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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Schlauchbeutelmaschine
mit einer Folienumformeinrichtung, einer Folientransporteinrichtung,
einer Längssiegeleinrichtung,
einem Füllrohr, einer
Quersiegelstation mit Siegelbacken, sowie einer Trenneinrichtung.
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Schlauchbeutelmaschinen
dieser 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.
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Die
bekannten Schlauchbeutelmaschinen produzieren bei der Flachbeutelerzeugung
bei vorgegebener Beutelbreite relativ lange Schlauchbeutel da der
sich zu den Siegelbacken hin deutlich verringernde Querschnitt des
Folienschlauches in diesem Bereich nur die Einbringung einer relativ
geringen Produktmasse erlaubt.
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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.
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Insbesondere
leichtes Füllgut
neigt zu dem hohen Aufschütten
und zu einem erhöhten
Folienverbrauch.
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Sowohl
aus der
DE 40 22 209
A1 als auch aus der
US
3,668,815 ist eine Schlauchbeutelmaschine bekannt, die
gemäß dem Oberbegriff
des Patentsanspruchs betrieben wird, um ein zu hohes Aufschütten des
Füllgutes
und einen erhöhten
Folienverbrauch zu vermeiden. Dazu erfährt gemäß diesen Publikationen jeweils
ein Folienschlauch mittels einer von außen auf diesen wirkenden Deformationskraft eine
Vergrößerung seines
Querschnittes. Bei der Schlauchbeutelmaschine der
DE 40 22 209 A1 sind zwischen
dem Füllrohrende
und den Siegelbacken Arme angeordnet, die mit ihren Wirkflächen gegen die
Wandung des Folienschlauches zur Anlage gebracht werden, um diesen
zwischen sich einzupressen und gegen der Schlauchförderrichtung
nach oben zu verschieben, um die Querschnittsvergrößerung zu
erreichen. Bei der Schlauchbeutelmaschine der
US 3,668,815 wird dagegen die Querschnittserweiterung
mit unterhalb des Füllrohres
angeordneten vibrierenden Greifern herbeigeführt. Des weiteren ist aus der
US 3,543,467 bekannt, ein
verschlossenes, unteres Schlauchende auf eine Platte zu legen, um derart
einen relativ entspannten Zustand des Schlauchendes zu erreichen,
welches eine günstige
Querschnittskonfiguration aufweist.
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Die
bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß sie relativ aufwändige separate
Mittel benötigen,
um eine Querschnittsvergrößerung zu
erreichen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Nachteil zu beseitigen.
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Gelöst ist die
Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1.
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Beim
vorgeschlagenen Verfahren ist bei der Schlauchbeutelmaschine dem
Füllrohr
in Folientransportrichtung nachgeordnet ein gegen die äußere Mantelfläche des
Folienschlauches wirkender, den Querschnitt des Folienschlauches
vergrößernder Querschnittserweiterer
vorgesehen.
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Dabei
erfährt
der Folienschlauch eine Querschnittserweiterung mittels einer von
außen
auf ihn wirkenden Deformationskraft. 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.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, daß ein
hohes Aufschütten
auch bei relativ leichtem Produkt vermieden wird. Dadurch können Flachbeutel
mit vermindertem Folienbedarf hergestellt werden.
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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.
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Sind
die Siegelbacken mittels eines Antriebs entgegen der Folientransportrichtung
bewegbar so können
bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine die Siegelbacken durch
eine derartige Bewegung von unten auf den Folienschlauch drücken und
dessen Querschnitt vergrößern. Die
Bewegung erfolgt bei geschlossenen Siegelbacken, d.h. während eines Siegelvorganges,
da nur bei geschlossenen Siegelbacken eine zuverlässige Folienfixierung
erfolgt.
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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. Dabei wird
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. 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.
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Sind
die Siegelbacken Teil eines Zangenabzugs, 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.
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Unterschiedlichste
Bahnkurven für
die Bewegung der Siegelbacken können
realisiert werden, wenn 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.
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Ist
als Antrieb ein Linearmotor vorgesehen, so können extrem schnelle Beschleunigungswerte für die Bewegung
der Siegelbacken erreicht werden, da ein Linearmotor eine Beschleunigung
bis zum Zwanzigfachen der Erdbeschleunigung ermöglicht.
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Eine
ungewünschte
Aufschmelzung außerhalb
einer Kopfnaht oder einer Bodennaht wird bei einer von den heißen Siegelbacken
gegen das Ende des Folienschlauches ausgeübten Deformationskraft verhindert,
wenn 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.
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Im
folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren näher beschrieben.
Es zeigt:
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1 in
einer Seitenansicht schematisch den Folienlauf 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;
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2 in
einer Draufsicht von oben die Quersiegelstation der 1,
sowie
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3 in
einer Seitenansicht die Siegelbacken mit den Wärmeschutzeinrichtungen analog 1 in
einem (gestrichelt dargestelltem) Zustand entsprechend 1 und
(mit durchgezogenen Linien dargestellt) einem weiteren, die Siegelbacken
nach oben gesetzten, das untere Ende des Folienschlauches verbreiterndem
Zustand.
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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 (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.
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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.
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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.
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Die
Siegelbacken 12, 13 sind Teil eines Zangenabzugs 21,
d.h. die geschlossenen, nach unten bewegten Siegelbacken 12, 13 sind
Bauteile einer Folientransporteinrichtung 22.
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Der
Quersiegelerweiterer 20 ist dadurch realisiert, daß die Siegelbacken 12, 13 mittels
eines Antriebs entgegen der Folientransporteinrichtung 9 bewegbar
sind. Infolge dieser Zurückbewegung
(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
Folientransportrichtung 9 angeordnete, zum Folienschlauch 7 hin
orientierte Wärmeschutzeinrichtungen 34 vorgesehen.
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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.
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Die
Antriebe 23, 24, 24a sind Linearmotoren 25, 26, 27 (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.
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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.
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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
(3). Im oberen Zustand werden sodann die Siegelbacken 12, 13 getrennt, und
in eine höhere
Position gebracht, in welcher sie wieder geschlossen werden, dann
den Folienschlauch 7 nach unten abziehen, von wo sie sodann erneut
zum Zwecke einer Deformation nach oben bewegt werden.
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- 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