößerung des Querschnitts 19 mittels Deformation des Endes 37 erfolgt (Fig. 3). Im oberen Zustand werden sodann die Siegelbacken 12, 13 getrennt, und in eine höhere Position gebracht, in welcher sie wieder geschlossen werden, den Folienschlauch 7 nach unten abziehen, und sodann erneut zum Zwecke einer Deformation nach oben bewegt werden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist an jeder Siegelbacke 12, 13 eine zum Folienschlauch 7 hin orientierte, um jeweils ein Gelenk 38 schwenkbare, Luft ansaugende Klappe 39 vorgesehen. Die Klappen 39 werden zwecks Deformation des Folienschlauches 7 nach oben gegen den Folienschlauch 7 geklappt, saugen dann mittels (zeichnerisch nicht dargestellter) Ansaugöffnungen in den Klappen den Folienschlauch 7 an und deformieren diesen mittels eines Herunterklappens.

Schließlich kann zwischen dem Füllrohr 10 und der Quersiegelstation 11 ein den Folienschlauch 7 umgreifender, Luft ansaugender Ring 40 als Querschnittserweiterer 20 vorgesehen sein (Fig. 5). Der Ring 40 ist mittels einer parallel zur Folientransportrichtung 9 wirkenden Verstelleinrichtung 41 verstellbar. Der Ring 40 wird in einer oberen Position gegen den Folienschlauch 7 gebracht. Dort wird der Folienschlauch 7 von den Ansaugdüsen 42 mittels Unterdruck gegen das Innere des Rings 40 gesaugt und festgehalten. Durch eine Betätigung der Verstelleinrichtung 41 nach unten wird sodann der Folienschlauch 7 deformiert und erfährt eine Vergrößerung seines Querschnitts 19.

Bezugszeichenliste

1 Schlauchbeutelmaschine
2 Folienbahn
3 Vorratsrolle
4 Umlenkrolle
5 Formschulter
6 Folienumformeinrichtung
7 Folienschlauch
8 Längssiegeleinrichtung
9 Folientransportrichtung
10 Füllrohr
11 Quersiegelstation
12, 13 Siegelbacke
14 Kopfnaht
15 Bodennaht
16 Schlauchbeutel
17 Trenneinrichtung
18 Mantelfläche
19 Querschnitt
20 Querschnittserweiterer
21 Zangenabzug
22 Folientransporteinrichtung
23, 24, 24a Antrieb
25, 26, 27 Linearmotor
28, 30, 32 antreibendes Teil
29, 31, 33 bewegliches Teil
34 Wärmeschutzeinrichtung
35, 36 Verbindung
37 Ende
38 Gelenk
39 Klappe
40 Ring
41 Verstelleinrichtung
42 Ansaugdüse

Claims

1. Schlauchbeutelmaschine mit einer Folienumformeinrichtung zum Umformen einer Folienbahn zu einem Folienschlauch, einer Folientransporteinrichtung zum Weitertransportieren der Folienbahn und des Folienschlauches, einer Längssiegeleinrichtung zum Verschweißen des Folienschlauches parallel zur Folientransportrichtung, einem den Folienschlauch aufnehmenden Füllrohr, einer dem Füllrohr in Folientransportrichtung nachgeordneten Quersiegelstation mit gegeneinander beweglichen Siegelbacken zur Erzeugung von Kopfnähten und Bodennähten der Schlauchbeutel, sowie einer Trenneinrichtung zum Durchtrennen des Folienschlauches, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllrohr (10) in Folientransportrichtung (9) nachgeordnet ein gegen die äußere Mantelfläche (18) des Folienschlauches (7) wirkender, den Querschnitt (19) des Folienschlauches (7) vergrößernder Querschnittserweiterer (20) vorgesehen ist.

2. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sie gelbacken (12, 13) mittels eines Antriebs (23) entgegen der Folientransportrichtung (9) bewegbar sind.

3. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Siegelbacken (12, 13) Teil eines Zangenabzugs (21) sind.

4. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelbacken (12, 13) mittels eines Antriebs (24) senkrecht zur Folientransportrichtung (9) und eines weiteren Antriebs (23) parallel zur Folientransportrichtung (9) bewegbar sind.

5. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb (23, 4) ein Linearmotor (25, 26) vorgesehen ist.

6. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß an den Siegelbacken (12, 13) entgegen der Folientransportrichtung (9) angeordnete, zum Folienschlauch (7) hin orientierte Wärmeschutzeinrichtungen (34) vorgesehen sind.

7. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Siegelbacke (12, 13) eine entgegen der Folientransport einrichtung (22) angeordnete, zum Folienschlauch (7) hin orientierte, um ein Gelenk (38) schwenkbare, Luft ansaugende Klappe (39) vorgesehen ist.

8. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Füllrohr (10) und der Quersiegelstation (11) ein den Folienschlauch (7) umgreifender, Luft ansaugender Ring (40) vorgesehen ist.

9. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (40) mittels einer Verstelleinrichtung (41) parallel zur Folientransportrichtung (9) verstellbar ist.

10. Verfahren zum Betreiben einer Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während des Einbringens einer Produktportion in das mittels einer Bodennaht (15) verschlossene Ende (37) eines Folienschlauches (7), der Folienschlauch (7) zwischen dem Füllrohr (10) und der Quersiegelstation (11) mittels einer von außen auf den Folienschlauch (7) wirkenden Deformationskraft oder mittels von außen wirkendem Unterdruck eine Vergrößerung des Querschnitts (19) erfährt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß während eines an der Quersiegelstation erfolgenden Siegelvorganges der Folienschlauch mittels eines radial gegen den Folienschlauch und das Füllrohr drückenden Folienabzugs weiter auf die Siegelbacken zu bewegt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß während eines an der Quersiegelstation (11) erfolgenden Siegelvorganges die Siegelbacken (12, 13) entgegen der Folientransportrichtung (9) bewegt werden.