DE2412676B2 - Werkzeug zum verschweissen von kunststoffolien - Google Patents

Werkzeug zum verschweissen von kunststoffolien

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Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Verschweißen von zwei von Vorratsrollen ablaufenden, Verpakkungsgegenstände umschlingenden Bahnen einer schweißbaren und dehnbaren Kunststoffolie, welches Werkzeug aus zwei gegeneinander führbaren Werkzeughälften besteht, die mit zwischen Klemmbacken angeordneten Schweißbacken sowie einem diesem zugeordneten Abtrennorgan ausgestattet sind.
Bei einer bekannten Verpackungsmaschine mit einem Werkzeug der vorerwähnten Art (DT-OS 65 103) werden dehnbare Folienbahnen nach Umhüllung der Verpackungsgegenstände in ihrer Breite miteinander verschweißt und anschließend entlang einer längsverlaufenden Mittellinie der Schweißnaht getrennt Bei ihrer Anbringung um die Verpackungsgegenstände werden die Folien dabei erheblich gedehnt, indem die Verpackungsgegenstände gegen die von den Vorratsrollen hemmend ablaufenden Kunststoff-Folienbahnen gedrückt werden, wobei die Folienbahnen geger drei der vier Seitenflächen des parallelepipedonischen Verpackungsgegenstandes angelegt und die beiden Folienbahnen anschließend an der vierten Seitenfläche unter gleichzeitig erfolgendem Sperren entlang einer Geraden zusammengeführt werden. Die Spannung in den Folienbahnen zwischen dieser Geraden und den Vorratsrollen kann danach vermindert werden, ohne dabei ein Nachlassen der Spannung in den die Verpackungsgegenstände umhüllenden Folienbahnen zu verursachen. Die beiden Kunststoff-Folienbahnen werden ferner entlang einer mit Abstand von und parallel zu der vorerwähnten Geraden sowie näher an den Vorratsrollen gelegenen zweiten Geraden aneinandergeführt und hier gesperrt, wobei in den Folienbahnen zwischen diesen beiden Geraden völlige Spannungsfreiheit herrscht. Anschließend werden zwischen diesen beiden Geraden zwei parallele Schweißnähte hergestellt und die Folienbahnen zwischen diesen Schweißnähten abgetrennt Die bekannte Maschine erfordert zwei Organe zur Abbremsung der von den Vorratsrollen abrollenden Folienbahnen und eine Vorrichtung zur Anpressung der Verpackungsgegenstände gegen die gedehnten Folienbannen unter Überwindung der Abbremswirkung durch die erwähnten Abbremsorgane. Die Anpreßvorrichtung muß, nachdem die Verpackungsgegenstände gegen die Folienbahnen angelegt worden sind, wieder in ihre Ausgangslage zurückgebracht werden, um nicht im Bewegungsweg der Klemmbacken der Schweiß- und Abtrennorgane zu Hegen. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß die Spannung in den die Verpackungsgegenstände umhüllenden Folienbahnen nicht nachläßt. Außerdem muß gewährleistet werden, daß die Abbremsung der von den Vorratsrollen ablaufenden Folienbahnen kurz vor der Zusammenführung dieser beiden Folienbahnen mit Hilfe der Klemmbacken unmittelbar vor den Schweiß- und Abtrennorganen beendet wird. Hierdurch gestaltet sich die gesamte Verpackungsmaschine sehr kompliziert.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeugs, durch das der apparative Gesamtaufwand zur Umhüllung von Stapeln mit Kunststoff-Folien wesentlich vereinfacht werden kann.
Bei einem Werkzeug der eingangs bezeichneten An wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Werkzeughälfte mit einem Klemmbakkenpaar zum Festhalten der Folienbahnen an einei zwischen Vorratsrolle und der zu bildenden Schweiß· naht gelegenen Stelle versehen ist und daß steuerbare Antriebseinrichtungen für die Klemmbackenpaare vorgesehen sind zum Lösen der Klemmstellung kurz voi oder gerade beim Aneinanderführen der beiden Werk zeughälften, wobei die Antriebseinrichtungen anschlie ßend den Schweißvorgang einleiten.
Auf Grund dieser Ausbildung braucht die Verpak kungsmaschine nicht mit Organen zur Abbremsung dei von den Vorratsrollen abrollenden Folienbahnen odei mit einer Vorrichtung zum Anpressen der Verpak
6S kungsgegenstände gegen die gedehnten Folienbahnei ausgerüstet zu werden. Statt dessen können die Ver Packungsgegenstände, wie üblich, auf einem Fördere zugeführt werden und die sich in ihrem Wege befindli
/T)
chen Folienbahnen vor sich herschieben, wodurch die Folienbahnen drei Seitenflächen des Verpackungsgegenstandes abdecken und anschließend die Werkzeughälften die Folienbahnen an rier vierte« Seitenfläche des Verpackungsgegenstandes zusammenführen. Noch s bis kurz vor dem völligen Aneinanderf uhren der beiden Werkzeughälften werden die Fcücnbahnen dabei an diesen Werkzeughälften derart festgehalten, daß bei völlig bewirkter Zusammenführung der beiden Werkzeughälften eine Spannung in den den Verpackungsgegenstand umhüllenden Folienbahnen eintritt Vor Beginn des Schweißvorganges wird die in den Folienbahnen in Richtung der Vorratsrollen herrschende Spannung aufgehoben, während die Spannung in den den Verpackungsgcgenstand umhüllenden Folienbahnen mit Hilfe von in der dem Verpackungsgegenstand zugelegenen Kante des Werkzeuges angeordneten Klemmbacken beibehalten wird. Das Verschweißen der Folienbahnen kann dabei zwecks Gewährleistung einer guten und haltbaren Schweißnaht in völlig spannungslosem Zustand erfolgen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten des vorgeschilderten erfindungsgemäßen Werkzeuges sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in teilweise schematischer Darstellung in
F i g. 1 eine mit einem Werkzeug gemäß der Erfindung ausgerüstete Verpackungsmaschine in Seitenansicht,
F i g. 2 in etwas größerem Maßstab eine teilv/eise im Schnitt veranschaulichte Draufsicht auf ein Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,
F i g. 3 einen waagerechten Schnitt durch das Werkzeug nach der Linie III-I1I in F i g. 2, die Sperrlage der von Vorratsrollen ablaufenden Folienbahnen zeigend,
F i g. 4 einen ähnlichen Querschnitt bei der Zusammenführung der beiden Werkzeughälften und in
F i g. 5 einen ähnlichen Schnitt nach beendeter Verschweißung der beiden Folienbahnen kurz vor dem Auseinanderführen der beiden Werkzeughälften.
Die in F i g. 1 schematisch veranschaulichte Maschine zur Stapelung und Umhüllung von in Schichten 2,3, 4 und 5 aufeinandergestapelter Verpackungsgegenstände 1 ist an ihrem oberer. Ende mit einem ^.ui Heranbeförderung der zu stapelnden Verpackungsgegenstände dienenden Rollenförderer 6 und an ihrem unteren Ende mit einem Bandförderer 7 zur Abgabe und Weiterbeförderung des fertiggestapelten und in Kunststoff-Folie verpackten Stapels 8 ausgestattet. In der Verpackungsmaschine ist weiter ein Aufzugwagen 9 mit einem Aufrollgang 10 vorgesehen, der aus einer etwa in Höhe des Rollenförderers 6 gelegenen höheren Lage auf einer kurzen Wegstrecke stufenweise abgefahren werden kann, welche Wegstrecke der Dicke der jeweiligen Schicht 2 bis 5 der Verpackungsgegenstände entspricht. Unter dem Rollenförderer 6 ist eine an einem auf- und abwärts versetzbaren Abstreifer 12 vorbei hin und her fahrbare Zufuhrplatte 11 angeordnet. Im Maschinengestell 13 sind zwei Vorratsrollen 14, 15 gelagert, auf denen eine schweißbare Kunststoff-Folie, sogenannte Schrumpf-Folie, vorrätig gehalten wird, deren Bahnen 16,17 sich quer über den Auflaufrollgang 10 erstrecken und hier an ihren freien Enden miteinander verschweißt werden. Es können möglicherweise auch zwei weitere Vorratsrollen (nicht gezeigt) mit Kunststoff-Folie in dem Maschinengestell 13 gelagert werden, deren Bahnen sich unterhalb der zuerst erwähnten Schrumpffolienbahnen 16,17 über den Auflaufrollgang 10 erstrecken und diese unter 90° kreuzen, sowie an ihrem freien Ende oberhalb de: Auflauiioiiganges IC miieinander verschweißt werden. Der Bandförderer 7 erstreckt sich mit seinem Abgabeende bis in einen Schrumpftunnel 18.
Unter der Zuführplatte 11 ist ein aus zwei Hälften 19, 20 bestehendes Werkzeug zur Zusammenführung der beiden den in Schichten 2,3,4 und 5 zusammengestellten Stapel umschlingenden Folienbahnen 16, 17 sowie zur Verbindung der beiden Folienbahnen durch Schweißen und Abtrennen der Folie entlang der erhaltenen Schweißnaht vorgesehen. Dieses Werkzeug ist in Fig. 2 bis 5 in etwas größerem Maßstab dargestellt.
An beiden Werkzeughälften 19,20 sind an den Ender Lagerhülsen 21,22 vorgesehen, durch die sie auf in dem Maschinengestell 13 waagerecht angeordneten und miteinander parallel erstreckenden Führungsstangen 23 in Richtung zu und auseinander bewegt werden können. Für diese Bewegung sorgen zwei Paar Kolbenzylinder 24, 25 und 26, 27. Jede Werkzeughälfte 19, 2Ü weist weiter an ihrer vorderen, unteren Kante eine Klemmbacke 28, 29 und an ihrer oberen ein Klemmbackenpaar 30,31 auf, von denen jedes mit einer ortsfesten Klemmbacke 32, 33 und einer im Verhältnis zu dieser beweglichen Klemmbacke 34, 35 ausgerüstet ist In der ortsfesten Klemmbacke 32,33 ist eine rinnenförmige Ausnehmung 36, 37 vorgesehen, mit der die bewegliche Klemmbacke 34,35 mit ihrem vorderen Ende 38, 39 in Eingriff gebracht werden kann. Zwischen der ortsfesten Klemmbacke 32,33 und dem Hauptteil jeder betreffenden Werkzeughälfte 19, 20 ist ein Spalt 40, 41 vorhanden, durch den die jeweilige Folienbahn 42, 43 hindurchgeführt wird. Die bewegliche Klemmbacke 34 35 ist mit ihrem hinteren Ende an einer sich ganz übet die Werkzeughälfte 19,20 erstreckenden Schiene 44,45 befestigt, die das eine Ende zweier Druckzylinder 46,47 aufnimmt, welche letzteren durch Schläuche 48, 49 ar eine Druckquelle (nicht gezeigt) angeschlossen sind Einen Rahmen 50, 51 für die beiden Werkzeughälfter bilden sich über die gesamte Länge des Werkzeuge: erstreckende, miteinander verschweißte Profilrohre Der Rahmen 50 ist an seinem vorderen Ende mit einei vorzugsweise erhitzbaren Gegenhalterschicne 52 füi die an der Werkzeughälfte 20 angeordneten Schweißbacken 53,54 und einem zwischen diesen vorgesehener Abtrennorgan 55 versehen. Außerdem sind beide Werkzeughälften 19, 20 mit an eine Druckluftquelle an schließbaren Rohren 56,57,58,59 für Kühlluft ausgerü stet.
Eine mit dem Kolben im Inneren des Druckzylinder; 47 in Verbindung stehende Kolbenstange 61 durchlauf· gleitend eine Stirnwand 62 des Druckzylinders und die die Klemmbacke 35 tragende Schiene 45. Die Kolben stange 61 isi. mit einer Verlängerungsstange 63 ausgebildet, die in dem Rahmen 51 verschiebbar gelagert unc ihrerseits an ihren vorderen Ende mit einem Gleitstück 64 verbunden ist, an dessen Stirnwand die Schweißbak ken 53, 54 und das Abtrennorgan 55 angebracht sind Das Gleitstück 64 ist mit in seiner Versetzungsrichtung sich erstreckenden Langlöchern 65 ausgebildet, die je von einer Führungshülse 66 durchsetzt sind, welch letz tere durch einen Bolzen 67 am Rahmen 51 festgeleg ist. Am hinteren Ende des Rahmens 51 sind federnde Organe 68 vorgesehen, die bei Versetzung des Kolben; 60 gemäß F i g. 3 nach links, durch einen am Vorderen de der Kolbenstange 61 vorgesehenen Ansatz 69 zu sammengepreßt werden.
Die Druckzylinder 46 an der Werkzeughälfte 19 sind η ähnlicher Weise wie die Druckzylinder 47 an der Werk2eughälfte 20 angeordnet und dienen zur Versetzung der Klemmbacke 34 in Richtung zu und von der ortsfesten Klemmbacke 32. Zur Begrenzung der Versetzungsbewegung sowohl der Druckzylinder 46 und damit der Tragschiene 44 als auch der Klemmbacke 34 (gemäß F i g. 3 und 4 nach links) nach außen dient ein Kopf 70 in den Rahmen 50 eingeschraubter Anschlagschrauben 71. Die Gegenhalterschiene 52 muß jedoch nicht wie das Gleitstück 64 verschiebbar angeordnet sein.
Nachdem die zur Bildung des Stapels erforderliche Anzahl Schichten 2,3,4,5 von Verpackungsgegenständen auf dem Auflaufrollgang 10 aufeinandergestapelt worden sind, wird in die Kolbenzylinder 25, 27 ein Druckmittel eingeleitet, wodurch die beiden Werkzeughälften 19,20 in Richtung zueinander bewegt werden und die beiden Folienbahnen 16,17 auf diese Weise den Stapel umschlingen. Sobald die Werkzeughälften 19, 20 ungefähr die in F i g. 1 und 3 veranschaulichte Lage eingenommen haben, wird den Druckzylindern 46, 47 durch die Schläuche 49 Druckmittel zugeleitet. Dadurch werden die Druckzylinder 46, 47 nach innen (in Richtung zueinander) verschoben, was dazu führt, daß die beiden Folienbahnen in den rinnenförmigen Ausnehmungen 37,36 der ortsfesten Klemmbacken 32, 33 festgehalten werden. Bei fortgesetzter Verschiebung der beiden Werkzeughälften 19, 20 in Richtung der Pfeile 72, 73 in F i g. 3 zueinander wird die Folie sehr stark um den zu verpackenden Stapel herumgespannt. Kurz vor oder während des Zusammenführens (F i g. 4) der beiden Folienbahnen 42, 43 durch die Klemmbakken 28,29 wird den Druckzylindem 46,47 nun über die Schläuche 48 Druckmittel zugeleitet Dadurch werden die Druckzylinder 46,47 zusammen mit den Tragschienen 44, 45 und den Klemmbacken 34, 35 nach außen bewegt, wobei die Folienbahnen 42, 43 von den Klemmbacken 32, 34 und 33, 35 freigegeben werden. Nachdem die Druckzylinder 46, 47 nun ihre Außenlagen eingenommen haben, die durch die Köpfe 70 der Anschlagschrauben 71 begrenzt sind, werden auf Grund eines Druckanstieges im äußeren Ende des Druckzylinders 47 der Kolben 60 zusammen mit der Kolbenstange 61, der Verlängerungsstange 63 und dem Gleitstück 64 nach links in die in F i g. 5 gezeigte Lage unter Komprimierung des federnden Organs 68 (z. B. einer Anzahl Federteller) mit Hilfe des Ansatzes 69 verschoben. Hierdurch wird das Verschweißen der beiden Folienbahnen 42, 43 und gleichzeitig auch das Abtrennen derselben in Längsrichtung der Schweißnaht durch das Abtrennorgan 55 bewirkt. Nach beendeter Schweißung und Abtrennung der Folienbahnen wird
ίο der in dem äußeren Ende des Druckzylinders 47 herrschende Druck reduziert, wodurch dem federnden Organ 68 die Möglichkeit gegeben wird, den Kolben 60, die Kolbenstange 61, die Verlängerungsstange 63 und das Gleitstück 64 gemäß Fig.3 bis 5 so weit nach rechts zu verschieben, daß die Schweißbacken 53, 54 die beiden Folienbahnen 42,43 freigeben. Etwa gleichzeitig werden die Kühlluftrohre 56, 57, 58, 59 mit der Druckluftquelle verbunden, und Luftstrahlen auf die Schweißnaht zur Kühlung derselben abgegeben. Die
beiden Werkzeughälften 19,20 werden wieder auf ihre Ausgangslage (F i g. 1) zurückgeführt, und es kann ein neuer Stapel fertiggestellt werden. Der durch die Kunststoff-Folie umhüllte Stapel 8 wird anschließend mit Hilfe des Bandförderers 7 durch den Schrumpftun-
nel 18 gefahren, in welchem die Folie durch Erwärmung um den Stapel herum zusammengezogen wird.
Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nur als ein Beispiel zu betrachten, und die in dem Werkzeug vorgesehenen ver-
schiedenen Einzelteile können baulich auf verschiedene Art im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche verändert werden. Das Werkzeug der vorliegenden Erfindung kann ebenso vorteilhaft auch bei Verpackungsmaschinen bereits einleitungsweise beschriebener An,
nämlich bei welchen die Folienbahnen senkrecht laufen und der zu verpackende Stapel auf einem waagerecht angeordneten Förderer gegen die sich in dem Bewegungswege des Stapels befindende Folie befördert wird, Verwendung finden.
Falls die Folie um die Ecken des zu verpackender Stapels gebogen und dort durch besondere Schweiß backen miteinander verschweißt wird, kann von dei Anordnung des Schrumpftunnels 18 abgesehen werden
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

T) Patentansprüche:
1. Werkzeug zum Verschweißen von zwei von Vorratsrollen ablaufenden, Verpackungsßegenstände umschlingenden Bahnen einer schweißbaren und dehnbaren Kunststoffolie, welches Werkzeug aus zwei gegeneinander führbaren Werkzeughälften besteht, die mit zwischen Klemmbacken angeordneten Schweißbacken sowie einem diesen zugeordne ten Abtrennorgan ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Werkzeughälfte (19,20) mit einem Klemmbackenpaar (30,32; 31,33) zum Festhalten der Folienbahn (16, 17) an einer zwischen Vorratsrolle (14 bzw. IS) und der zu bildenden Schweißnaht gelegenen Stelle versehen ist, und daß steuerbare Antriebseinrichtungen (46, 47) für die Klemmbackenpaare (30,32; 31,33) vorgesehen sind zum Lösen der Klemmstellung kurz vor oder gerade beim Aneinanderführen der beiden Werkzeughälften, wobei die Antriebseinrichtungen (46,47) anschließend den Schweißvorgang einleiten.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmbackenpaar (30,32; 31,33) jeder Werkzeughälfte (19, 20) durch eine mit dieser fest verbundenen Klemmbacke (32, 33) und eine in der Werkzeughälfte verschiebbar gelagerte Klemmbacke (34,35) gebildet wird.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der festen Klemmbacke (32, 33) und dem Hauptteil (Rahmen 50,51) jeder betreffenden Werkzeughälfte (19, 20) ein zur Durchführung der Folienbahn (42,43) dienender Spalt (40,41) vorgesehen ist.
4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klemmbacke (34) mit dem einen Ende eines doppeltwirkenden Druckzylinders (47) verbunden ist, dessen Kolbenstange (61,63) in der Versetzungsrichtung der Werkzeughälfte (20) verschiebbar gelagert ist, und daß die Kolbenstange (61, 63) an ihrem freien Ende mit einem verschiebbar gelagerten Gleitstück (64) in Verbindung steht, an dessen Stirnwand die Schweißbacken (53, 54) und das Abtrennorgan (55) vorgesehen sind.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daU das Gleitstück (64) durch Federwirkung auf einer durch einen Stopper (66, 67) begrenzten Strecke auf unwirksame Lage der Schweiß- und Abtrennorgane (53, 54,55) verschiebbar ist.
DE19742412676 1973-03-19 1974-03-16 Werkzeug zum Verschweißen von Kunststoffolien Expired DE2412676C3 (de)

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SE7203772*A SE371133B (de) 1973-03-19 1973-03-19
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DE2412676A1 DE2412676A1 (de) 1974-10-03
DE2412676B2 true DE2412676B2 (de) 1976-02-19
DE2412676C3 DE2412676C3 (de) 1976-09-30

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FI52679C (fi) 1977-11-10
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NO133831C (de) 1976-07-07
SE7303772L (de) 1974-09-20
SE371133B (de) 1974-11-11
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NO133831B (de) 1976-03-29
CA1025759A (en) 1978-02-07
NL7403572A (de) 1974-09-23
IT1009312B (it) 1976-12-10
FR2264643A1 (de) 1975-10-17
CH567923A5 (de) 1975-10-15
BE812470A (fr) 1974-07-15
DE2412676A1 (de) 1974-10-03
FR2264643B1 (de) 1976-10-15

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