DE2412676C3 - Werkzeug zum Verschweißen von Kunststoffolien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Verschweien von zwei von Vorratsrollen ablaufenden, Verpakungsgegenstände umschlingenden Bahnen einer :hweißbaren und dehnbaren Kunststoffolie, welches Werkzeug aus zwei gegeneinander führbaren Werkeughälften besteht, die mit zwischen Klemmbacken ngeordneten Schweißbacken sowie einem diesem zueordneten Abtrennorgan ausgestattet sind.

Bei einer bekannten Verpackungsmaschine mit inem Werkzeug der vorerwähnten Art (DT-OS 65 103) werden dehnbare Folienbahnen nach Umüllung der Verpackungsgegenstände in ihrer Breite niteinander verschweißt und anschließend entlang einer iangsverlaufenden Mittellinie der Schweißnaht getrennt Bei ihrer Anbringung um die Verpackungsgegenstände werden die Folien dabei erheblich gedehnt, indem die VerpackungsgegeiiStände gegen die von den Vorratsrollen hemmend ablaufenden Kunststoff-Folienbahnen gedrückt werden, wobei die Folienbahnen gegen 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-Folienbabnen 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 Folienbahnen 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 liegen. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß die Spannung in den die Verpackungsgegenstände umhüllenden Folienbahnen nicht nachläßt. Außerdem muß gewähr'.eistet 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 ge löst daß jede Werkzeughälfte mit einem Klemmbak kenpaar zum Festhalten der Folienbahnen an einei zwischen Vorratsrolle und der zu bildenden Schweiß naht gelegenen Stelle versehen ist und daß steuerbar« Antriebseinrichtungen für die Klemmbackenpaare vor gesehen sind zum Lösen der Klemmstellung kurz vo oder gerade beim Aneinanderführen der beiden Werk zeughälften, wobei die Antriebseinrichtungen anschlie

(>o ßend den Schweißvorgang einleiten.

Auf Grund dieser Ausbildung braucht die Verpak kungsmaschine nicht mit Organen zur Abbremsung de von den Vorratsrollen abrollenden Folienbahnen ode mit einer Vorrichtung zum Anpressen der Verpak kungsgegenstände gegen die gedehnten Folienbanne ausgerüstet zu werden. Statt dessen können die Ver Packungsgegenstände, wie üblich, auf einem Fördere zugeführt werden und die sich in ihrem Wege befindli

chen Folienbahnen vor sich herschieben, wodurch die Folienbahnen drei Seitenflächen des Verpackungsgegenstandes abdecken und anschließend die Werkzeughälften die Folienbahnen an der vierten Seitenfläche des Verpackungsgegenstandes zusammenführen. Noch bis kurz vor dem völligen Aneinander: uhren der beiden Werkzeughälften werden die Folienbahnen 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 Verpackungsgegenstand 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 teilweise im Schnitt veranschaulichte Draufsicht auf ein Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung,

F i g. 3 einen waagerechten Schnitt durch das Werk zeug nach der Linie 111-111 in F i g. 2, die Sperrlage der von Vorratsrollen ablaufenden Folienbahnen zeigend,

F i g. 4 einen ähnlichem 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 oberen Ende mit einem zur 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 Zuführplatte 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 (\s 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 des Auflaufrollganges 10 miteinander 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 Enden 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 i9. 20 weist weiter an ihrer vorderen, unteren Kante eine Klemmbacke 28, 29 und an ihrer oberen ein Kiemmbackenpaar 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 de: 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 über die Werkzeughälfte 19,20 erstreckenden Schiene 44,45 befestigt, die das eine Ende zweier Druckzylinder 46,47 aufnimmt, welche letzteren durch Schläuche 48, 49 an eine Druckquelle (nicht gezeigt) angeschlossen sind. Einen Rahmen 50, 51 für die beiden Werkzeughälften bilden sich über die gesamte I änge des Werkzeuges erstreckende, miteinander verschweißte Profilrohre. Der Rahmen 50 ist an seinem vorderen Ende mit einer vorzugsweise erhitzbaren Gegenhalterschiene 52 für die an der Werkzeughälfte 20 angeordneten Schweißbacken 53,54 und einem zwischen diesen vorgesehenen Abtrennorgan 55 versehen. Außerdem sind beide Werkzeughälften 19, 20 mit an eine Druckluftquelle anschließbaren Rohren 56,57,58, 59 für Kühlluft ausgerüstet.

Eine mit dem Kolben im Inneren des Druckzylinders 47 in Verbindung stehende Kolbenstange 61 durchläuft gleitend eine Stirnwand 62 des Druckzylinders und die die Klemmbacke 35 tragende Schiene 45. Die Kolbenstange 61 ist mit einer Verlängerungsstange 63 ausgebildet, die in dem Rahmen 51 verschiebbar gelagert und ihrerseits an ihrem vorderen Ende mit einem Gleitstück 64 verbunden ist, an dessen Stirnwand die Schweißbakken 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 letztere durch einen Bolzen 67 am Rahmen 51 festgelegt ist. Am hinteren Ende des Rahmens 51 sind federnde Organe 68 vorgesehen, die bei Versetzung des Kolbens 60 gemäß F i g. 3 nach links, durch einen am Vorderende der Kolbenstange 61 vorgesehenen Ansatz 69 zusammengepreßt werden.

Die Druckzylinder 46 an der Werkzeughälfte 19 sind in ähnlicher Weise wie die Druckzylinder 47 an der Werkzeughälfte 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 Zusammenführen (F i g. 4) der beiden Folienbahnen 42, 43 durch die Klemmbakken 28,29 wird den Druckzylindern 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 F i _tj. 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 (Fi g. 1) zurück geführt, 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 Art, 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.

FaMs 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)

Patentansprüche:

1. Werkzeug zum Verschweißen von zwei von Vorratsrollen ablaufenden, Verpackungsgegenstände umschlingenden Bahnen einer schweißbaren und dehnbaren Kunststoffolie, welches Werkzeug aus zwei gegeneinander führbaren Werkzeughälften besteht die mit zwischen Klemmbacken angeordneten Schweißbacken sowie einem diesen zugeordneten 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. 15) 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 (Rahmsn 50,51) jeder betreffenden Werkzeughälfite (19, 20) ein zur Durchführung der Folienbahn (42,43) dienender Spal t (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 (JIO) 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, daß 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