DE2224407B2

DE2224407B2 - Vorrichtung zum Querschweißen und/oder Querschneiden von laufendem Bahnmaterial

Info

Publication number: DE2224407B2
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: 1981-01-15
Also published as: JPS522350B2; GB1389746A; BE787922A; JPS4830589A; CA984273A; IT958037B; CH554260A; DE2224407C3; DE2224407A1

Description

Synchronisation erzielt, jedoch findet bei dieser bekannten Vorrichtung aufgrund der genannten starren Befestigung der Backen und ihrer kreisförmigen Umlaufbahn eine verlängerte Schweiß- und/oder Schneidzeit nicht statt.

Dies gilt im verstärkten Maß für den Gegenstand der DE-OS 19 21 817, weil bei dieser, der vorstehend angegebenen ähnlichen Vorrichtung die eine Backe ein zentrales, das eigentliche Schweiß- oder Schneidelement darstellendes stößelartiges Teil aufweist, das im Einwirkungsbereich mit der Bahn schlagartig kurzfristig mit der Bahn in Berührung gebracht wird.

Aus der DE-AS 12 70 478 geht eine Vorrichtung zum Querschweißen und -schneiden als bekannt hervor, die insofern von der Gattung nach der vorliegenden Erfindung abweicht, als die Backen von zwei Antriebsgliederpaaren getragen sind. Bei dieser Vorrichtung bestehen die Führungselemente jeweils aus zwei Organen, von denen das eine ein Schwenkhebel und das andere eine an diesem drehbar befestigte Laufrolle ist. Trotz dieser relativ aufwendigen Konstruktion wird ein abrollendes Einwirken der Bscken auf die Bahn nicht erreicht, weil diese während Jes Umlaufs eine zu sich selbst parallele Lage beibehalten. Auch eine exakte Synchronisierung wird dort mangels einer entsprechenden zyklischen Drehzahländerung des Getriebes nicht erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung eingangs genannter Art derart auszugestalten, daß bei Aufrechterhaltung der verlängerten Schweiß- und/oder Schneidzeit Faltenbildungen bzw. Dehnungen im Schweiß- und/oder Schneidbereich des Schlauchs vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Schweiß- und/oder Schneidbacken um parallel zur Rotationsachse der Antriebsglieder verlaufende Achsen (Wellenabschnitte) schwenkbar sind und während ihres Umlaufs nach außen weisen und

b) die Führungselemente jeweils aus zwei in Laufrichtung der Schweiß- und/oder Schneidbacken hintereinanderliegenden Laufrollen bestehen und

c) das Getriebe bei einer wählbar vorgegebenen Eingangsdrehzahl den Antriebsgliedern eine sich zyklisch ändernde Drehzahl c'srart erteilt, daß trotz der Form der Führungsbahnen die Geschwindigkeit der Schweiß- und/oder Schneidbacken bei ihrer Einwirkung auf das Bahnmaterial gleich der D^rchlaufgeschwindigkeit des Bahnmaterials ist.

Durch dis Zusammenwirken der Merkmale wird in konstruktiv einfacher Weise die Aufgabe gelöst und erreicht, daß die Schweiß- und/oder Schneidbacken mit ihren seitlichen Druckleisten zunächst in der Nähe der in Laufrichtung hinteren Enden der Gegenstände auf den Schlauch aufgesetzt werden und den Schlauch abklemmen, worauf sie während des geraden Wegabschnitts plan auf den Schlauch drücken und sich anschließend, nachdem sie den geraden Wegabschnitt durchlaufen haben, zuerst mit den Druckleisten, mit denen sie zuerst auf den Schlauch eingewirkt haben, wieder vom Schlauch abheben und daraufhin mit den anderen Druckleisten. Dadurch wird auch erreicht, daß der Abstand aufeinanderfolgender Gegenstände im Schlauch nicht viti größer sein muß als die Breite der Schweil.1- und/oder Schneidbacken in Laufrich-

tung des Schlauchs. Dabei ist trotz der Kippbewegungen der Schweiß- und/oder Schneidbacken die Geschwindigkeit der Schweiß- und/oder Schneidbacken bei ihrer Einwirkung auf das Bahnmaterial gleich der Durchlaufgeschwindigkeit des Bahnmaterials. Da die Schweiß- und/oder Schneidbacken während ihres Umlaufs nach außen weisen, ändern sie relativ zum Raum ihre Drehrichtung nicht, so daß durch sie keine erheblichen von den Führungsbahnen aufzunehmenden Trägheitsdrehmomente auftreten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnungen erläutert

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

Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Schnitt ähnlich Fig. 5, jedoch in einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit Doppel- oder Zweifachschweißbackeri;

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.

D.^:<; Erfindung ist auf eine verbesserte Schweißkopfanordnung 10 (Fig. 1) gerichtet, die im Zusammenhang mit einer Anzahl verschiedener, kontinuierlicher Verpackungsmaschinen verwendet werden kann, deren eine allgemein mit der Bcnigsziffsr 12 bezeichnet ist. Die Verpackungsmaschine 12, die in einer Ausführungsform in der US-PS 2546 721 beschrieben ist, weist eine Einlaßseite 14 auf, an der so 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 Verpakkungsmaterial einen schweißbaren Film aufweisen, der eine ungewöhnlich lange Zeit zum Verschweißen und/oder Abtrennen erforderlich macht, wie etwa cinen Polyäthylen- oder schichtförmigen Film bzw. eine Folie, ohne daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände zur Erzielung dieser zusätzlichen, für das Schweißen erforderlichen Zeit eesenkt wird. Hs wird

also ein relativ hoher Produktionsausstoß fertiger Packungjen bei einer Verpackungsmaschine erzielt, die die Schweißkopfanordnung 10 enthält, während einige Verpackungsmaschinen mit herkömmlichen, drehbaren Schweißköpfen bei gleicher Bahnmaterialart langsamer arbeiten müssen, wenn eine angemessene Schweißzeit erzielt werden soll, so daß der Ausstoß dieser Maschinen entsprechend geringer ist.

Wie bei herkömmlichen Verpackungsmaschinen wird eine Bahn W (Fig. 1) von einer Rolle 20 mit Verpackungsmaterial abgezogen und um verschiedene Fiihrungsrollen herum zu einer Formstation geleitet, in der ein Bahnformer F 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 durch eine geeignete Einrichtung, wie etwa das dargestellte Schweißrad 22, verschweißt. Die Röhre T wird sodann durch op.r.ione.tp Rinrichtiinoen. wip ptw« 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 fauf 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 Schwerßkopfanordnung, die nur die Bahn abtrennt. Weiterhin können einige drehbare Schweißköpfe geheizte Sicken- und Sichweißbacken 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 Bahnmateriais durch jede Art von Schweiß-, Schneid- oder anderen Einrichtungen, die mit hoher Produktionsgeschwindigkeit arbeiten. Folglich 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.

Gemäß Fi g. 2 umfaßt die Verpackungsmaschine 12 zwei im Abstand angeordnete Rahmenplatten 28 und 30, durch die sich eine Hauptantriebswelle 32 erstreckt, die durch nichtgezeigte 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 (Fi g. 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 Funktion der Kurventrommel 46 und des Rädersatzes aus den Schrägzahnrädern 34, 36, 38, 42 besteht in einer Veränderung der augenblicklichen Geschwindigkeit für einen Schweißbacken

in 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

ι? 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

Schweißhaclcen mit dp.m nächsten Rereich Her Hahn

2(1 zwischen den nebeneinandcrliegenden Gegenständen in Verbindung. Zu diesem Zweck ist die Kurventrommel 46 mit einer Steuernut 56 versehen, und eine feststehende Nachlaufrolle 57 ist in der Nut angeordnet und an einem Arm 58 befestigt. Auf diese Art führt die Drehung, die dem Schrägzahnrad 42 durch den beschriebenen Rädersatz erteilt wird, dazu, die Kurventrommel 46 und das Schrägzahnrad 42 in Axialrichtu^g zurück und vor auf der unteren Schneidkopfwelle 44 verschoben werden, wobei das Schrägzahn-

M) rad 38 breit genug ist, daß immer die Verbindung mit dem Schrägzahnrad 42 erhalten bleibt.

Wegen der schrägen Anordnung der Zähne des Schrägzahnrades 42 führt eine nach innen gerichtete Bewegung des Schrägzahnrades 42 aus der in Fig. 3

is 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 Fig. 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 Schweißbacken 50 und 52 (Fig. 2), wenn die Schweißbacken in verlängerter Greifberührung mit der Bahn stehen. Damit die oberen und unteren Schweißbacken synchron angetrieben werden, ist die obere Schneidkopfwelle 54 ~-inem 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 (Fig. 1), die die Lagerblöcke 66 (Fig. 4) für die SchneidkopfweUe festhalten. Zu diesen herkömmlichen Wellen-Befestigungseinrichtungen sind erfindungsgemäß Kurven zur Steuerung der Bahn und der Schweißbacken 50 und 52 vorgesehen. An den Innenflächen jedes Lagerblockes 66 für die oberen Schneidkopfwellen 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, nichtgezeigten Lagerblöcken befestigt sind und Steuernuten 74 aufweisen, die mit den Steuernuten 70 übereinstimmen, jedoch umgekehrt liegen. Die obere Schweißbackenanordnung (Fig. 2) umfaßt eine längliche Haltestange 76, die an jedem finde ein Paar von Laufrollen 78 trägt, wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist. Die Laufrollen greifen in di<- angrenzende Steuernut 70 ein und führen die HaI-testangc 76 und den zugehörigen Schweißbacken 50, wenn die Anordnung angetrieben wird, in einem Kreis um die Achse der oberen Schweißkopt'welle 54. Zum Verbinden der Schneidkopfwclle mit der Schweißbakkcnanordnungist ein Antriebsglied 80 an jedem Endbereich der Schneidkopfwelle befestigt. Ein gabelförmiges Ende 81 jedes Antriebsgliedes nimmt eine geteilte Buchse 82 auf. die auf einem Lagerabschnitt 84 der Haltcstangc 76 angebracht und mit nutenförmigcn Seiten 83 versehen ist. mit denen sie relativ zu dem Antriebsgüed SO 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 Schneidkopfwellc 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 70 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 (Fig. 7) der Schweißbacken-Haltestange 76 in den linearen Bereich 89 der Steuernut 70 eintritt, befindet sich die Schweißbakken-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 54 mit einer konstanten Drehzahl gedreht wird, würde der Schweißbacken während der Annäherung an den unteren Totpunkt verzögert und von diesem Punkt aus zu dem bogenförmigen Bereich der Steuernut hin beschleunigt werden.

Zur Erzielung einer konstanten Geschwindigkeit für die Schweißbacken 50 und 52 für den Zeitraum, in dem sie einander gegenüberliegen und zwischeneinander die Bahn erfassen, liefert die Kurventrommel 46 (Fig. 3) eine Geschwindigkeitskorrektur 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, wenn 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 Materiaibahn während der gesamten Zeit der verlängerten Berührung der Bahn aufgrund der linearen Bewegung der Schweißbacken ist.

Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die Antriebsglieder 85 der unteren Schneidkopfwelle 44 gegenüber den Antriebsgliedern 80 der oberen Schneidkopfwelle 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 Schneidkopfwellen 54 und 44 ge-

Hi geben sein, so daß eine verlängerte Verweilzeit für die Schweißbacken bei tinem kompakten Mechanismus ermöglicht wird.

Neben der verlängerten Verweilzeit und den obenerwähnten Eigenschaften der konstanten Bahngeschwindigkeit ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ein sehr wirksamer und zuverlässiger Aufbau zum Zuführen von relativ starkem Strom, gleichgültig, welche Art von Heizelementen verwendet wird, ohne daß die freie Bewegung der Schweiß-

2(1 backen 5ü in Richtung der Schneidkopfweiie 54 und zurück behindert wird. Der elektrische Strom wird der Schneidkopfwelle 54 (Fig. 2) durch einen herkömmlichen Gleitring 91 zugeleitet, wobei ein Leiter 88 mit der Welle verbunden ist und ein zweiter Leiter 90 mit dem äußeren Ende eines Leiterstabes 92 in Verbindung steht. Der Leiterstab 92 erstreckt sich durch eine Isolationsbuchse, die in einer Axialbohrung der Schneidkopfwelle 54 vorgesehen ist, und weist ein geschlitztes inneres Ende auf (Fig. 4 A), das eine Quer-

Ki öffnung in der Schneidkopfwelle 54 schneidet. In dieser öffnung ist eine zylindrische Nylonhülse 94 vorgesehen, die eine geteilte Nylonbuchse 96 trägt.

Das geschlitzte innere Ende der Elektrode oder der Leiterstab 92 erstreckt sich durch öffnungen 93 und

.is 95 der Nylonhülse 94 und der Nylonbuchse 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 Nylonbuchse 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

so Richtung der Schweißbacken-Maltestange 76 zurückgebogen und liegt unter einem Block 100, der gegen den Isolierblock 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 Polyäthylen-Verpackungsröhre verschweißt und abschneidet. Das andere Ende des Nichromdrahtes 104 ist mit einem zweiten Bandleiter 98ß (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 Schneidkopfweiie 54 verbunden ist und eine positive elektrische Klemme für das angrenzende Ende des Nichromdrahtes 104 bil-

% den.

ί; Es können verschiedene Arten von Schweißköpfen

ijj verwendet werden, je nach den Anforderungen der

ä besonderen Einrichtung und bei nur geringen Ände-

1 rungen gegenüber dem zuvor beschriebenen Aufbau.

% Wenn beispielsweise die Schweißkopfanordnung 10

gl für eine schichtförmige Folienbahn verwendet wird,

«J kann ein Heizsta'/ als Schweißbacken mit den schon

; beschriebenen elektrischen Verbindungen verwendet

;i werden. Wenn sowohl die oberen als auch die unteren

i| 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- und Doppelschweißbaeken

für eine Welle erforderlich sind, wird der Strom auf ; die in Fig. 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 Schneid- ;■■.·'■ kopfweile 54 und dient damit den beiden Schneidbak-

I ken 50 und 110.

;;· Wie aus Fig. 7 am besten zu ersehen ist, ist der

'il Schneidbacken 50 für die Anbringung von zwei

i schmalen Druckleisten 120 aus Silikonkautschuk aus-

4 gespart, die einen Druck auf die Bahn ausüben, wenn

ι- die Leisten mit den entsprechenden Metallrippen 122

P; des Schweißbackeiis 52 zusammentreffen. Der Ni-

}!l chromdraht 104 ist gegenüber dem Schweißbacken 50

ü durch eine schmale Isolierstange 124 (Zementasbest)

|:i isoliert und weist einen seitlichen Abstand gegenüber

[ίί den Druckleisten 120 auf. Wenn die Schweißbacken

> einander gegenüberliegen, wie es beispielsweise in

Fig. 5 für den Mittelpunkt ihrer nach außen gerichte-V ten Bewegung gezeigt ist, wirkt der Nichromdraht 104

I gegen eine Silikonkautschuk-Amboßleiste 126 des

!"' unteren Schweißbackens 52.

£ Gemäß Fig. 7 bis 9, die aufeinanderfolgende Aril beitsstufen der Schweißkopfanordnung 10 zeigen, be-

k ginnen die ersten Stufen des Schweiß- und Schneidvorganges einer röhrenförmigen Bahn T zwischen einander angrenzenden, umhüllten Gegenständen A, :| wenn die Schweißbacken 50 und 52 beginnen, sich

I gegeneinander zu schließen, und die Bahnröhre in der

u Nähe des hinteren Endes des ersten Gegenstandes ab-

ψ klemmen. Zu diesem Zeitpunkt wird der erste Gegen-

|; stand A durch den Förderer 26 und durch eine dreh-

fc bare Halterung 130 für die Gegenstände abgestützt.

1 Die Halterung 130 ist als unterbrochener Zylinder

ausgebildet, der an der unteren Schneidkopfwelle 44 mit Hilfe einer längjlchen Stange 132 befestigt ist. Die Längskanten des Zylinders enden nahe bei der Haltestange 87 der unteren Schweißbackenanordnung.

Im Falle der Zwcifach-Schweißköpfe gemäß Fig.fi 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

κι 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

is der oberen Schneidkopfwellc 54entfernt 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

2(i 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.

in 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 länger. Der Antriebsmechanismus der Schweißbacken, der die Kurventrommel 46 (Fig. 3) umfaßt, bewirkt eine Geschwindigkeitskorrektur des Antriebes der Schweißbacken, die deren lineare Geschwindigkeit auf derselben Größe wie die Geschwindigkeit der Bahnröhre Thält, so daß keine relative Bewegung zwischen der Bahn und den Schweißbacken erfolgt.

Weitere Eigenschaften der vorliegender Erfindung, die wirtschaftlich von Bedeutung sind, liegen in der Anpassungsfähigkeit der Schweißkopfanordnung an bereits vorhandene Dreh-Schweißmaschinen, der hohen Zuverlässigkeit und Genauigkeit aufgrund der relativ kleinen Anzahl von Teilen und deren Arbeitsweise, und natürlich auch in der hohen Betriebsgeschwindigkeit, die mit Hilfe des modifizierten Drehbewegungssystems möglich ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Querschweißen und/oder Querschneiden von laufendem Bahnnjaterial, das die Form eines Schlauches aufweist, in dem in gleichem Abstand voneinander gleichartige Gegenstände angeordnet sind, mittels wenigstens zweier von einem Paar über ein Getriebe angetriebener, gegensinnig rotierender Antriebsglieder getragener, bezüglich der Rotationsachse der Antriebsglieder radial verschiebbarer, von beiden Seiten auf das Bahnmaterial, dieses jeweils im Bereich zwischen zwei Gegenständen abklemmend, einwirkender, zyklisch auf geschlossenen, jeweils für das Abklemmen einen geraden Wegabschnitt aufweisenden Führungsbahnen umlaufender und auf der geraden Wegstrecke synchron mit dem Bahnmaterial bewegter Schweiß- und/oder Schneidbacken, die jeweils mittels Führungselementen auf den Führungsbahnen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Scfiweiß- und/oder Schneidbacken (50, 52) um parallel zur Rotationsachse (44, 54) der Antriebsglieder (80, 85) verlaufende Achsen (Wellenabschnitte 84) schwenkbar sind und während ihres Umlaufs nach außen weisen und

b) die Führungselemente jeweils aus zwei in Laufrichtung der Schweiß- und/oder Schneidbacken (50, 52) hintereinanderliegenden Laufrollen (78) bestehen und

c) das Getriebe (32,34,36,38,42,46,56, 57, 44,59, 60) bei einer wählbar vorgegebenen Eingangsdrehzahl den Antriebsgliedern (80, 85) eine sich zyklisch ändernde Drehzahl derart erteilt, daß trotz Ä-r Form der Führungsbahnen (70,74, 86,89) die Geschwindigkeit der Schweiß- und/oder Schneidbakken (50, 52) bei ihrer Einwirkung auf das Bahnmaterial (T) gleich der Durchlaufgeschwindigkeit des Bahnmaterials (T) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe zum Antreiben der Antriebswellen (44, 54) einen Schrägzahnrädersatz (34, 36, 38, 42) umfaßt, dessen eines Schrägzahnrad (42) in bezug auf die übrigen Schrägzahnräder zyklisch in Synchronisation mit der Drehung der Antriebswellen (44,54) in Richtung seiner Drehachse hin und her verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrägzahnrad (42) drehfest und axial vei schiebbar auf einer der Antriebswellen (44, 54) angeordnet ist, daß das Schrägzahnrad (42) mit einer Kurventrommel (46) koaxial verbunden ist und daß in die Kurvenbahn (56) der Kurventrommel (46) eine gestellfeste Steuertolle (57) eingreift.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Abstützung annähernd waagerecht laufenden Bahnmaterials (T) im Bereich des unteren Schweiß- und/oder Schneidbackens (52) an der unteren Antriebswelle (44) eine beidkantig bis nahe an den Schweiß- und/odei Schneidbacken (52) heranreichende, tcilzylindrische Abstützfläche (130, 134) befindet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Querschweißen und/oder Querschneiden von laufendem Bahnmaterial, das die Form eines Schlauches aufweist, in dem in gleichem Abstand voneinander s gleichartige Gegenstände angeordnet sind, mittels wenigstens zweier von einem Paar über ein Getriebe angetriebener, gegensinnig rotierender Antriebsglieder getragener, bezüglich der Rotationsachse der Antriebsglieder radial verschiebbarer, von beiden Seiten

ίο auf das Bahnmaterial, dieses jeweils im Bereich zwischen zwei Gegenständen abklemmend, einwirkender, zyklisch auf geschlossenen, jeweils für das Abklemmen eben geraden Wegabschnitt aufweisenden Führungsbahnen umlaufender und auf der geraden

is Wegstrecke synchron mit dem Bahnmaterial bewegter Schweiß- und/oder Schneidbacken, die jeweils mittels Führungselementen auf den Führungsbahnen geführt sind.

Eine Vorrichtung dieser Art ist nach der DE-OS 15 11 728 bekannt. Mit dieser Vorrichtung kann die Schweiß- und/oder Schneidzeit gegenüber nur um eine Achse umlaufenden Schweiß- und/oder Scbneidbacken verlängert werden, denn dort behalten die Backen während ihres Umlaufs eine Lage parallel zu sich selbst bei, was durch senkrecht zur Bahnebene gerichtete Stangen, die jeweils an der einen Backe starr befestigt sind und die andere gleitend durchsetzen, bewerkstelligt wird. Jedoch erfolgt dort die synchrone Bewegung der Backen mit dem Bahnmaterial allein durch Verkürzung des radialen Abstand; der Trägerzapfen der Backen auf dem geraden Wegabschnitt der Führungsbahn, so daß ein exakter Gleichlauf über den gesamten Bereich des geraden Wegabschnitts und damit ein vollständig falten- bzw. dehnungsfreies Verschweißen und/oder Schneiden nicht erzielt wird.

Aus der US-PS 35 22 689 ist eine Vorrichtung, zum Querschweißen oder -schneiden einer fortlaufend zugeführten, im Abstand voneinander befindliche Gegenstände enthaltenden schlauchförmigen Materialbahn bekannt, bei der die Antriebsgiieder mehrere am Umfang verteilte, radial abstehende Führungsarme aufweisen, an denen jeweils die Backen um zur Rotationsachse der Antriebsgiieder parallele Achsen schwenkbar angelenkt sind und durch Federn in einer schräg zur Radialen gerichteten Lage gehalten sind. Hierbei erfolgt die Synchronisation zwischen Backen und MateriaJbahn in dem Bereich ihres Zusammenwirkens durch entsprechendes selbsttätiges Ver-

schwenken der Backen gegen die Federkraft, wodurch Dehnungs- oder Stauchungskräfte auf die Bahn übertragen werden, die ein einwandfreies Verschweißen oder Schneiden nicht ermöglichen.

Nach der US-PS 34 39 471 ist eine Vorrichtung zur

Herstellung von Verpackungen mit zwei drehbaren, gegensinnig rotierenden Wellen bekannt, die sich quer über den Weg einer sich bewegenden Bahn erstrecken und die mit ihnen starr verbundene Schweiß- und Schneidbacken auf einer Kreisbahn bewegen. Hierbei

erfolgt mit den seitlichen Druckleisten der Backen ein rollendes Abklemmen des Schläuche jeweils in der Nähe der Enden der Gegenstände, wodurch etwaige Falten des Schlauchmaterials beseitigt oder geglättet werden. Ein Antriebsrädersatz treibt die Wellen mit

es sich zyklisch ändernder Winkelgeschwindigkeit derart an, daß die Geschwindigkeit der Backen bei ihrer Einwirkung auf die Bahn gleich der Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn ist. Hierdurch wird zwar eine exakte