DE2224407A1

DE2224407A1 - Vorrichtung zur herstellung von verpackungen oder tueten

Info

Publication number: DE2224407A1
Application number: DE2224407A
Authority: DE
Inventors: Donald Christy Crawford; Michael Robert Nack
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1971-08-23
Filing date: 1972-05-18
Publication date: 1973-03-08
Also published as: IT958037B; CH554260A; GB1389746A; CA984273A; DE2224407B2; JPS522350B2; BE787922A; JPS4830589A; DE2224407C3

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

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Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl^Phys. Dr, K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem.^ J

8 MÜNCHEN 86, DEN ··*·*> ^ ^

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Sj 6006 ^<983921/22>

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Corporation, 1105 Coleman Avenue, San Jose, California, USA

Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen oder Tüten

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Herstellung von Verpackungen oder !Tüten bzw. zum Schweißen von thermoplastischen Bahnmaterialien. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf drehbare Schweißköpfe, die in der üblichen Ausführungsform zwei in entgegengesetzter Richtung drehende Wellen aufweisen, die einen oder mehrere Schweißbacken tragen. Eine typische Verpackungsmaschine, bei der drehbare Schweißköpfe verwendet werden, ist in der US-PS Nr. 2 546 721 beschrieben.

Ein grundsätzlicher Nachteil aller bekannten Verpackungsmaschinen mit drehbaren Sohweißköpfen liegt darin, daß die erforderlichen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht immer bei Bahnmaterialien, die etwa aus Polyäthylen oder einigen schichtförmigen Strukturen bestehen, die eine lange Schweißberührung zwischen den Schweißbacken und dem Bahnmaterial erfordern, erreicht werden können. Die Arbeitsbedingungen sind weiterhin kompliziert, da das Entstehen brauchbarer Schweißverbindungen

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von vielen unterschiedlichen, im gegenseitigen Zusammenhang stehenden Faktoren, wie Wärme, Druck, Bahnmaterial und Dicke und von der Schweißzeit abhängt. Selbst wenn alle diese Bedingungen - abgesehen von der Schweißzeit - eingehalten werden können, so haben die drehbaren Schweißeinrichtungen notwendigerweise eine begrenzte Schweiß-Verweilzeit, die als solche die Produktionsgeschwindigkeit begrenzt.

Bei der oben angegebenen Patentschrift beträgt der Bogen, der von dem Berührungsbereich zwischen Bahnmaterial und Schweißbacken eingenommen wird, im allgemeinen 10° oder weniger. Daher ist ein bestimmter Punkt auf der Bahn nur über einen Zeitraum in Druckberührung mit den Schweißbacken, der die Zeit für eine Drehung der Schweißbacken um 10° nicht überschreitet.

Eine Lösung des Problems zur Erzielung einer verlängerten Schweißberührung mit dem schweißbaren Bahnmaterial ist in der US-PS 3 290 202 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird die Bahn über 30° auf jeder Seite der Mittelstellung erfaßt. Da jedoch nicht nur eine Linienberührung zwischen den Schweißbacken zustandekommt, ist es erforderlich, die Sehweißbacken hin- und hergehend anzuordnen, so daß zum frühest möglichen Zeitpunkt des Schweißvorganges ein Backen flach gegen den anderen anliegt und die Bahn zwischen beiden erfaßt wird. Ferner ist ein Schweißkopf, der generell nach dieser Vorrichtung arbeitet, kompliziert und weist eine große Anzahl von Teilen auf, zu denen auch Zahnräder gehören, die eine Präzision bei der Herstellung und Montage zur Erzielung der für die meisten Anwendungszwecke erforderlichen Genauigkeit notwendig machen.

Ein vorteilhafter Schweißkopfmechanismus zur Erzielung einer verlängerten Verweilzeit während des Schweißens sollte nur eine möglichst geringe Anzahl von Teilen aufweisen und so eine zuverlässige, gleichbleibende und genaue Geschwindigkeitssteuerung erleichtern sowie vorzugsweise mit einem Antriebssystem verbunden sein, das eine zwangsläufige Geschwindigkeitssteuerung der Schweißbacken umfaßt. Die vorliegende Erfindung ist auf die Schaffung einer Vorrichtung mit diesen Eigenschaften gerichtet.

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Erfindungsgemäß werden durch abgewandelte Drehbewegungen einer Schweißkopfanordnung mit oberen und unteren Nocken mit linearen und parallelen aneinander angrenzenden Bahnen und durch Doppel-Nachlauf rollen für jedes Ende der oberen und unteren Schweißbackenhalterungen die Schweißbacken in flacher Berührung mit der Bahn über wenigstens 40° jedes Schweißzyklus von 360° gehalten und liefern damit eine Schweiß-Verweilzeit, die etwa viermal langer als üblich ist· Bei einer Ausführungsform, die eine Heißdraht-Schweiß- und Schneideinrichtung für Polyäthylenfolien aufweist und eine Schrumpfung der Bahn auf beiden Seiten der Schweißlinie freigibt, verfestigt sich die Schweißverbindung, während die Bahn eingespannt bleibt. Durch Verwendung"von in Bezug aufeinander gleitenden Schrägzahnrädern, die durch eine Kurventrommel in dem Antriebssystem für die Schweißkopfanordnung gesteuert werden, kann die Geschwindigkeit der Schweißbacken genau an die Geschwindigkeit der Bahn während der verlängerten Verweilzeit beim Schweißen und Abtrennen der Bahn angepaßt werden.

Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

1 ist eine perspektivische Darstellung eines bekannten !Typs einer kontinuierlich arbeitenden Rotationsverpackungsmaschine mit dem erfindungsgemäßen Schweißkopf für verlängerte Schweiß-Verweilzeiten;

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Antriebsgetriebes;

Fig. 4 ist eine teilweise, perspektivische Explosionsdarstellung des oberen Bereiches der Schweißkopfanordnung;

Fig._ 4A ist eine vergrößerte, isometrische Explosionsdarstellung einer Isolieranordnung, die in dem in Fig. 4 gezeigten Aufbau verwendet wird;

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Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 5-5 in Pig. 2;

Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Schnitt ähnlich Fig 5, jedoch in einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit Doppeloder Zweifachschweißbacken;

Fig. 7 bis 9 sind schematische Betriebsdarstellungen, die die aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen der Vorrichtung gemäß Fig. 5 während des Schweißens und Abtrennens einer Bahn, in die eine Anzahl von röhrenförmig eingefaßten Gegenständen eingeschlossen ist, verdeutlichen.

Die Erfindung ist auf eine verbesserte Schweißkopfanordnung (Fig. 1) gerichtet, die im Zusammenhang mit einer Anzahl verschiedener, kontinuierlicher Verpackungsmaschinen verwendet werden kann, deren eine allgemein mit der Bezugsziffer 12 bezeichnet ist. Die Verpackungsmaschine 12, die in einer Ausführungsform in der US-PS 2 546 721 beschrieben ist, weist eine Einlaßseite 14 auf, an der einzelne Gegenstände A durch einen Förderer 16 der Maschine zugeführt werden. Die Gegenstände werden auf einer beweglichen Förderfläche 18 abgelegt und bewegen sich kontinuierlich in einer einzigen Reihe und im Abstand durch die gesamte Verpackungsmaschine 12, in der sie in eine in Längsrichtung verschweißte Bahn eingepackt werden, die sodann quer verschweißt und abgetrennt wird. Die Gegenstände werden an der Ausgabeseite der Maschine als Einzelpakete P abgegeben.

Aufgrund der besonderen Vorteile der Schweißkopfanordnung 10 kann das verwendete Verpackungsmaterial einen schweißbaren Film aufweisen, der eine ungewöhnlich lange Zeit zum Verschweißen und/oder Abtrennen erforderlich macht, wie etwa einen Polyäthylenoder schichtförmigen Film bzw. eine Folie, ohne daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände zur Erzielung dieser zusätzlichen, für das Schweißen erforderlichen Zeit gesenkt wird. Es wird also ein relativ hoher Produktionsausstoß fertiger Packungen bei einer Verpackungsmaschine erzielt, die die Schweißkopfanordnung 10 enthält, während einige Verpackungsmaschinen mit herkömmlichen, drehbaren Schweißköpfen bei gleicher

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Bahnmaterialart langsamer arbeiten müssen, wenn eine angemessene Schweißzeit erzielt werden soll, so daß der Ausstoß dieser Maschinen entsprechend geringer ist.

Wie tei herkömmlichen Verpackungsmaschinen wird eine Bahn W (Pig. 1) von einer Rolle 20 mit Verpackungsmaterial abgezogen und um verschiedene Pührungsrollen herum zu einer Pormstation geleitet, in der ein Bahnformer P die seitlichen Ränder der Bahn W zur Bildung einer Röhre T um die Gegenstände herum aufrollt, und die Röhre wird in Längsrichtung während der Bewegung duroh eine geeignete Einrichtung, wie etwa das dargestellte Schweißrad 22 verschweißt. Die Röhre T wird sodann durch geeignete Einrichtungen, wie etwa seitliche Förderbänder 24, dem Schweißkopf 10 zugeführt, der die Röhre zwischen den nebeneinanderliegenden Artikeln in Querrichtung erfaßt und die Bahn verschweißt und zwischen den erfaßten Bereichen abtrennt. In Produktionsrichtung hinter der Schweißkopfanordnung 10 werden die so hergestellten einzelnen Packungen P auf einen Abgabeförderer 26 gelegt und anschließend verpackt oder anderweitig verwendet.

Bevor die Schweißkopfanordnung 10 im einzelnen beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, daß Verpackungsmaschinen der gezeigten Art üblicherweise an die besonderen Anforderungen des Käufers angepaßt werden. Daher können einige Verpackungsmaschinen eine drehbare Schweißkopfanordnung verwenden, die nur die Bahn verschweißt, und eine zweite, drehbare Schweißkopfanordnung, die nur die Bahn abtrennt. Weiterhin können einige drehbare Schweißköpfe geheizte Sicken- und Schweißbacken in wechselseitiger Anordnung mit einem mechanischen Messer aufweisen. Auf die bestimmte Art der Schweiß- und Schneidmechanismen kommt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht an. Vielmehr geht es allgemein um einen Mechanismus zum Verlängern des Zeitraumes der Berührung des Bahnmateriales durch jede Art von Schweiß-, Schneid- oder anderen Einrichtungen, die mit hoher Produktionsgeschwindigkeit arbeiten. Polglich soll der Ausdruck Schneidkopf oder Schweißkopf jede Art von drehbarem Kopf umfassen, der einen Mechanismus trägt, der eine Bahnberührung von längerer Zeit, als es üblich ist, erfordert, um seine Aufgabe wirksam zu erfüllen.

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Gemäß Pig. 2 umfaßt die Verpackungsmaschine 12 zwei im Abstand angeordnete Eahmenplatten 28 und 30, durch die sich eine Hauptantriebswelle 32 erstreckt, die durch nicht gezeigte Einrichtungen in zeitlicher Beziehung zu den anderen Arbeitsteilen der Maschine angetrieben wird. Zur Übertragung der Antriebskraft auf den Schweißkopf 10 trägt die Hauptantriebswelle 32 ein Schrägzahnrad 34 (Pig. 3), das zwei miteinander kämmende Schrägzahnräder 36 und 38 antreibt, die an einer Halterung 40 befestigt sind. Die Halterung 40 ist einstellbar um die Achse des Schrägzahnrades 36 schwenkbar, so daß das Schrägzahnrad 38 in und außer Eingriff mit einem Schrägzahnrad 42 auf einer unteren Schneidkopfwelle 44 gebracht werden kann. Dies dient dem Zweck der Einrichtungs-Einstellung zur Anpassung an die Verpackungshöhe sowie dazu, daß die Verpackungsmaschine während der Einstellung ohne Antrieb des Schneidkopfes laufen kann. Eine Kurventrommel 46 ist an dem Schrägzahnrad 42 befestigt und gleitet axial mit dem Schrägzahnrad entlang Antriebskeilen 48, die an der Schneidkopfwelle 44 befestigt sind.

Die allgemeine Punktion der Kurventrommel 46 und des Rädersatzes aus den Schrägzahnrädern 34, 36, 38, 42 besteht in einer Veränderung der augenblicklichen Geschwindigkeit für einen Schweißbacken 50 und einen Schweißbacken 52, wobei der Schweißbacken 50 durch eine obere Schneidkopfwelle 54 und der Schweißbacken 52 durch die untere Schneidkopfwelle 44 angetrieben wird. Bei diesem Antriebssystem berühren die Schweißbacken die Bahn und bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit wie diese und drehen sich sodann mit einer geringen Geschwindigkeit, die einen freien Durchgang des eingepackten Gegenstandes ermöglicht und bringen schließlich die Schweißbacken mit dem nächsten Bereich der Bahn zwischen den nebeneinanderliegenden Gegenständen in Verbindung. Zu diesem Zweck ist die Kurventrommel 46 mit einer Steuernut 56 versehen, und eine feststehende Nachlaufrolle 57 ist in der Hut angeordnet und an einem Arm 58 befestigt. Auf diese Art führt die Drehung, die dem Schrägzahnrad 42 durch den beschriebenen Radersatz erteilt wird, dazu, daß die Kurventrommel 46 und das Schrägzahnrad 42 in Axialrichtung zurück und vor auf der unteren Schneidkopf-

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welle 44 verschoben werden, wobei das Schrägzahnrad 38 breit genug ist, daß immer die Verbindung mit dem Schrägzannrad 42 erhalten bleibt.

Wegen der schrägen Anordnung der Zähne des Schrägzahnrades 42 führt eine nach innen gerichtete Bewegung des Schrägzahnrades 42 aus der in Pig. 3 gezeigten Stellung zu einer Drehung des Schrägzahnrades 42 in uhrzeigerrichtung, die zu der durch den Rädersatz der Schrägzahnräder 34, 36 und 38 erteilten Drehung hinzutritt. Wenn daher die Steuernut 56 das Schrägzahnrad 42 nach innen verschiebt, wird die Drehung der unteren Schneidkopfwelle 44 beschleunigt, und wenn das Schrägzahnrad 42 nach außen in die in Pig. 3 gezeigte Stellung zurückkehrt, wird die Schneidkopfwelle 44 verzögert. Diese Beschleunigung und Verzögerung dient, wie später im einzelnen beschrieben werden soll, zur Erzielung einer konstanten Geschwindigkeit für die zusammenwirkenden oberen und unteren Schweißbaeken 50 und 52 (Pig. 2), wenn die Schweißbacken in verlängerter Greifberührung mit der Bahn stehen. Damit die oberen und unteren Schweißbaeken synchron angetrieben werden, ist die obere Schneidkopfwelle 54 einem Zahnrad 59 zugeordnet, das mit einem Zahnrad 60 kämmt, das auf der unteren Schneidkopfwelle 44 befestigt ist.

Die Befestigungseinrichtungen für die obere und untere Schneidkopfwelle 54 und 44 sind herkömmlicher Art und umfassen Senkrechtgleitklötze 62 und 64 (Pig. 1), die die Lagerblöcke 66 (Pig. 4) für die Schneidkopfwelle festhalten. Zu diesen herkömmlichen Wellen-Befestigungseinrichtungen sind erfindungsgemäß Kurven zur Steuerung der Bahn der Schweißbaeken 50 und 52 vorgesehen. An den Innenflächen jedes Lagerblockes 66 für die oberen Sehne idkopfwellen 54 ist ein Kurvenblock 68 mit einer Steuernut 70 vorgesehen. Die Steuernut 70 ist symmetrisch in Bezug auf die Schneidkopfwelle 54 ausgebildet, und die beiden Kurvenblöcke sind daher austauschbar. Ebenso erstreckt sich die untere Schneidkopfwelle 54 durch zwei Kurvenblöcke 72, die an zugeordneten, nicht gezeigten Lagerblöcken befestigt sind und Steuernuten 74 aufweisen, die mit den Steuernuten 70 übereinstimmen, jedoch umgekehrt liegen. Die obere Schweißbackenanordnung (Pig* 2) umfaßt

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.eine längliche Haltestange 76, die an jedem Ende ein Paar von laufrollen 78 trägt, wie am "besten aus Pig. 4 zu ersehen ist. Die Laufrollen greifen in die angrenzende Steuernut 70 ein und führen die Haltestange 76 und den zugehörigen Schweißbacken 50, wenn die Anordnung angetrieben wird, in einem Kreis um die Achse der oberen Schneidkopfwelie 54. Zum Verbinden der Schneidkopfwelle mit der Schweißbaekenanordnung ist ein Antriebsglied 80 an jedem Endbereich der Sehneidkopfwelle befestigt. Ein gabelförmiges Ende 81 jedes Antriebsgliedes nimmt eine geteilte Buchse 82 auf, die auf einem Lagerabsehnitt 84 der Haltestange 76 angebracht und mit nutenförmigen Seiten 85 versehen ist, mit denen sie relativ zu dem Antriebsglied 80 gleitet. Bei Einrichtungen, bei denen zwei gegenüberliegende Schweißbacken auf einer gemeinsamen Welle erforderlich sind, ist das Antriebsglied mit zwei gabelförmigen Enden versehen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Aus der bisherigen Beschreibung geht hervor, daß der Schweißbacken 50 zwangsläufig durch das gabelförmige Ende 81 des Antriebsgliedes 80 angetrieben wird, selbst wenn der radiale Abstand von der Schneidkopfwelle 54 zu dem Schweißbacken 50 aufgrund der Wirkung der Steuernuten veränderlich ist.

Der obere Schweißbacken 50 (Fig. 5) bewegt sich in Richtung der Achse der oberen Schneidkopfwelle 54, wenn die Schweißbacken-Haltestange 76 einen unteren linearen Bereich 87 der Steuernut durchläuft. Zur gleichen Zeit bewegt sich der untere Schweißbacken 52 in Richtung der Achse der unteren Schneidkopfwelle 44, wenn die zugehörige Haltestange 87 , angetrieben durch die Antriebsglieder 85 von der Schneidkopfwelle 44 aus, einen linearen Bereich 86 der Steuernut 74 durchläuft. Wenn die vorangehende Laufrolle 78 (Pig. 5) der Schweißbacken-Haltestange 76 in den linearen Bereich 89 der Steuernut 70 eintritt, befindet sich die Schweißbacken-Haltestange 76 in ihrem größten radialen Abstand von der Achse der oberen Schneidkopfwelle 54, und dieser Abstand verringert sich, wenn die Haltestange 76 in Richtung des unteren Totpunktes bewegt wird. Wenn daher der Schweißbacken 50 entlang dem linearen Bereich 89 geführt wird und die Schneidkopfwelle mit einer konstanten Drehzahl gedreht wird, würde der Schweißbacken während der Annäherung an den unteren Totpunkt verzögert

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und Yon diesem Punkt aus zu -.dem bogenförmigen Bereich 3er UtBuernut hin beschleunigt v/erden.

Zur Erzielung einer konstanten Geschwindigkeit für die Sehweißbacken 50 und 52 für den Zeitraum, in dem sie einander gegenüberliegen und zwischeneinander die Bahn erfassen, liefert die Kurventrommel 46 (Fig. 3) eine Ge schwind igke it skorrektur für die Schneidkopfwellen 44 und 54, indem sie zunächst die Wellen beschleunigt, wenn sich die Schweißbacken in Richtung des Mittelpunktes ihrer linearen Bahn bewegen und sodann verzögert, weion. sich die Schweißbacken über den Mittelpunkt hinaus bewegen. Aufgrund dieser Anordnung haben die Schweißbacken 50 und 52 eine konstante Geschwindigkeit, die dieselbe wie diejenige der Materialbahn während der gesamten Zeit der verlängerten Berührung der Bahn aufgrund der linearen Bewegung der Schweißbacken ist.

Aus Pig. 2 ist zu entnehmen, daß die Antriebsglieder 85 der unteren Schneidkopfwelle 44 gegenüber den Antriebsgliedern 80 der oberen Sehneidkopfwelle 54 versetzt sind. Durch überlappen der Antriebsglieder 80 und 85 kann der Antriebseingriff mit den Haltestangen 76 und 87 für den unteren Schweißbacken 52 bei einem größten Abstand von den Achsen der oberen und unteren Schneidkopf wellen 54 und 44 gegeben sein, so daß eine verlängerte Verweilzeit für die Schweißbacken bei einem kompakten Mechanismus ermöglicht wird.

Heben der verlängerten Verweilzeit und den oben erwähnten Eigenschaften der konstanten Bahngeschwindigkeit ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ein sehr wirksamer und zuverlässiger Aufbau zum Zuführen von relativ starkem Strom, gleichgültig, v/elche Art von Heizelementen verwendet wird, ohne daß die freie Bewegung der Schweißbacken 50 in Richtung der Schneidkopfwelle 54 und zurück behindert wird. Der elektrische Strom wird der Schneidkopfwelle 54 (l?ig. 2) durch einen herkömmlichen Gleitring 91 augeleitet, wobei ein Leiber 88 mit der Welle verbunden lob und ein aweiter Lei bei* 90 mit dem äußeren Ende eines Leibernbaben ^{)2 in Verbindung steht. Der Leiböratab 92 erstreckt sich durch eine laolationnbuchae, die in einer Axialbohrung der

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BAD ORIGINAL

.Sohne id Kopfwelle 54 vorgesehen ist, und weist ein gesehlitzires inneres Ende auf (Pig. 4A), das eine Queröffnung in der Schneidkopfwelle 54 schneidet. In dieser Öffnung ist eine zylindrische Nylonhülse 94 vorgesehen, die eine geteilte Hylonbuchse 96 trägt.

Das geschlitzte innere Ende der Elektrode oder der Leiterstab 92 erstreckt sich durch Öffnungen 93 und 95 der ITylonhülse 94 und der Hylonbuchse 96 und erfaßt einen Bandleiter 98. Zum Blockieren dieser Anordnung ist ein Gewindestift 97 in die Schneidkopfwelle 54 geschraubt, die sich nach unten durch eine Öffnung 99 in der Nylonhülse 94 erstreckt und die geteilte ITylonbuchse 96 dicht gegen den Bandleiter 98 drückt. Um wiederholten Biegungen bei erhöhten Temperaturen widerstehen zu können, kann der Bandleiter 98 beispielsweise aus Berylliumbronze bestehen, und der Vorteil seiner flachen, breiten Form liegt darin, daß der Leiter leicht biegbar ist, jedoch seine Querschnittsfläche so groß wie notwendig sein kann, um relativ starke elektrische Ströme zu leiten.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Bandleiter 98 in Richtung der Schweißbacken-Haltestange 76 zurückgebogen und liegt unter einem Block 100, der gegen den Isolierbloek 102 gesetzt ist. Schrauben 103, von denen nur eine gezeigt ist, erstrecken sich durch die Haltestange 76 und durch die nicht gezeigten inneren Isolationsbuchsen und klemmen den Bandleiter 98 gegenüber der Haltestange 76 fest, wobei der Bandleiter 98 elektrisch isoliert bleibt. Eine der Schrauben 103 weist eine Stromklemme für einen Nichromdraht 104 auf (Fig. 7),der die Pölyäthylen-Verpackungsröhre verschweißt und abschneidet, las andere Ende des ITichromdrahtes 104 ist mit einem zweiten Bandleiter 98a (Fig. 4) verbunden, dessen Gesamtanordnung derjenigen des Bandleiters 98 entspricht, abgesehen davon, daß die Schraube 103a nicht elektrisch gegenüber der Haltestange 76 isoliert ist und der Leiter 98a elektrisch mit der Schneidkopfwelle 54 verbunden sind und eine positive oloktrinoho Klemno iUl¹ dan nngrenKcmde Ende des ITiohromdrahtcs 101 bildmi.

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je nach den Anforderungen der besonderen Einrichtung und "bei nur geringen Änderungen gegenüber dem zuvor "beschriebenen Aufbau. Wenn beispielsweise die Schweißkopfanordnung 10 für eine schichtförmige Folienbahn verwendet wird, kann ein Heizstab als Schweißbacken mit den schon beschriebenen elektrischen Verbindungen verwendet werden. Wenn sowohl die oberen als auch die unteren Schweißbacken 50 und 52 (Fig. 2) Heizelemente erfordern, ist die untere Schneidkopfwelle 44 ebenso mit einer Gleitringeinheit versehen, wie es oben in Bezug auf die Schneidkopfwelle 54 beschrieben wurde.Wenn Zweifach- oder Doppelschweißbacken für eine Welle erforderlich sind, wird der Strom auf die in Pig. 6 gezeigte Weise zugeleitet, und die zusätzlichen oberen und unteren Schweißbacken 110, 111 werden durch dieselben Antriebsglieder 80 und 85 betätigt. In diesem Falle erstreckt sich ein Bandleiter 112 in länglicher S-Form durch die obere Schneidkopfwelle 54 und dient damit den beiden Schneidbacken 50 und 110.

Wie aus Fig. 7 am besten zu ersehen ist, ist der Schneidbacken für die Anbringung von zwei schmalen Druckleisten 120 aus Silikonkautschuk ausgespart, die einen Druck auf die Bahn ausüben, wenn die Leisten mit den entsprechenden Metallrippen,122 des Schweißbackens 52 zusammentreffen. Der Uichromdraht 104 ist gegenüber dem Schweißbacken 50 durch eine schmale Isolierstange 124 (Zementasbest) isoliert und weist einen seitlichen Abstand gegenüber den Druckleisten 120 auf. Wenn die Schweißbacken einander gegenüberliegen, wie es beispielsweise in Fig. 5 für den Mittelpunkt ihrer nach außen gerichteten Bewegung gezeigt ist, wirkt der Nichromdraht 104 gegen eine Silikonkautschuk-Amboßleiste 126 des unteren Schweißbackens 52.

Gemäß Fig. 7 bis 9, die aufeinanderfolgende Arbeitsstufen der Schweißkopfanordnung 10 zeigen, beginnen die ersten Stufen des Schweiß- und Sehneidvorganges einer röhrenförmigen Bahn T zwischen aneinander angrenzenden, umhüllten Gegenständen A, wenn die Schweißbacken 50 und 52 beginnen, sich gegeneinander zu schließen, und die Bahnröhre in der Nähe des hinteren Endes des ersten Gegenstandes abklemmen. Zu diesem Zeitpunkt wird der erste Gegenstand A durch den Förderer 26 und durch eine drehbare

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Halterung 130 für öle Gegenstände abgestützt. Die Halterung 130 ist als unterbrochener Zylinder ausgebildet, der an der unteren Schneidkopfwelle 44 mit Hilfe einer länglichen Stange 132 befestigt ist. Die Iiängskanten des Zylinders enden nahe bei der Haltestange 87 der unteren Schweißbackenanordnung. Im Falle der Zweifach-Schweißköpfe gemäß Fig. 6 ist die Halterung 134 für die Gegenstände in zwei Abschnitten ausgebildet.

Wenn sich die Schweißbacken 50 und 52 (Fig. 8) flach gegen die Bahn angelegt haben, wie in Fig. 6 für die Schweißbacken 110 und 111 gezeigt ist (das heißt wenn die Laufrollen der Schweißbacken-Haltestangen 76 und 87 in den horizontalen, linearen Nuten der Nockenblöcke 68 und 72 liegen), ist der heiße Nichromdraht 104 etwa 20° vom unteren !Totpunkt der oberen Schneidkopf we lie 54 entfernt und befindet sich in vollem Schweiß- und Schneideingriff in Bezug auf die Röhre T. Es ist von Bedeutung, daß, wenn die Schweißbacken aus der in Fig 8 gezeigten Stellung bewegt werden, in der der Nichromdraht 104 nicht in Verbindung mit der Bahn steht, die Schneidkopfwellen 54 und 44 für einen flachen, gegenseitigen Eingriff, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, nur um 17° gedreht werden. Wenn daher die Schweißbacken einmal beginnen, die Bahnröhre T abzuklemmen, erfolgt das Verschweißen und Abtrennen der Bahn schnell, und sodann erfolgt das Kühlen und Verfestigen des Schweiß- und Schneidbereiches der Bahn über etwa 40° der 360° eines Zyklus, woraufhin die Schweißbacken die Röhre freigeben, wie in Fig, 9 gezeigt ist. Im Gegensatz zu den herkömmlichen drehbaren Köpfen, die oben erwähnt wurden, und bei denen der Schweißvorgang nur über 10 von 360° erfolgt, ist der Schweißvorgang bei der erfindungsgemäßen Schweißkopfanordnung etwa viermal langer. Der Antriebsmechanismus der Schweißbacken, der die Kurventrommel 46 (Fig. 3) umfaßt, bewirkt eine Geschwind igke it skorr ektur des Antriebes der Schweißbacken, die deren lineare Geschwindigkeit auf derselben Größe wie die Geschwindigkeit der Bahnröhre 0? hält, so daß keine relative Bewegung zwischen der Bahn und den Schweißbacken erfolgt.

Weitere Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, die wirtschaftlich von Bedeutung sind, liegen in der Anpassungsfähigkeit der

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Schw-eißkopfanordnung an "bereits vorhandene Iteeh-Schweißmaschinen, der hohen Zuverlässigkeit und Genauigkeit aufgrund der relativ kleinen Anzahl von !eilen und deren Arbeitsweise, und natürlich auch in der hohen Betriebsgeschwindigkeit, die mit Hilfe des modifizierten DrehTDewegungssystems möglich ist.

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Claims

Patentansprüche

»J Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen oder Tüten, gekennzeichnet durch eine drehbare Schneidkopfwelle (44, 54), die sich quer über den Weg einer sich bewegenden Bahn erstreckt, eine der Bahn folgende Einrichtung, die sich entlang einer ungleichförmigen Kreisbahn um die Achse - der angetriebenen Schneidkopfwelle (44» 54) bewegt, wobei diese Kreisbahn einen linearen Bereich (86, 89) parallel zu der Bahn aufweist, eine Antriebsverbindung zwischen der angetriebenen Sehneidkopfwelie (44, 54) und der der Bahn folgenden Einrieb- , tung und einen Antriebsrädersatz (34, 36, 38, 42, 46), der mit der Sehneidkopf welle (44, 54) verbunden ist und die jeweilige Winkelgeschwindigkeit der Schneidkopfwelle zur Vermeidung gegenseitiger Bewegungen zwischen der der Bahn folgenden Einrichtung und der Bahn steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Bewegen einer Materialbahn entlang eines linearen Weges, sowie dadurch, daß die dem Weg der Bahn folgende Einrichtung quer über die Bahn angeordnet und eine Sehneidkopfwelle (44, 54) parallel zu dieser Einrichtung vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuernut (70, 74) im Bereich jedes Endes der Schneidkopfwelle (44, 54) mit einem linearen Bereich (86, 89) parallel und angrenzend an den Weg der Materialbahn, Nachlaufrollen (78) im Eingriff mit den Steuernuten, eine die Bahn berührende Einrichtung, die mit den Machlaufrollen (78) für eine Kreisbahnbewegung um die Drehachse der Schneidkopfwelle (44, 54) in Verbindung steht und über den linearen Bereich (87, 89) geführt wird, sowie Antriebsglieder (80, 85), die an jedem Endbereich der Schneidkopfwellen (44, 54) befestigt sind und in Antriebsverbindung mit der die Bahn berührenden Einrichtung stehen.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet", daß die Steuernuten (70, 74) im wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind und in die linearen Bereiche (86, 89) übergehen, sowie durch Steuereinrichtungen (46 ·..) zum Verändern der WinkeIgeschwindigkeit der Schneidkopfwelle (44, 54) zur Erzeugung einer konstanten Geschwindigkeit der die Bahn "berührenden Einrichtung während ihres Laufes durch den linearen Bereich (86, 89).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an der die Bahn berührenden Einrichtung befestigtes Heizelement, einen dünnen und breiten, gekrümmten elektrischen Bandleiter (98, 112), der mit dem Heizelement verbunden ist, und Isoliereinrichtungen im Bereich der Verbindung des anderen Endes des Leiters mit der Schneidkopfwelle (44, 54), wobei der Bandleiter (98, 112) einen großen Querschnitt bei.geringer Dicke quer zu der Schneidkopfwelle (44, 54) aufweist und so wiederholten Biegungen widersteht, jedoch starke elektrische Ströme leitet, ohne die Bewegung zwischen der Schneidkopfwelle (44, 54) und der die Bahn berührenden Einrichtung zu behindern.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Fördereinrichtungen auf jeder Seite der Sehneidkopfwelle (44, 54) zum Unterstützen der sich bewegenden Bahn und durch eine halbzylindrische Bahn-Halterung (130), die an der Schneidkopfwelle (44) mit dieser drehbar befestigt ist und deren äußere Oberfläche in Kanten " angrenzend an die die Bahn berührende Einrichtung endet und die Bahn abstützt, wenn die die Bahn berührende Einrichtung von dieser entfernt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierungseinrichtungen eine isolierende Hülse (94) umfassen, die sich quer durch die Schneidkopfwelle (54) erstreckt und den Bandleiter (98) einschließt, und durch eine Axialbohrung in der Schneidkopfwelle (54), die die Hülse (94) schneidet und einen

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Leiterstab (92) mit einem gegabelten Ende aufnimmt, der sich in eine -Öffnung (93) der Hülse (94) erstreckt und den Leiter (98) ergreift.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite, die Bahn berührende Einrichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Schneidkopfwelle (44, 54), ein an dieser Einrichtung befestigtes beheiztes Element, sowie dadurch, daß die Antriebsglieder (80, 85) gegenüberliegende Endbereiche in Antriebseingriff mit einer ersten und einer zweiten, die Bahn berührenden Einrichtung aufweisen, wobei die elektrischen Bandleiter (112) durch die Schneidkopfwelle (54) in einer zweiten Kurve in entgegengesetzter Richtung hindurchverlaufen und mit dem zweiten, beheizten Element in Verbindung stehen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Antriebsglieder (80, 85) mit einem nach außen offenen, gabelförmigen Ende versehen ist, und daß die die Bahn berührenden Einrichtungen quer durch die offenen Enden dieser beiden ausgerichteten Gabeln verlaufen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Schweißbacken (50, 52) an den die Bahn berührenden Einrichtungen.

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I e e γ s e ί t e