DE2262461B2 - Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffventilsäcken - Google Patents

Description

Säcke, die aus Kunststoff hergestellt sind, wie z. B. aus Polyäthylen, haben in der Verpackung weite An-

Hi Wendung gefunden. Diese Säcke können entweder offenendig sein, wobei besondere Vorkehrungen für das Verschließen getroffen werden müssen, oder sie können mit einer Ventilöffnung ausgerüstet sein. Ventilsäcke werden allgemein zur Verpackung von Materia-

4-, lien wie Kunstdünger und Zement verwendet. Diese Säcke besitzen den wichtigen kommerziellen Vorteil, daß sie leicht gefüllt werden können und sich selbst verschließen. Ein besonders brauchbarer Ventilsack wird aus einem rechteckigen Filmstück hergestellt, in-

-,„ dem die beiden gegenüberliegenden Ränder nach innen geschlagen werden, so daß sie sich überlappen, worauf dann die sich überlappenden Ränder nur entlang eines Teils ihrer Länge zusammengeschweißt werden, so daß ein unverschweißter Teil bleibt, der

Y₁ als Ventil dient. Die offenen Enden des auf diese Weise hergestellten Schlauchs werden dann in Querrichtung zugeschweißt, wobei der Sack fertiggestellt wird. Die Säcke können aus ein oder mehreren Filmschichten angefertigt werden. Wenn sie aus zwei FiIm-

_b() schichten angefertigt werden, dann ist es zweckmäßig, ein Stück flachliegenden Schlauchs als Ausgangsmaterial zu verwenden.

Die oben beschriebenen Säcke können von Hand hergestellt werden, aber die kommerzielle Herstellung

_b5 erfordert es, daß diese Säcke unter Verwendung einer raschlaufenden Maschine hergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung für die rasche Herstellung von solchen Kunst-

stoffventilsäcken zu schaffen.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Kunststolfventilsäcken in kontinuierlicher Weise ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Einrichtungen aufweist:

(1) eine Einrichtung für die Zuführung eines einschichtigen oder mehrschichtigen Plastikfilmstückes;

(2) eine Einrichtung zum Nachinnenschlagen der beiden Längsränder des Filmstückes, so daß die Ränder für die Bildungeines Ventils ausreichend übereinanderliegen;

(3) eine Einrichtung zum Zusammenschweißen der übereinanderliegenden Ränder des Films entlang einer Linie parallel zur Längsachse des Filmstückes, aber kürzer als die Sacklänge, so daß ein Schlauch entsteht;

(4) eine Einrichtung zum Zusammenschweißen der übereinanderliegenden Ränder des Films durch eine Querverschweißung an einem Ende der Längsverschweißung;

(5) eine Einrichtung zum Zusammenschweißen des Schlauchs einschließlich der übereinanderliegenden Ränder des Films in Querrichtung an einer Stelle in der Nachbarschaft des zweiten Endes der Längsverschweißung; und

(6) eine Einrichtung zum Durchtrennen des verschweißten Schlauchs der Querverschweißung.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen für die Herstellung von Kunststoffventilsäcken bekannt. So beschreibt die DE-AS 1 25073 1 eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffventilsäcken, bei denen (!as Ventil aus einer mit einer Öffnung versehenen länglichen Tasche besteht, die an der Oberseite des Sacks angeordnet ist und sich quer über die gesamte Breite desselben erstreckt. Mit einer solchen Vorrichtung kann ein Kunststoffventilsack der oben beschriebenen Art, bei welcher das Ventil aus übereinandergeschlagenen Längsrändern besteht, nicht hergestellt werden. In der US-PS 355 1 238 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein gesondert hergestellter Ventilschlauch zwischen die übereinandergelegten Ränder einer Kunststoffbahn eingeführt wird. Auch eine solche Vorrichtung kann nicht zur Herstellung der oben beschriebenen Ventilsäcke verwendet werden.

Beider Herstellung der genannten Ventilsäcke wird eine Längsschweißung nur entlang einer Strecke hergestellt, die kleiner ist als die Länge eines Sacks, wobei die unverschweißten Teile der übereinanderliegenden Ränder des Films die Wandungen des Ventils bilden. Da beide Enden des Ventilsacks verschweißt sind, ist eine Einrichtung vorgesehen, welche den Schlauch in der Mitte der Querverschweißung trennt. Alternativ können aber auch zwei benachbarte Querverschweißungen hergestellt werden, wobei dann der Film an einer Stelle zwischen den Querverschweißungen durchtrennt wird.

Wenn das Filmstück aus zwei Schichten besteht, dann kann es sich um zwei gesonderte aufeinandergelegte einschichtige Stücke handeln, oder es kann ein einschichtiges Stück verwendet werden, das in der Längsrichtung umgeschlagen worden ist, so daß ein zweischichtiges Stück entsteht, das eine Falte entlang eines Längsrandes aufweist, oder es kann ein Stück eines flachliegenden Schlauchs verwendet werden. Das Stück des flachliegenden Schlauchs kann entlang eines Randes geschlitzt werden, um ein zweischichtiges Stück herzustellen, das eine Falte entlang eines Längsrandes autweist. Es ist klar, daß auch drei oder mehr Filmschichten bei der Herstellung des Sacks verwendet werden können.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen nä-

"> her erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen flachliegenden Ventilsack,

Fig. 2 einen Schnitt an der Linie H-II von Fig. i, Fig. 3 einen Schnitt an der Linie III-II1 von Fig. 1,

ι» Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung des Sacks von Fig. 1,

Fig. 5 eine perpektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Längsfalten eines Plastikfilmstücks,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer Vor-

n richtung zur Herstellung eines dreischichtigen Stücks eines Plastikfilms,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Elements der Maschine von Fig. 4, welches die Ränder des flachliegenden Kunststoffschlauchs nach innen faltet,

2« Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Elements der Maschine von Fig. 4, welches das Zusammenschweißen der vorderen und der hinteren Lage des Ventilsacks während der Herstellung der Längsschweißung des Sacks verhindert,

2") Fig. 9 eine Seitenansicht des Elements der Maschine von Fig. 4, das als die Längsschweißung des Sacks herstellt,

Fig. K) eine Vorderansicht des Maschinenelements von Fig. 9, und

«ι Fig. 11 eine schematische Darstellung des elektrischen und pneumatischen Steuersystems der Maschine von Fig. 4.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Ventilsacks gezeigt. Dieser besitzt

ii eine Vorderwandung 1 und eine Rückwandung 2. Die Vorderwandung 1 weist eine Schweißnaht 3 in Haarnadelform auf, welche die beiden Teile 4 und 5 der Vorderwandung miteinander verbindet. Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Vorderwandung 1

4» durch Nachinnenschlagen der beiden Ränder des Stücks des flachanliegenden Schlauchs gebildet ist. Der flache Schlauch bildet die doppelschichtigen Wandungen des Sacks. Die Schweißnaht 3 verbindet die beiden Ränder nur entlang eines Teils der Länge

■4·> des Sacks, wobei eine Ventilöffnung 6 freibleibt. Die beiden Schichten des Teils 4 der Vorderwandung, welche die innere Wandung des Ventils bilden, sind an einer Stelle in der Nachbarschaft des Randes durchgetrennt, der im Inneren des Sacks liegt. Hierdurch wird eine dünne Klappe 7 am Rand der inneren Öffnung des Ventils geschaffen. Die Klappe 7 unterstützt die Abdichtungswirkung des Ventils. Die Vorderwandung und die Rückenwandung sind in Querrichtung durch Schweißnähte 8 und 9 miteinander verschweißt. Gegebenenfalls können die beiden Schichten der inneren Wandung des Ventils die gleiche Länge aufweisen, wobei natürlich dann die Klappe 7 fortfällt. Der Sackaufbau ist nicht auf die Verwendung eines zweischichtigen Films beschränkt.

Es kann auch ein einschichtiger Film verwendet werden, aber ein einschichtiger Sack ist normalerweise nicht so fest wie ein Sack aus zwei oder mehr Schichten. Für gewisse Anwendungen kann es von Vorteil sein, drei oder mehr Filmschichten bei der Herstellung des Sacks zu verwenden. Eine der Schichten kann eine Aufdruckung tragen. Alternativ kann eine der Schichten dispergiertes Pigment, wie z. B. Ruß, enthalten. Dieser Ventilsack ist in der canadischen Patentanmel-

dung 180630 vom 24. März 1971 beschrieben.

Die Herstellung des oben beschriebenen Ventils wird vorzugsweise unter Verwendung der in Fig. 4 dargestellten Maschine ausgeführt.

Eine Rolle eines flachen Plastikschlauchs 10 wird drehbar von einem Gestell 11 gehalten. Der von der Rolle 10 abgezogene Schlauch läuft zwischen Quetschrollen 12 und 13 hindurch, die durch einen Motor 14 über ein Untersetzungsgetriebe 15 angetrieben werden. Die Rolle 13 ist in Lagern gelagert, die in einer horizontalen Ebene bewegt werden können, so daß eine Öffnung des Spalts der Rollen möglich ist. Zwei mit Luft betriebene Zylinder/Kolben-Einheiten 16 sind vorgesehen, welche die Quetschrolle 13 bewegen. Nach dem Durchgang durch die Quetschrollen 12, 13 läuft ein Stück des flachen Schlauchs über eine Faltungsform 17. Diese ist genauer in Fig. 7 gezeigt. Wenn der gefaltete Schlauch die Quetschrollen 12, 13 verläßt, dann berührt er ein Schlitzmesser 18, welches die äußere Schicht des Schlauchs in der Nähe eines Randes schlitzt. Der geschlitzte Schlauch läuft zum unteren Teil der Faltungsform 17, wo beide Ränder nach innen geschlagen werden, so daß ein doppelwandiger Schlauch entsteht. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Faltungsform 17 aus zwei Platten 19, 20 besteht, die am Rahmen der Maschine befestigt sind. Ein Stab 21, der schwenkbar in zwei Haltern 22 angeordnet ist, die durch Maschinenstreben 23 getragen werden, hält die Oberseite der Faltungsform. Der untere Teil der Faltungsform wird durch ein T-förmiges Teil 24 getragen, das an einer Querstrebe 25 der Maschine befestigt ist. Die äußeren Ränder der unteren Teile der Platten 19 und 20 verjüngen sich nach innen, und zwar entsprechend der gewünschten Faltung. In Fig. 7 beginnt die Verjüngung der Platte 20 an einer höheren Stelle als die Verjüngung der Platte 19, wie es erforderlich ist, um die nach innen gefalteten Schlauchränder an der Unterseite der Platte 19 zur Überlappung zu bringen. Die Unterseiten beider Platten 19 und 20 sind in einem stumpfen Winkel nach vorne gebogen, so daß sie den zusammengefalteten Schlauch zur Rolle 26 führen.

Das Umfalten der Schlauchränder erfolgt mit Hilfe von drehbaren Führungsrollen 27, 28, 29, 30 und 31. Die Führungsrollen 27 und 28 falten den linken Rand des Schlauchs, wobei die Führungsrolle 28 auch dazu dient, die Randfalte des durch das Messer 18 aufgeschlitzten Randes aufzufalten. Die Lage des Längsschlitzes ist bei 32 gezeigt. Der ungefaltete Randteil bildet die dünne Klappe 7 auf dem Ventil eines fertigen Sacks. Die Führungsrollen 29, 30 und 31 falten den rechten Rand des Schlauchs, so daß er über den umgeschlagenen linken Rand des Schlauchs zu liegen kommt. Der umgefaltete Rand des Schlauchs bildet die Teile 4 und 5 der Vorderwandung 1 eines fertigen Sacks, wobei der zentrale Teil des Schlauchs die Rückwandung 2 des fertigen Sacks ergibt. Die Führungsrollen 27 und 28 sind an einem Haltestab 33 befestigt, der seinerseits an der Querstrebe 25 der Maschine befestigt ist. Die Führungsrollen 29,30 und 31 werden durch eine Platte 34 getragen, die ihrerseits wiederum über Hultestäbc 35 und 36 an der Querstrebe 25 der Maschine befestigt sind.

Der zusammengefaltete Schlauch läuft dann über die Rolle 26 zu einer B«vorratungseinrichtung 37. Die Bcvorratungseinrichtumg ist mit einer Gruppe von drei Rollen 38, 39 und 40 ausgerüstet, die drehbar auf einem beweglichen Rahmen 41 befestigt sind. Der Rah-

men 41 ist mittels eines Scharniers 42 am festen Teil 43 des Rahmens der Bevorratungseinrichtung befestigt. Rollen 44 und 45 sind drehbar am festen Teil des Rahmens befestigt. Der zusammengefaltete Schlauch läuft aufeinanderfolgend über Rollen 38,45, 39, 44 und 40 der Bevorratungseinrichtung. Der bewegliche Rahmen 41 wird mit Hilfe einer mit Luft betriebenen Kolben/Zylinder-Einheit 46 nach außen gedrückt. Diese Bewegung des Rahmens 41 dient dazu, die schrittweise Vorwärtsbewegung des Schlauchs während aufeinanderfolgender Arbeitszyklen der Maschine zu kompensieren. Es wird bevorzugt, die Bevorratungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung für den Motor 14 auszurüsten, so daß dessen Geschwindigkeit verringert werden kann, wenn der Schlauchvorrat in der Bevorratungseinrichtung zunimmt.

Der Schlauch läuft von der Bevorratungseinrichtung über Rollen 47 und 48 und dann zur Einrichtung zum Zusammenschweißen der umgefalteten Ränder des Schlauchs. Die Schweißeinrichtung ist in Fig. 4 bei 49 zu sehen. Kurz vor dem Eintritt in die Schweißeinrichtung 49 läuft der zusammengefaltete Schlauch über einen Schweißverhinderer, der es verhindert, daü die Vorderwandung und die Rückwandung des Sackt während des Zusammenschweißens der überlappenden Ränder des Schlauchs miteinander verschweißl werden. Diese Einrichtung ist in Fig. 8 zu sehen. Ein Halter 50, der am Rahmen der Maschine befestigt ist. trägt ein J-förmiges Teil 51, an dessen kurzem Arm 52 eine flexible wärmebeständige Schweißverhinderungszunge 53 befestigt ist. Die Zunge 53 kann aus irgendeinem Stück eines Silicongummis hergestelll sein, das mit einem Glastuch/Polytetrafluoräthylen-Mantel bedeckt ist. Der zusammengefaltete Schlauch wird derart um den Schweißverhinderer geführt, daß der lange Arm 51 zwischen die sich überlappender Ränder der Teile 4 und 5 der Vorderwandung des Sacks hineinragt. Der kurze Arm 52 mit der daran befestigten Zunge kommt dann zwischen das Teil 4 der Vorderwandung und die Rückwand 2 des Sacks zu liegen. Die Zunge 53 liegt in somit in stromabwärtiger Richtung des sich bewegenden Schlauchs an einei Stelle zwischen den Schweißelementen der Einrichtung 49.

Die Schweißeinrichtung 49 ist genauer in den Fi g. 9 und K) gezeigt. Die beweglichen Teile der Schweißeinrichtung sind an einer Säule 54 befestigt, die am Rahmen der Maschine angebracht ist. Ein Schweißelement 55 wird von einer Verbindung getragen, die zwei vertikale Stäbe 56, 57, welche am Schweißelement befestigt sind, und vier Arme 58, 59, 60 und 61, welche die Stäbe 56, 57 mit der Säule 54 verbinden, aufweist. Das Schweißelement besitzt eine horizontale Platte 62, die eine elektrisch geheizte haarnadelförmige Schweißklinge 63 trägt. Die Schweißklinge 63 entspricht in ihrer Form der Schweißnaht 3 des fertigen Sacks. Selbstverständlich wird die Form dei Schweißklinge so gewählt, daß die Schweißnaht die gewünschte Form erhält. Wenn einfache offenendige Säcke ohne Ventile hergestellt werden sollen, danr wird eine Schweißklinge verwendet, die ene einzige Schweißnaht über die Länge des Beutels erzeugt Wenn Ventilsäckc hergestellt werden, dann kann die haarnadelförmige Schweißklinge durch eine mehrere Elemente aufweisende Schweißklinge ersetzt werden die eine komplizierte Schweißnaht herstellt. Ein Amboß, gegen den das Schwcißelemcnt 55 den Schlauer

während des Schweißvorganges drückt, besitzt eine horizontale Platte 64, die an zwei vertikalen Stäben 55 und 56 befestigt ist. Die obere Fläche der Platte 64 ist mit einem Gummikissen 64/4 versehen. Die Stäbe 65 und 66 sind über vier Arme 67, 68, 69 und

70 mit der Säule 54 verbunden.

Die Arme 58 und 60 sind an den Enden einer Welle

71 befestigt, welche durch die Säule 54 hindurchgeht. Die Arme 68 und 70 sind gleichfalls an den Enden einer Welle 72 befestigt, die ebenfalls durch die Säule 54 hindurchgeht. An den Enden der Welle 71 sind zwei Zahnräder 73, 74 befestigt, die mit zwei entsprechenden Zahnrädern 75, 76, die an den Enden der Welle 72 befestigt sind, kämmen. Die Energie für die Betätigung der Schweißeinrichtung wird durch eine mit Luft betriebene Kolben/Zylinder-Einheit 77 geliefert. Der Zylinder dieser Einheit ist an den Enden der Arme 58 und 60 befestigt, während der Kolben an den Enden der Arme 68 und 70 befestigt ist. Wenn der Kolben vorgeschoben wird, dann wird die Schweißklinge 63 gegen die Amboßplatte 64 gedrückt. Die kämmenden Zahnräder 73 und 75 bzw. 74 und 76 gleichen die Bewegungen des Schweißelements und des Ambosses aus. Es ist ersichtlich, daß die Schweißverhinderungszunge 53 zwischen dem Amboß 64 und dem Schweißelement 55 liegt.

Nach dem Verlassen der Längsschweißeinrichtung verläuft der Schlauch als nächstes zu einer photoelektrischen Abtasteinrichtung, die bei 78 zu sehen ist. Die Funktion der Abtasteinrichtung besteht darin, den Durchgang von Markierungen aufzuspüren, die auf der Oberfläche des Schlauchs aufgedruckt sind. Diese Markierungen sind auf dem Film in Abständen einer Sacklänge aufgedruckt. Die photoelektrische Zelle spürt diese Markierungen auf und erzeugt ein Signal, welches die intermittierende Bewegung des Schlauchs steuert und dazu dient, die auf den Film aufgedruckte Information mit der Längsschweißung und der Querschweißung in Übereinstimmung zu bringen. Die Abtasteinrichtung umfaßt eine Reihe von drehbaren Rollen 79, 80, 81, 82 und 83, über welche der Schlauch läuft, so daß eine konstante Lage des Schlauchs sichergestellt wird. Eine photoelektrische Zelle 84 ist gegen eine Lampe 85 gerichtet. Der Durchgang einer Markierung erzeugt ein Signal in der Schaltung der photoelektrischen Zelle.

Von der photoelektrischen Abtasteinrichtung läuft der Schlauch zu einer Querschweißeinrichtung. Die Schweißeinrichtung stellt die Querschweißnähte 8 und 9 her, die an der Oberseite und der Unterseite des Sacks angeordnet sind. Sie weist auch eine Einrichtung auf, mit der der geschweißte Schlauch an der Stelle der Schweißnaht durchtrennt werden kann. Der Schlauch wird mit Hilfe von sich intermittierend drehenden Rollen 86 und 87 in die Schwcißcinrichtung gezogen. Die intermittierende Bewegung wird durch ein Zahnrad 88, das mit einer Zahnstangc 89 kämmt, erzeugt, Die Hin- und Herbewegung wird der Zahnstange 89 durch eine Kurbel 90 erteilt, die durch den Motor 91 über ein Untersetzungsgetriebe 92 angetrieben wird. Das Zahnrad 88 ist über einen Freilauf mit einem Zahnrad 93 verbunden. Somit dreht sich das Zahnrad 93 nur während einer halben Umdrehung der Kurbel 90. Das Zahnrad 93 treibt die Rolle 86 über eine Kette 94 an. Die Rolle 87 ist mit der Rolle 86 durch kämmende Zahnräder verbunden, die an den Wellen dieser Rollen befestigt sind. Weiterhin ist eine Bremse vorgesehen, die in Tätigkeit ist, wenn der Freilauf offen ist, so daß die Rollen 86, 87 rasch zum Stillstand kommen, wenn der Freilauf offen ist.

Wenn die Rollen 86 und 87 stehen, dann wird eine Querschweißeinheit in Tätigkeit gesetzt. Diese besitzt

ι ein oberes Element 95, welches eine querverlaufende Schweißklinge aufweist, und ein unteres Element 96, welches einen querverlaufenden Amboß trägt. Die Elemente 95 und 96 können sich vertikal bewegen, wobei sie über Verbindungsglieder an den Rahmen

κι der Schweißeinheit befestigt sind. Die Betätigung der Schweißelemente während der Schweißung wird mit Hilfe von Stäben 97 und 98 ausgeführt, die die entsprechenden Elemente 95 und 96 mit einem Hebel verbinden. Der Hebel 99 ist mit seinem Mittelpunkt

ι") an einer Welle befestigt, die auch einen Arm 100 tiägt. Der Arm 100 wird durch eine mit Luft betätigte Kolben/Zylinder-Einheit 101 bewegt, wodurch die Schweißklinge gegen den Amboß gedrückt wird, wenn der Kolben vorwärtsgeschoben wird.

2(i Der Schlauch, auf dem eine Querschweißung hergestellt worden ist, läuft von der Schweißeinheit zu einem Bandförderer 102. Der Förderer 102 besitzt eine Gruppe von endlosen Bändern 103, die über Rollen 104, 105 laufen. Die Bänder werden durch

2-Ί einen elektrischen Motor 106 über eine Kette 107 angetrieben, die in Kettenzahnrädern 108 und 109 läuft, welche an den Wellen der Rollen 105 bzw. des Motors befestigt sind.

Über den Bändern 103 ist querverlaufend eine

jo drehbare Rolle 110 vorhanden. Diese wird durch zwei Arme 111 getragen, die an einer querverlaufenden Welle befestigt sind, an welcher eine Kurbel 112 befestigt ist. Die Kurbel 112 wird durch eine mit Luft betriebene Kolben/Zylinder-Einheit 113 betätigt. Wenn

η der Kolben zurückgezogen wird, dann wird die Rolle 110 gegen die Bänder 103 gedrückt, wodurch eine Spannung auf den Schlauch ausgeübt wird, der von der Querschweißnaht herauskommt. Die Betätigung der Kolben/Zylinder-Einheiten 101 und 113 sind zeitlich so abgestellt, daß die Spannung auf den Schlauch ausgeübt wird, unmittelbar nachdem die Schweißklinge zurückgezogen ist und der geschweißte Bereich geschmolzen und fließfähig ist. Die auf den Schlauch durch die kombinierte Wirkung der Bänder

■r, 103 und der Rolle 110 ausgeübte Spannung durchtrennt den Schlauch an der Schweißnaht. Diese Art von kombinierter Schweißung und Durchtrennung ist indercanadischen Patentschrift 864509 beschrieben. Der abgetrennte Sack wird dann durch den Bandför-

jd derer 102 zu einem Aufnahmegestell 114 geführt. Wenn die Vorrichtung dazu verwendet wird, einfache offenendige Säcke herzustellen, dann wird das obere Element 95 der Querschweißeinheit mit einer solchen Temperatur betrieben, daß der Bereich der

Y, Schweißung des Films nicht flüssig wird. So wird eine einzige Querschweißung gebildet, ohne daß der geschweißte Film durchtrennt wird. In diesem Fall ist eine gesonderte querverlaufendc Schneideklinge vorgesehen, um den geschweißten Film in der Nachbarschaft der qucrverlaufenden Schweißung zu durchtrcnncn. Diese Schneideklinge wird durch eine mit Luft betriebene Kolben/Zylinder-Einheit betätigt, deren Arbeiten mit dem Arbeiten der querverlaufcndcn Schweißüiiiheil synchronisiert ist.

_h5 Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung eignet sich zur Herstellung von Vuntilsäckcn uus einem flachen Plastikschlauch. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von flachen Schläuchen als Ausgangs-

material beschränkt. Ein einschichtiges Materialstück kann ebenfalls zur Herstellung eines Sacks mit einer einschichtigen Wandung verwendet werden. In diesem Fall besteht die Rolle 10 aus einem einschichtigen Film, und außerdem wird dann das Schlitzmesser 18 nicht verwendet. Ein Sack mit einer doppelschichtigen Wandung kann aus einem in Längsrichtung gefalteten Stück eines einschichtigen Films hergestellt werden. Eine Einrichtung, die sich für die Herstellung eines gefalteten doppelschichtigen Filmstücks eignet, ist in Fig. 5 erläutert. Bei 160 ist eine Rolle aus einem einschichtigen Film zu sehen, die drehbar auf einem Gestell 161 angeordnet ist. Der Film verläuft von der Rolle 160 über eine diagonale Stange 162 und eine Rolle 163 und wird dann an einem A-Rahmen 164 in Längsrichtung gefaltet. Der Α-Rahmen ist an Querstreben 165, 166 des Rahmens der Faltungseinrichtung und durch einen Stab 167 an einer anderen Querstrebe des Rahmens befestigt. Nach dem Lauf über den A-Rahmen 164 verläuft das in Längsrichtung gefaltete Filmstück zwischen Rollen 168,169, die den Faltvorgang beenden. Das gefaltete Filmstück läuft dann durch die Quetschrollen 12, 13. Es ist klar, daß es in diesem Fall nicht nötig ist, das Schlitzmesser 18 zu verwenden. Durch eine geeignete Einstellung der Faltung des Filmstücks kann einer der offenen Ränder so gelegt werden, daß er über den anderen vorsteht, um die Klappe 7, die in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, zu schaffen.

Die Herstellung von Säcken mit mehrschichtigen Wandungen kann dadurch ausgeführt werden, daß man zwei oder mehr gesonderte aber übereinandergelegte einschichtige Filmstücke zu den Quetschrollen 12, 13 zuführt. Eine Vorrichtung für die Herstellung von mehrfachen Filmstücken ist in Fig. 6 gezeigt. Drei Filmrollen 170,171,172 sind drehbar auf einem Gestell 173 angeordnet. Der von den drei Rollen kommende Film wird übereinandergelegt, wenn er durch die Quetschrollen 12 und 13 hindurchläuft. Es ist ersichtlich, daß alle drei Filmschichten nicht die gleiche Breite aufweisen müssen. Wenn die Rolle 171 eine Breite entsprechend der Wandung 2 (Fig. 2, 3) aufweist und wenn die Filmrollen 170 und 172 die volle Breite besitzen, dann kann ein Sack mit drei Schichten in der Wandung 2 und mit zwei Schichten in der Wandung 1 hergestellt werden. Gegebenenfalls kann der Film der Rolle 171 eine andere Farbe haben, als die Filme der Rollen 171 und 172 aufweisen.

Alternativ können ein oder mehrere der Rollen 170, 171, 172 aus einem flachen Schlauch bestehen, so daß zusätzliche Schichten für die Wandungen des Ventilsacks erhalten werden.

Die Betätigung der verschiedenen Elemente der Sackherstellungsmaschine von Fig. 4 wird durch eine pneumatisch-elektrische Schaltung, die in Fig. 11 erläutert ist, koordiniert und gesteuert. Die acht pneumatischen Ventile der Schaltung besitzen die folgenden Charakteristiken:

Vl ein dreiwegiges, mit einer Magnetspule betätigtes Federrückschlagventil;

Vl ein zweiwegiges, von Hand betätigtes Federrückschlagventil;

Vb ein zweiwegiges mit einer Magnetspule betätigtes Federrückschlagventil;

V4 ein vierwegiges, mit Luft betätigtes Federrückschlagventil;

VS ein vierwegiges Federrückschlagventil, das durch eine Magnetspule über eine Zeitverzögerungseinheit betätigt wird;
V6 ein zweiwegiges, durch einen Nocken betätigtes Federrückschlagventil;

Vl ein zweiwegiges, durch eine Magnetspule beta's tigtes Federrückschlagventil;

K8 ein vierwegiges, mit Luft betätigtes Federrückschlagventil.

Die elektrische Steuerschaltung wird durch einen Transformator 115 mit Strom versorgt, an dessen

in Ausgang sich ein Schalter 116 und eine Sicherung 117 befindet. Der Ausgang führt durch einen Schalter 119 und eine Sicherung 120 zu einer Zeitgebereinheit 118 für die Querschweißeinrichtung, durch einen Schalter 122 und eine Sicherung 123 zu einem Zeitgeber 121

ι "> für die Längsschweißeinrichtung, durch einen Schalter 125 und eine Sicherung 126 zu einer Gleichstromversorgung 124, und durch einen Schalter 128 und eine Sicherung 129 zu einer photoelektrischen Schalteinheit 127.

.¹Ii Das Arbeiten der beiden Schweißeinheiten wird durch die Welle der Kurbel 90 koordiniert. Während der ersten halben Umdrehung der Kurbel (0 bis 180°) bewegt sich der Schlauch, und es kann keine Verschweißung vorgenommen werden. Alle Schweißvor-

2) gange müssen während der zweiten Hälfte der Umdrehung (180 bis 360°) vorgenommen werden, währenddessen der Schlauch nicht bewegt wird. Die Welle der Kurbel 90 ist mit fünf Nocken versehen, welche das Luftventil V6 und elektrische Schalter

ίο 130, 131, 132 bzw. 133 betätigen. Der Schalter 130 ist während der Drehung der Kurbel von 0 bis 180° geschlossen. Der Schalter 131 ist während der Drehung der Kurbel von 180 bis 350° geschlossen. Der Schalter 132 ist während der Drehung der Kurbel von

r, 150 bis 330° geschlossen. Der Schalter 133 besitzt zwei Stellungen A und B. A ist während der Drehung der Kurbel von 0 bis 180° geschlossen und während der Drehung von 180 bis 360° offen. B ist während der Drehung der Kurbel von 180 bis 360° geschlossen und während der Drehung von 0 bis 180° offen. Die Schalter 130 und 133 betätigen die Ventile V3 bzw. Vl während der Drehung der Kurbel von 0 bis 180° (wenn der Schlauch in Bewegung ist), was zur Folge hat, daß die Schweißklingen der beiden Einheiten ge-

4^ hoben sind. Die elektrische Steuerschaltung umfaßt sechs Steuerrelais, die in Fig. 11 mit ihren CR bezeichneten Relaiswicklungen gesondert von den Relaiskontakten gezeigt sind, die als Elemente für die gesteuerte Schaltung eingezeichnet sind. Diese Relais

r_M werden mit 134,135,136,137,138 und 139 bezeichnet.

Die Steuerrelais 134 und 135 werden durch die Moi.orschaltung 91 durch Leiter mit Strom versorgt, welche Widerstände 140 bzw. 141 aufweisen. Ihre

r,₅ Kontakte sind offen, wenn die Relaiswicklung unter Strom steht. Wenn der Motor 91 also steht, dann schließen die Kontakte 134 und 135 die Ventile Vb bzw. Vl, was zur Folge hat, daß die Schweißklingen der beiden Schweißeinheiten angehoben werden.

_M) Wenn der Motor 91 läuft, dann wird durch Schließen des Schalters 116 das Ventil Vl mit Strom versorgt, welches Druckluft zur pneumatischen Schaltung führt. Ein geeigneter Luftdruck ist 5,6 atü. Der Schalter 142 ist an der Bevorratungseinrichtung 37 ange-

_b5 bracht und ist offen, wenn die Bevorratungscinrichtung sich in einem ausgedehnten Zustand befindet, was eine Erschöpfung der Bevorratungsmöglichkeit an Schlauch bedeutet. Während des Betriebs müssen

die Schalter 119, 125, 128 und 122 von Hand geschlossen werden.

Wenn der Schalter 140 von Hand geschlossen wird, wobei sich der Schalter 141 normalerweise im geschlossenen Zustand befindet, dann wird das Steuer- > relais 136 nur dann mit Energie versorgt, wenn die Kontakte des Steuerrelais 138 geschlossen sind. Das Steuerrelais 138 wird durch die Wirkung des Schalters 131 mit Energie versorgt, der nur geschlossen ist, wenn sich die Kurbel 90 in dem Teil von 180 bis 350° d<*r Umdrehung befindet. So wird also das Steuerrelais 138 intermittierend in Synchronisation mit der Bewegung der Kurbel 90 mit Energie versorgt. Wenn es mit Energie versorgt ist, dann betätigt es drei Gruppen von Kontakten. Einer in der Schaltung des Schalters r> 140 gestattet die Stromzuführung zum Steuerrelais 136. Die anderen beiden Gruppen sind ein Paar in der Energieversorgungsschaltung für die Bremse 143 und die Kupplung 144. Die Kontakte in der Bremsschaltung sind normalerweise geschlossen, während >» die Kontakte in der Kupplungsschaltung normalerweise offen sind. Wenn die Bremse 143 mit Energie versorgt wird, dann verhindert sie eine Drehung der Welle des Zahnrades 93, welches die Rollen 86, 87 der Querschweißeinrichtung antreibt. Wenn die r> Kupplung 144 mit Energie versorgt wird, dann verbindet es das Zahnrad 88 mit dem Getriebe 93, wodurch die Rollen 86, 87 der Querschweißeinrichtung eine Bewegung erteilt wird. Die Energieversorgungsschaltung der Kupplung 144 umfaßt einen Kontakt, jii der sich schließt, wenn das Steuerrelais 136 mit Energie versorgt wird. So muß also das Steuerrelais 136 mit Energie versorgt werden, bevor die Kupplung 144 in Tätigkeit treten kann. Die Gleichstromversorgung 124 ist mit den Energieversorgungsschaltungen der j-, Bremse und der Kupplung durch einen Umschalter 145 verbunden. Wenn der Schalter 145 sich in der Stellung A befindet, dann steuert der Schalter 131 die Bremse und die Kupplung. Wenn sich der Schalter 145 in der Stellung B befindet, dann steuert der Um- w schalter 146, der auf die photoelektrische Zelle 84 anspricht, die Bremse und die Kupplung, wobei die Kontakte für die Bremse und die Kupplung des Steuerrelais 138 umgangen werden. Die photoelektrische Zelle 84 entdeckt den Durchgang einer Markierung 4-, auf dem Schlauch, der durch die Abtasteinrichtung 78 hindurchgeht, und schaltet den Schalter 146 von der Stellung B zur Stellung A um, wodurch die Kupplung 144 abgeschaltet und die Bremse 143 eingeschaltet wird. Die Stromkreise für die Bremse und die -₎₍₎ Kupplung enthalten auch Widerstände 147, 149 und Kondensatoren 148, 150.

Wenn das Steuerrelais 136 mit Energie versorgt wird, dann schließen sich seine Kontakte im Stromkreis des Schalters 141 mit dem Ergebnis, daß das « Steuerrelais 136 weiterhin während der energiefreien Zeiten des Steuerrelais 138 mit Energie versorgt wird. Wenn jedoch der Schalter 141 geöffnet wird, dann wird das Steuerrelais 136 nicht mehr mit Energie versorgt. Ml

Gleichzeitig betätigt die Kurbel 90 das mit einem Nocken betätigte Ventil V6 zu Beginn des Umdrehungsteils von 180 bis 360°. Während dieser Zeit steht der Schlauch still. Das Ventil V6 führt Druckluft zu den Ventilen V4 und K8, wodurch die Stellung dieser Ventile verändert wird, so daß Druckluft zu den Zylindern 77 und 101 der Längsschweißeinrichtung und der Querschweißeinrichtung geführt werden, wodurch die Kolben herausgedrückt werden und die Schweißklingengegen den Schlauch gedrückt werden. Wenn die Querschweißklinge gegen den Schlauch abgesenkt wird, dann schließt sie den Schalter 154 und betätigt den Zeitgeber 118. Nach einer vorbestimmten . Zeit, während der der Schlauch geschweißt wird, setzt der Zeitgeber das Steuerrelais 137 unter Energie. Das Steuerrelais 137 schließt die beiden zugehörigen Kontakte, welche die mit Magnetspulen gesteuerten Ventile V3 und V5 betätigen. Das Ventil VS läßt Steuerluft aus dem Ventil VA ab, was zur Folge hat, daß sich der Kolben der Kolben/Zylinder-Einheit 101 zurückzieht, wodurch die Querschweißklinge angehoben wird. Das Ventil VS enthält eine Verzögerungsschaltung, so daß es später betätigt wird als das Ventil VA. Das Ventil 1^5 führt Luft zur Kolben/Zylinder-Einheit 113, wodurch der Kolben zurückgezogen wird und die Rolle 110 gegen das laufende Band 103 des Bandförderers 102 gedrückt wird. Dies tritt auf Grund der Verzögerung ein, wenn die Querschweißeinheit offen ist, so daß der Schlauch an der Stelle der geschmolzenen Querschweißnaht durchtrennt wird.

Wenn die Kolben/Zylinder-Einheit 77 die Längsschweißklinge gegen den Schlauch drückt, dann wird der Schalter 155 geschlossen, der den Zeitgeber 121 betätigt. Während des Schweißvorgangs ist der Schalter 133 in der Stellung B, wodurch das Steuerrelais 139 mit Energie versorgt wird. Dies hat zur Folge, daß eine Anzeigelampe 158 angeschaltet ist, unabhängig von der Wirkung des Schalters 133. Wenn das vorbestimmte Zeitintervall vorbei ist, dann wird der Kontakt 156 geschlossen, der das mit einer Magnetspule gesteuerte Ventil Vl betätigt. Das Ventil Vl läßt Luft aus dem Ventil ^8 ab, wodurch der Kolben der Kolben/Zylinder-Einheit 77 zurückgezogen und die Längsschweißklinge angehoben wird. Gleichzeitig ist der Kontakt 157 offen, wodurch die Energie vom Steuerrelais 139 abgeschaltet wird und die Anzeigelampe 158 erlischt. Die Anzeigelampe 158 ergibt ein sichtbares Anzeichen über die Dauer der Schweißstufe. Das von Hand betätigte Ventil Vl gestattet es, die beiden Schweißungen von Hand auszuführen. Der Druck der Luft zu den Ventilen V4, VS und VS wird durch die Druckreduzierventile 151, 152 bzw. 153 verringert.

Wenn die in den Zeitgebern 118 und 121 eingestellten Zeitintervalle länger sind als der Teil der Drehung der Kurbel 90 von 180 bis 360°, dann werden die mit Nocken betätigten Schalter 130 und 133 geschlossen, so daß der Zeitgeber abgeschaltet wird und beide Schweißeinheiten angehoben werden.

Der Zyklus der Schweißung und der Durchtrennung setzt sich so lange fort, als Schlauch zur Bevorratungseinrichtung zugeführt wird.

Die Maschine gestattet die rasche Herstellung von Plastiksäcken und eignet sich besonders für die kontinuierliche Herstellung von Ventilsäckcn.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffventüsäcken in kontinuierlicher Weise, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Einrichtungen aufweist:

(1) eine Einrichtung (12, 13, 14, 15, 16) für die Zuführung eines einschichtigen oder mehrschichtigen Plastikfilmstückes;
eine Einrichtung (17) zum Nachinnenschlagen der beiden Längsränder des Filmstückes, so daß die Ränder für die Bildung eines Ventils ausreichend übereinanderliegen;
eine Einrichtung (49) zum Zusammenschweißen der übereinanderliegenden Ränder des Films entlang einer Linie parallel zur Längsachse des Filmstückes, aber kürzer als die Sacklänge, so daß ein Schlauch entsteht; eine Einrichtung (95, 96) zum Zusammen schweißen der übereinanderliegenden Ränder des Films durch eine Querverschweißung an einem Ende der Längsverschweißung; eine Einrichtung (95, 96) zum Zusammenschweißen des Schlauchs einschließlich der übereinanderliegenden Ränder des Films in Querrichtung an einer Stelle in der Nachbarschaft des zweiten Endes der Längsverschweißung; und

(6) eine Einrichtung (102) zum Durchtrennen des verschweißten Schlauchs der Querverschweißung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (95, 96) zum Verschweißen des Schlauchs in Querrichtung je eine Verschweißung zu beiden Seiten der Durchtrennungslinie herstellen kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filmstück aus einem Stückeines flachliegenden Schlauchs besteht, dessen Ränder durch die Schlauchfalten gebildet werden, und daß die Vorrichtung (α) eine Einrichtung (18) zum Aufschlitzen in Längsrichtung eines Rands des Schlauchs an einer Stelle entsprechend der inneren Wandung des Ventils und (b) eine Einrichtung zum Auffalten (28) der Schiauchfalte in der Gegend des geschlitzten Rands aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (164) zum Längsfalten eines Stücks eines einschichtigen Films vorhanden ist, so daß ein zweischichtiges Filmstück gebildet wird, bei dem ein Rand durch die Falte gebildet wird und der andere Rand offen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (173) für die Herstellung eines mehrschichtigen Stücks des Plastikfilms mit mehreren Filmrollen (170, 171, 172) vorgesehen ist, wobei der Film gleichzeitig in mehreren übereinanderliegenden Schichten zur Faltungseinrichtung der Vorrichtung zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Nachinnenschlagen der beiden Ränder des Plastikfilms eine Formplatte (19,20) aufweist, die seitliche Ränder besitzt, die sich nach innen verjüngen, wobei außerdem eine drehbare Führungs-

einrichtung (27, 28, 29, 30, 31) in der Nähe des verjüngten Endes der Formplatte vorliegt und diese so ausgebildet ist, daß die beiden Ränder des Films nach innen über das verjüngte Ende der Formplatte gefaltet werden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (49) zum Zusammenschweißen der überlappenden Ränder des Filmstücks ein haarnadelförmiges Schweißelement aufweist, das so angeordnet ist, daß die Schweißung mit dem gekrümmten Teil sich in der Gegend des Ventils des fertigen Sacks befindet.

S. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zusammenschweißen der überlappenden Ränder des Films eine Zunge (53) aus einem flexiblen wärmebeständigen, das Schweißen verhindernden Materials aufweist, welches zwischen den zu verschweißenden Rändern und der Rückwand des Sacks liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb der verschiedenen Elemente durch ein pneumatischelektrisches Steuersystem (Fig. 19) kontrolliert und koordiniert wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (95, 96) zum Verschweißen des Schlauchs in Querrichtung so ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig den verschweißten Schlauch in der Mitte der Querschweißwand durchtrennt.