DE2636321C2

DE2636321C2 - Schweiß- und Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2636321C2
Application number: DE2636321A
Authority: DE
Inventors: David Keith Stock; Robert James Green Bay Wis. Wech
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1982-12-02
Also published as: ES451411A1; IT1073671B; GB1533127A; JPS5730668B2; DE2636321A1; US4019947A; DE7625342U1; FR2337616B1; FR2337616A1; NL7609385A; DE2660591C2; JPS5237172A; BE845917A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweiß- und Schneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 28 37 833 bekannt Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein Mechanismus zum Steuern des Schweißzyklus vorgesehen, durch den der Schweißzyklus auf den von den besonderen Eigenschaften des Bahnmaterials geforderten Grad einregulierbar ist, und zwar unabhängig von der zur Vollendung des Bahnvorschubzyklus oder des vollen Taktes der Vorrichtung erforderlichen Zeit.

Aus der FR-PS 13 56 992 ist es bekannt, zur wahlweisen Herstellung von Bodennahtbeuteln, Seitennahtbeuteln oder Folienblättern eine Schweißvorrichtung, die zwischen zwei Schweißbackenpaaren ein Messer aufweist, so auszugestalten, daß wahlweise ein oder beide Schweißbackenpaare wirksam werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweiß- und Schneidvorrichtung zu schaffen, mit der wahlweise Bodersnahtbeutel, Seitennahtbeutel, Folienblätter, Durchtrennungen oder Perforationen hergestellt oder ausgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung der genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch das wahlweise Einschalten bestimmter Heizelemente kann die Anordnung der Schweißdrähte variiert werden, wodurch verschiedenartige Beutel hergestellt werden können.

Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist u.a. den Vorteil auf, daß sie sehr einfach konstruiert ist und daß die Umstellung auf die verschiedenen herzustellenden Gegenstände sehr leicht durchgeführt werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Rahmen einer bekannten Beutelherstellungsmaschine anhand der Figuren näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Beutelherstellungsmaschine mit einer Schweiß- und Schneidvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fi g. 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils des Antriebs der Vorrichtung gemäß der

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.l und zeigt veranschaulicht die Vorrichtung in einer Schweißstellung stehen;

Fig.4 und 4A zeigen im Zusammenhang einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 3, der die oberen und unteren Schweißköpfe in ausgeschalteter Stellung in gegenseitigem Abstand und den Mechanismus zum Antreiben der hin- und hergehenden Schneideinrichtung in der Arbeitsposition mit einigen

fortgebroehenen Teile;* veranschaulich;,

F i g. 4B stellt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 3 dar und zeigt einen Teil der oberen und unteren Schweißköpfe in der Arbeitsstellung zur Veranschaulichung der Klemmelemente im Eingriff mit der Bahn und des Messers beim Schneider der Bahn;

Fig.5 zeigt <*ine Draufsicht auf den unterw Schweißkopf mit fortgelassenem Mittelbereich;

F i g. 6 stellt einen vergrößerten senkrechten Schnitt entlang der Linie 9-9 in F i g. 3 dar und veranschaulicht den oberen Schweißkopf;

Fig ' zeig, eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teilbereiches eines gezahnten Messers;

Fig.8 zeigt eine vereinfachte elektrische Steuerschaltung für die Heizdrähtc;

Fig.9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines fertigen seitengeschweißten Beutels;

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bodengeschweißten Beutels mit vorauslaufendem geschlossenen Ende;

F i g. 11 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bodengeschweißten Beutels mit einem vorauslaufenden offenen Ende;

Fig. 12 zeigt eine perspektivische Darstellung mehrerer einzelner Blätter, die aus mehreren Lagen eines Bahnvorrates geschnitten sind;

Fig. 13 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsfolge der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung.

Die Schweiß- und Schneidvorrichtung 20 (F i g. 1) ist Teil einer Beutelherstellungsmaschine 22 gemäß der US-PS36 63 338.

Die Beutelherstellungsmaschine 22 umfaßt einen Rahmen 24, der eine Rolle R mit Folien- oder Verpackungsmateril aufnimmt. Das Folien- oder Verpackungsmaterial wird von der Rolle als Bahn W abgezogen. Die Bahn W wird intermittierend durch die Schweiß- und Schneidvorrichtung 20 hindurch durch Zugwalzen 32,34 angetrieben.

Wie am besten aus Fig.3 und 5 hervorgeht, umfaßt die Schweiß- '.nd Schneidvorrichtung 20 einen unteren Schweißkopf 35, der starr an dem Rahmen 24 befestigt ist, einen oberen Schweißkopf 36, der in senkrechter Richtung hin- und hergehend in bezug auf den unteren Schweißkopf mit Hilfe von Nocken 37,38 beweglich ist. und eine hin- und hergehende Schneideinrichtung 39, die durch einen Nocken 'JO betätigt wird.

Die Zugwalzen werden intermittierend angetrieben durch einen Kurbelarm 58, der gelenkig zwischen dem Kurbelzapfen 54 und einem Stift 60 liegt, der an einem Zahnradsektor 62 befestig ist, der um eine Achse 64 schwenkbar an dem Rahmen der Maschine befestigt ist. Der Zahnrtdsektor 62 treibt ein Ritzel 65 und ein Stirnrad 66 an, die in dem Rahmen gelagert sind und ihrerseits eine hin- und hergehende Eingangswelle 68 einer Bremskupplung 70 antreiben. Die Bremskupplung 70 ist als solche bekannt und im einzelnen in der erwähnten US-PS 38 13 998 beschrieben. Die Bremskupplung wird durch einen Schalter 71 (F i g. 2) ein- und ausgeschaltet, der durch einen Nocken 71a gesteuert wird, der an der Kurbelwelle 50 befestigt ist.

Die Kupplung 72 der Bremskupplung 70 wird eingekuppelt und die Bremse 74 wird gelöst, so daß eine Ausgangswelle 75 der Bremskupplung 70 angetrieben wird, während ein bogenförmiger Bereich von 180° während jedes Beu'.elzyklus durchlaufen wird, so daß die Bahn um eine Beutellänge vorgerückt wird. Die AusEaneswelle 75 ist mit .'.er unteren Zugwalze 34 über einen Riemcniricb 76 verbunden. Während des Vorruk kens der Bahn wird die Bahn aui dein Stillstand beschleunigt auf eine m..dmaie Geschwindigkeit und anschließend auf den Stillstand verzögert Während der anrUrer. 180° der Drehung der Kurbelwelle 50 ist die Kupplung 72 gelöst und die Bremse 74 im Eingriff, so diiü die Ausgangswelle 75 festgehalten wird.

Die Schweiß- und Schneidvorrichtung 20 wird durch die Kurbelwelle 50 über Nocken 37,38 für die Hin- und

ίο Herbewegung der oberen Schweißstange und einen Nocken 40 für die Schneideinrichtung, wie bereits erwähnt wurde, angetrieben.

Der hin- und hergehende Antrieb des oberen Schweißkopfes 36 (F i g. 3) entspricht im wesentlichen demjenigen der US-PS 36 63 338.

Jeder Nocken 37,38 erfaßt eine Nachlaufrolle 88, die auf einem Arm 90 gelagert ist, der am unteren Ende einer Schubstange 92 befestigt ist Die Schubstange 92 ist in einer senkrechten Hülse 98 gelagert, die starr am Rahmen angebracht ist und ein geteilten Kiemmblock 100 aufweist, der in der Nähe ihres oberen Endes befestigt ist Ein Zapfenlager 102 befi./.*.et sich gleitend auf dem oberen Ende der Schubstange 92 und weist eine Kappe UO auf. Der obere Schweißkopf 36 weist

Achsstümpfe 112 auf, die in den zugehörigen Schwenkbuchsen 108 gelagert sind. Die Kappe 110 ist mit einer Gewinde bohrung versehen, die eine Höheneinstellschraube 114 aufnimmt. Diese Höheneinstellschraube liegt auf einer Nylon-Scheibe 116 während des normalen Betriebes und kann zur Einstellung des oberen Schweißkopfes 36 in die gewünschte Höhe in bezug auf den unteren Schweißkopf 35 mit Hilfe eines Schraubenzieherschlitzes im oberen Ende der Schraube und zugehörigen Kontermuttern verdreht werden.

Ein Luftzylinder 118 ist an dem geteilten Klemmblock 100 befestigt. Die Kolbenstange 120 des Luftzylinders ist an dem Zapfenlager 102 angebracht. Während des normalen Betriebs wird Luft von einer regelbaren, nicht gezeigten Quelle mit ausreichendem Druck im Stangenende des Luftzylinders 118 zugeführt, so daL die Einstellschraube 114 gegen die Nylon-Scheibe 116 drückt und die geeignete senkrechte Einstellung des oberen Schweißkopfes für den Schweiß- und Schneidvorgang aufrechterhalten wird. Wie im einzelnen in der zuvor erwähnten US-PS 36 63 338 dargestellt wird, setzt sich die hin- und hergehende Bewegung des oberen Schweißkopfes 36 fort, wenn der Bahnabzug aus verschiedenen Gründen unterbrochen wird. Um jedoch eine Beschädigung der Bahn während dieser Zeit zu verhindern, wird Luft dem geschlossenen Ende des Luftzylinders zugeführt, so daß der hin- und hergehende Schweißkopf 36 angehoben und eine Berührung und Beschädigung der Bahn vermieden wird.

Die Schweiß- und Schneidvorrichtung 20, die in eine Beutei',ie.-stellungsmaschine der beschriebenen Art eingebaut ist, ist am besten in den Fig.3 bis 5 erkennbar.

Der untere Schweißkopf 35 umfaßt zwei im Abstand liegende Träger 140, 142, die an dem Rahmen 24 starr befestigt sind. Wie am besten aus Fig.5 hervorgeht, sind quergerichtete untere Schweißstangen 154,156 mit den Trägern 140,142 verschraubt. Die Schweißstangen weisen aufwärts vorspringende, gerade, geriffelte oder mit Nuten versehene Bereiche 154a, 156a zum Erfassen der Bahn auf. Geteilte Schweißkissen 158,160 (F i g. 4B) aus eiektris·.'*! und w"rmeisoliere.idem Material weisen eine Nut zur Aufnahme eines flachen elektrischen Widerstand,-Hcizdrahtes 166, 168 auf (Nickel-Chrom,

Fig. 5). Jeder Heizdraht wird durch starre, mit einer Stromzelle verbundene Endklemmen 170, 172 und schwenkbare Endklemmen 174,176 gehalten.

Um zu verhindern, daß das geschmolzene thermoschweißbare Material an den unteren Heizdrähten 166, 168 anhaftet, sind breite Polytetrafluoraethylen-Stoff-Schürzen 201 und 202 (Fig. 4) um die Heizdrähte 166, 168 herumgezogen.

Wie am besten aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist ein Schneidblatt oder Messer zum Abtrennen der Bahn to vorgesehen, das hin- und hergehend während der Ruheperiode des Zyklus der Zugwalzen durch die Bahn W hindurchtritt. Das Messer 230 ist vorzugsweise ein gezahntes Messer (Fig. 7), das sich quer zu der Beutelherstellungsmaschine 22 erstreckt. Während des Schneidvorganges tritt die gezahnte Kante des Messers zwischen den Schweißkissen 158,160 nach oben hervor, wie Fig. 4 zeigt, und trennt die Bahn vollständig ab. Wenn dagegen die Bahn lediglich perforiert und nicht setzten Enden mit herabhängenden Armen 336 verschraubt sind, die ihrerseits mit dem Träger 290 des oberen Schweißkopfes 36 verschraubt sind. Ein langgestrecktes Schweißkissen 338 aus elektrisch und wärmeisolierendem Material ist mit der Unterseite der eingangsseitigcn Schweißstange 330 verschraubt und weist eine längsgerichtete Nut auf, die einen elektrischen Heizdraht 342 aufnimmt.

Zum Festhalten des Heizdrahtes 342 und des entsprechenden Heizdrahtes 342a der ausgangsseitigen Schweißstange 332 in ihrer Betriebsstellung sind beide Enden der Heizdrähte mit im wesentlichen gleichen, elastisch vorgespannten Endklemmen verbunden.

Eine breite Schürze 366 aus Polytetrafluoraethylenstoff ist um das Schweißkissen 338 herumgelegt, so daß auch hier verhindert wird, daß das thermoplastische Bahnmaterial an dem Heizdraht anklebt.

Die obere, ausgangsseitige Schweißstange 332 entspricht im wesentlichen der eingangsseitigen Schweißer.,,,» -fin ,i

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deinrichtung 39 so eingestellt, daß nur die Zahnspitzen 331 des Messers die Bahn durchdringen.

Das Messer 230 wird betätigt durch den zuvor erwähnten Nocken 40(F i g. 4A), der an der Kurbelwelle 50 befestigt ist und eine Nachlaufrolle 232 erfaßt, die an einem Kurbelarm 234 gelagert ist. Der Kurbelarm 234 ist mit dem Rahmen 24 über eine Achse 236 schwenkbar verbunden und weist ein gegabeltes Ende auf, das schwenkbar einen Ring 238 aufnimmt. Eine senkrechte Achse 240 weist einen Flansch 242 am oberen Ende auf und liegt gleitend in dem Ring und stützt eine schraubenförmige Druckfeder 244 zwischen den einander zugewandten Oberflächen des Flansches 242 und des Ringes 238 ab. Eine Ausnehmung 246 in der oberen Oberfläche des. Flansches 242 nimmt das abgerundete Ende einer Einstellschraube 248 auf. die in einen kastenförmigen Träger 250 des Rahmens 24 eingeschraubt ist und durch eine Kontermutier 252 gehalten ist. Die Einstellschraube 248 und die Druckfeder 244 gewährleisten, daß die Nachlaufrolle 232 den Nocken 40 stets fest berührt.

Eine einstellbare Stange 254 ermöglicht es. daß das Messer so eingestellt wird, daß es entweder das Band volständig durchschneidet oder erheblich perforiert, wie bereits erwähnt wurde. Die Stange 254 ist schwenkbar mit dem Kurbelarm 234 und einem Winkelhebel 256 (Fig. 3) verbunden, der schwenkbar mit den Trägern 140, 142 des unteren Schweißkopfes 35 in Verbindung steht. Ein Hebel 262 liegt in ähnlicher Weise schwenkbar zwischen den Trägern 140, 142 und stützt schwenkbar ein Ende eines Messer-Trägers 264 ab, dessen anderes E-de schwenkbar durch das obere Ende des Winkelhebels 256 getragen wird.

Zwei obere Schweißstangen, nämlich eine eingangsseitige Schweißstange 330 (F i g. 6) und eine ausgangsseitige Schweißstange 332 werden durch den oberen Schweißkopf 36 aufgenommen. Eine der oberen Schweißstangen, die als eingangsseitige obere Schweißstange 330 dargestellt ist. ist starr an dem Schweißkopf 36 befestigt und bewegt sich mit diesem, während die ausgangsseitige Schweißstange 332 gleitend in dem oberen Schweißkopf angeordnet ist. Weiterhin ist ein Ende der oberen Schweißstange 330,332 derart gleitend in dem oberen Schweißkopf 36 angebracht, daß eine lineare Ausdehnung oder Zusammenziehung bei Temperaturänderungen möglich ist.

Die eingangsseitige Schweißstange 330 umfaßt einen quergerichteten, länglichen Träger, dessen entgegenge-Schweißkopf 336 angeordnet ist. Folglich werden dieselben Bezugsziffern für diese .Schweißstange mit dem Zusatz »a« verwendet, sofern es sich um entsprechende Teile handelt, und die Teile der ausgangsseitigen Schweißstange 332 sollen nun im einzelnen erläutert werden.

Die ausgangsseitige Schweißstange 332 umfaßt einen quergerichteten, länglichen Träger und ein isoliertes SchwefTVissen 338a mit einem Heizdraht 342a, der in seiner Position durch federbeaufschlagte Endklemmen festgehalten wird. Eine Schürze 366a aus Polytetrafluoraethylenstoff ist um den Heizdraht 342a herumgezogen.

F i g. 8 zeigt schematisch eine elektrische Steuerschaltung für die Heizdrähte 166, 168, H42 und 342a, die elektrischen Strom von den Leiü'ngen Ll und Ll aufnehmen. Die stromabwärcigen Heizdrähte 166, 342a und die stromaufwärtigen Heizdrähte 168, 342 werden unabhängig durch Schalter 5 1 und 52 gesteuert. Wenn beide Schalter 51 und 52 offen sind, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, gelangt kein Strom zu irgendeinem der Heizdrähte, so daß diese nicht erwärmt werden. Wenn einer oder beide Schalter geschlossen sind, gelangt Strom an die ausgewählten Heizdrähte. und zwar entweder über eine Schaltung, die einen niederohrnigen StcMwiderstand R 1 und einen normal geschlossenen Relaiskontakt R-X enthält, oder über eine Schaltung, die einen hochohmigen Stellwiderstand R 2 und einen normal offenen Relaiskontakt R-2 einschließt. Schaltereinrichtungen in der Form eines Relais R und der Relaiskontakte R-i und R-2 in Reihe mit dem Motor 47 und einem Anlaufschalter 53 werden widerstai.Jsbestimmt aktiviert.

Wenn der Anlaufschalter 53 offen und der Motor 47 ausgeschaltet ist, überführt der niederohmige Stellwiderstand R 1 ausreichend Strom zu den ausgewählten Heizdrähten, um diese auf die gewünschte Hafttemperatur zum Schweißen des ersten Beutels zu bringen, der in die Schweiß- und Schneidvorrichtung eintritt, ohne den Beutel zu verbrennen oder zu überhitzen. Die Temperatur der Heizdrähte fällt jedoch auf Grund der Übertragung von Wärme an den ersten Beutel ab. Daher wird beim Schließen des Anlaufschalters 53 der Motor 47 in Gang gesetzt und das Relais R wird erregt, so daß der Relaiskontakt R-X geöffnet und der Relaiskontakt R-2 geschlossen wird und eine größere Stromstärke über den hochohmigen Steüwiderstand R 2 an die ausgewählten Drähte gelangen. Dieser hochoh-

mige Stellwiderstand wird so eingestellt, daß er Wärmeverluste ausgleicht und die gewünschte Schweißtemperatur während des normalen Schweißvorganges aufrecht erhält, während der Motor 47 läuft und die Bahn intermittierend durch die Schweiß- und Schneidvorrichtung in normaler Weise vorgerückt wird. In diesem Zusammenhang kommt es nicht darauf an, ob die Bahn in der zuvor unter Bezugnahme auf die US-PS 38 13ίΛ^?3 beschriebenen Weise zurückgezogen wird oder nicht. Wenn der Motor 47 durch öffnung des Anlaufschalters 53 ausgeschaltet wird, wird das Relais R nntregt und öffnet den Relaiskontakt R-2 und schließt den Relaiskontakt R-i, so daß die ausgewählten Drähte wiederum durch den niederohmigen Stellwiderstand R 1 geheizt werden.

Fig. 9 veranschaulicht einen seitlich geschweißten Beutel Sl aus einer in Längsrichtung gefalteten Bahn IVl, die intermittierend in Richtung des Pfeiles bewegt wird, leder Beutel B1 weist ein geschlossenes, gefaltetes Ende 400, ein üffci;c5 Lndc 402, Cine vorauslaufende Schweißnaht 404 und eine nachlaufende Schweißnaht 406 auf, und die Bahn wird in der Linie 408 zwischen den aufeinanderfolgenden Schweißnähten 404 und 406 entweder perforiert oder vollständig abgeschnitten. Bei dieser Art von Beuteln werden die beiden Schalter 51 und 52 geschlossen und alle vier Heizdrähte 166,168,342 und 342a werden erwärmt.

Fig. 10 zeigt einen bodengeschweißten Beutel 5 2 mit vorauslaufendem geschlossenen Ende, der aus einer schlauchförmigen Bahn W2 mit geschlossenen, gefalte- jo ten Seitenkanten 410 und 412 hergestellt wird. Der Beute, weist ein offenes Ende 414 und eine vorauslaufende Schweißnaht 415 auf, die durch die eingangsseitigen Schweißstangen 156 und 330 hergestellt wird. Die Bahn kann in der Linie 416 entweder zur Herstellung getrennter Beutel vollständig abgetrennt oder lediglich perforiert werden, so daß die Beutel nacheinander von der Bahn W2 als verbundene Beutel an den Endverbraucher gelangen. In diesem Falle wird der Schalter 52 geschlossen und der Schalter 51 geöffnet, so daß lediglich die stromaufwärtigen Drähte erwärmt werden.

Fig. 11 veranschaulicht einen bodengeschweißten Beutel S3 mit vorauslaufendem offenen Ende, der aus derselben Art von schlauchförmigem Bahnmaterial W2 hergestellt wird, das in F i g. 10 dargestellt ist. Die Bahn wird jedoch intermittierend so bewegt, daß die offenen Enden vor den geschlossenen Enden liegen. Der Beutel B3 weist geschlossene Seitenkanten 418, 420, ein offenes Ende 422 und eine nachlaufende Schweißnaht 424 auf, die durch die ausgangsseitigen Schweißstangen 154, 332 hergestellt wird. Auch in diesem Falle kann die Linie 426 perforiert oder vollständig durchschnitten sein. In diesem Falle ist der Schalter 51 geschlossen und der Schalter 5 2 ist offen.

F i g. 12 stellt die Gegenstände als flache Blätter 5dar, die entweder aus einzelnen oder aus mehrfachen Bahnen hergestellt werden können. Die Bahnen können gewünschtenfalls gefaltet oder schlauchförmig sein, ßeim Hersi°-^:f!n d?r Blätter sind beide Schalter Sl und 52 offen, sofern es nichi erwünscht ist, ein oder mehrere Blätter aus einer mehrfachen Bahnlage zusammenzuschweißen.

Obwohl die Arbeitsweise der Beutelherstellungsmaschine 22 oben bereits teilweise beschreiben worden ist soll eine kurze Zusammenfassung der üblichen Betriebsvorgänge nach dem Anlassen des Motors 47 und der Durchführung der Einstellarbeiten, die zur Herstellung der Gegenstände oder Beutel gemäß Fig.9 bis 12 erforderlich sind, unter Bezugnahme auf F i g. 13 folgen.

Zur Herstellung eines seitlich geschweißten Beutels öl gemäß Fig. 9 wird eine Rolle R (Fig. 1) aus in Längsrichtung gefaltetem, thermoschweißbarem Verpackungsmateril auf die Beutelherstellungsmaschine 22 gebracht und die Bahn IVl wird zwischen den Zugwalzen 32,34 hindurchgezogen.

Der Nocken 71a (F i g. 2) ist so eingestellt, daß er den Schalter 71 betätigt, der die Kupplung 72 zum Eingriff bringt und die Bremse 74 der Bremskupplung 76 in der 0°-Position der Kurbelwelle 50 löst, wie Fig. 13 anzeigt. Die 0^c-Position oder 360°-Position jedes Zyklus tritt ein, wenn der Kurbelarm 58 den Zahnsektor 62 an ein Ende seines Hubes verschoben hat. Bei 0° beträgt die lineare Geschwindigkeit der Zugwalzen 32,34 Null, und wenn sich der Zahnsektor 62 zum anderen Ende seines Hubes, d.h. in die 180°-Position bewegt, wird die Geschwindigkeit der Zugwalzen nach und nach aus dem juiismmj im eine maximale vjcsciiv/incSigKS!: Descrüeunigt und zurück zum Stillstand bei 180° verzögert. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt der Nocken 71a über den Schalter 71, daß die Kupplung 72 gelöst und die Bremse 74 zum Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise werden übermäßige Beschleunigungskräfte, die auf die relativ dünne Bahn ausgeübt werden, vermieden. Jeweils zwischen der 0°- und der 180°-Position des Beutelherstellungszyklus ist die Kupplung 72 im Eingriff und die Bremse 74 gelöst, so daß die Bahn W\ um eine Beutellänge vorgerückt wird. Zwischen 180° und 360° des Beutelzyklus ist die Bremse 74 im Eingriff und die Kupplung 72 ist gelöst, so daß die Bahn Wl festgehalten wird und die Mehrzweck-Schweiß- und Schneidvorrichtung 20 den Schweiß- und Schneidvorgang an der ruhenden Bahn durchführen kann.

Die Nocken 37,38 auf der kontinuierlich umlaufenden Kurbelwelle 50 bewegen über die Schubstangen 92 (Fig. 3), die Höheneinstellschrauben 114 und die normalerweise zurückgezogenen Luftzylinder 118 den oberen Schweißkopf zwischen 180° und 360° jedes Beutelzyklus in senkrechter Richtung hin und her. Bei seitlich geschweißten Beuteln Sl sind die Schalter 51 und 52 (Fig.8) geschlossen, und die Stellwiderstände R1 und R 2 sind so eingestellt, daß sie alle vier Heizdrähte 166, 168, 342 und 342a auf die gewünschte Schweißtemperatur für die jeweilige Bahn erwärmen. Wenn die Beutel Bi vollständig voneinander abgetrennt werden sollen, wird die Stange 254 (F i g. 3) so eingestellt, daß sie die Schneidkante des Messers 230 vollständig durch die Bahn IVl hindurchführt. Wenn lediglich Perforationen zwischen den Beuteln vorgesehen werden sollen, wird die Stange 254 derart eingestellt, daß das Messer 230 nur so weit aufwärts bewegt wird, daß die Spitzen 231 der sägezahnförmigen Messerschneide (F i g. 7) die Bahn W1 durchdringen.

Gemäß Fig. 13 beginnt die Schrittfolge bei jedem Schweiß- und Schneidvorgang jedes Beutels B1, wenn der obere Schweißkopf 36 bei etwa 150° des Beutelzyklus mit der Abwärtsbewegung beginnt Dieser Punkt liegt vor Beendigung der Bahnbewegung in die Schweiß- und Schneidposition. Nachdem die Bahn IVl bei 180° anhält und bei etwa 190° des Beutelzyklus beginnt das Messer mit der Aufwärtsbewegung, und die geteilten Bahnhalter 304 und 306 erfassen die Bahn IVl auf beiden Seiten des Messers 230. Bei etwa 194° erfaßt die federnde oder vorgespannte obere ausgangsseitige Schweißstange 332 die Bahn IVl. Bei etwa 210° sind die geteilten Bahnhalter 304 und 306 vollständig niederge-

drückt, die federbelastete obere Schweißstange 332 ist ebenfalls vollständig niedergedrückt und die starre obere Schweißstange 330 ist abgeflacht und biingi den vollen Schweißdruck auf die Bahn gegen den Widerstand der unteren Schweißstangen 154, 156 auf, und das Messer 230 durchdringt die Bahn. Das Messer 230 schneidet und perforiert die eingeklemmte Bahn Wl zwischen 210 und 250°. Der Nocken 40 ist so eingestellt, daß das Mes^T 230 bei 250° seine Aufwärtsbewegung beendet und Πί'ιί dem Rückzug beginnt.

Wie zuvor erwähnt wurde, sind die Nocken 37, 38 (Fig. 3), die den oberen Schweißkopf 36 hin- und herbewegen, so einstellbar, daß die Ruhezeit während der Hitze und Druck auf die Bahn Wl ausgeübt, veränderlich ist. Wenn die Beutel aus verschiedenen Arten von dünnen Bahnmaterialien bestehen, kann die Ruheperiode zwischen 210 und 270 bis 290° liegen. Dicke Bahnmaterialien können eine Ruhezeit von 210 bis 310 oder sogar bis 330° erfordern. Wenn die Ruheperiode bei 310° endet, wie es durch den durchgezogenen Pfeil in F i g. 13 angedeutet ist, beginnt der obere Schweißkopf 36 zu diesem Zeitpunkt mit der Aufwärtsbewegung, so daß er unmittelbar den Schweißdruck zwischen der feststehenden eingangsseitigen Schweißstange 330 und der gegenüberliegenden unteren Schweißstange 156 aufhebt. Bei fortgesetzter Aufwärtsbewegung des oberen Schweißkopfes 36 wird die federbelastende obere Schweißstange 332 bei etwa 326° angehoben, und der Kontakt der geteilten Bahnhalter 304 und 306 mit der Bahn wird bei etwa 330° aufgehoben. Zu diesem Zeitpunkt beendet das Messer 230 seine Bewegung und kehrt in die Ausgangsposition unterhalb der Bahn W zurück. Bei 360° (0°) wird die Bremse 74 (Fig. 2) gelöst und die Kupplung 72 greift ein, so daß eine weitere Beutellänge der Bahn W1 in die Schweißposition zwischen 0° und 180° des Zyklus vorgerückt wird.

Wenn die Beutelherstellungsmaschine 22 zur Herstellung von Blättern S verwendet wird, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind, wird eine Rolle R des gewünschten Materials auf die Beutelherstellungsmaschine 22 gebracht, und die Schalter 51 und 52 (F i g. 8) für alle vier Heizdrähte werden ausgeschaltet. Ohne Verwendung der vier Heizdrähte arbeitet die Maschine in der oben in bezug auf die Beutel B1 beschriebenen Weise und klemmt die Bahn und trennt sie während jedes Zyklus ab, ohne daß Heiz- oder Schweißvorgänge durchgeführt werden.

Wenn die Beutclhersteilungsmaschine 22 zur Herstellung von bodengeschweißten Beuteln B 2 mit vorauslaufendem geschlossenen Ende gemäß Fig. 10 verendet wird, wird eine Bahn W2 aus srhiauchformigem Verpackungsmaterial durch die Beutelherstellungsmaschine 22 hindurchgezogen und die Maschine wird in der oben beschriebenen Weise gesteuert, jedoch wird der stromabwärtige oder ausgangsseitige obere Heizdraht 342a abg.achauet und der gegenüberliegende untere Heizdraht 166 wird durch öffnen des Schalters 51 (Fig.8) ebenfalls eingeschaltet. Wenn daher bodengeschweißte Beutel P2 mit vorauslaufendem geschlossenen Enden durch die Schweiß- und Schneidvorrichtung 20 hergestellt werden, werden nur die stromaufwärtigen Heizdrähte 342 und 168 erwärmt, so daß nur eine quergerichtete Schweißung und ein Schnitt für jeden Beutelzyklus entsteht, wobei die Schweißnaht stromaufwärts in bezug auf die Schneidebene liegt.

Es liegt auf der Hand, daß die Zugwalzen 32, 34 das vordere Ende der verhältnismäßig dünnen Bahn durch den Mechanismus hindurchschieben und nicht hindurchziehen, wenn seitlich geschweißte Beutel oder bodengeschweißte Beutel mit vorauslaufendem geschlossenen Ende hergestellt werden. Wenn das geschweißte vordere Ende der Bahn an den Heizdrähten 142 oder 168 anhaftet, so läuft die Bahn W nicht durch die Vorrichtung 20 hindurch, sondern sie bleibt hinter dem Messer 230 haften. Wenn dieser Fall eintritt, kann der Nocken 71a (Fig. 2). der mit dem Schalter 71 die Betätigung der Bremskupplung 70 steuert, so eingestellt werden, daß die Kupplung 72 früh eingreift, d.h. während der Rückwärtsbewegung des Zahnsektors 62 bei etwa 350° (Fig. 13) in dem Zyklus, so daß die Zugwalzen um eine kurze Strecke zurückgedreht werden und die Bahn zwangsläufig von den mit Polytetrafluorethylen überzogenen Heizdrähten 352 und 368 abziehen, bevor die übliche Vorwärtsbewegung beginnt. Eine derartige Umkehr der Zugwalzen ist im einzelnen in der zuvor erwähnten US-PS 38 13 998 beschrieben.

Wenn die Beutelherstellungsmaschine 22 zur Herstellung von bodengeschweißten Beuteln 53 mit vorauslaufendem offenen Ende verwendet wird, wie sie in F i g. 11 gezeigt ist, wird eine Rolle aus schlauchförmigen, the.moschweißbarem Material auf die Beutelherstellungsmaschine gebracht und die Bahn W3 wird durch die Maschine abgezogen. Bei Herstellung dieses Beuteltyps ist die Arbeitsweise dieselbe wie bei seitlich geschweißten Beuteln, ausgenommen, daß die stromaufwärtigen Heizdrähte 168 und 342 durch Öffnung des Schalters 52 ausgeschaltet werden und Wärme nur durch die Heizdrähte 166 und 342a zugeführt wird, die das nachlaufende Ende des Beutels schweißen. Die Kupplung der Zugwalzen kann frühzeitig eingekuppelt werden, jedoch ist dies nicht erforderlich, da die

Abnahmeförderer 430 oder dgl., die nur teilweise in F i g. 4 gezeigt sind und denjenigen in der zuvor erwähnten US-PS 36 63 338 entsprechen, den fertigen Beutel S3 erfassen und von den stromabwärtigen Heizdrähten abziehen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schweiß- und Schneidvorrichtung mit einem Antrieb zum Bewegen einer Bahn in einer Förderrichtung, mit Schweißstangen auf einander gegenüberliegenden Seiten zum Aufbringen von Schweißdruck auf die Bahn in zwei quergerichteten Schweißebenen, mit Heizeinrichtungen in Zuordnung zu jeder Schweißstange zum Erwärmen der Bahn auf Schweißtemperatur entlang den Schweißebenen, mit einer Schneideinrichtung, die entlang einer sich quer zu der Bahn zwischen den Schweißebenen erstreckenden Schneidebene beweglich ist, mit Halteeinrichtungen zum Klemmen der Bahn zwischen den Schweißebenen auf beiden Seiten der Schneidebene, mit einem Antrieb zum Bewegen der einander gegenüberliegenden Schweißstangen und der Halteeinrichtungen in Druckeingriff mit der Bahn und zum Verschieben der Schneideinrichtung zum Abtrennen der Bahn, gekennzeichnet durch Steuereinrichtungen (S,, S₂) zum »ahlweisen Einschalten und Ausschalten ausgewählter Heizeinrichtungen (166, 168, 342, 342a;, durch ein einstellbares Gestänge (254·, 256) im Antrieb des Schneidmessers (230) zum Einstellen der Eindringtiefe des Messer (230) in bezug auf die Bahn und durch eine gezahnte Schnittfläche des Messers (230).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen (166, 168, 342, 342a; elektrische Widerstandsheizdrähte sind und daß die Steuereinrichtungen (St, Sj) unabhängige Schalter in einer Versorgungsschaltung für die Heizdrähte in jedem gegenüberliegenden Paar der Schweißstangen (330,332,154,156) Heizdrahtpaare umfassen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung aller oder ausgewählter gegenüberliegender Paare von Heizeinrichtungen (166, 168, 342, 342a; bei eingeschalteter Schweiß- und Schneidvorrichtung (20) und ausgeschaltetem Bahnantrieb (32, 34) ein hochohmiger Steliwiderstand (R₂) vorgesehen ist, und zur Versorgung aller oder ausgewählter gegenüberliegender Paare von Heizeinrichtungen bei eingeschaltetem Bahnantrieb ein niederohmiger Stellwiderstand (R,) vorgesehen ist, und daß Schaiteinrichtungen (Su S₂) vorgesehen sind, die auf das Einschalten und Ausschalten des Bahnantriebs ansprechbar sind und wahlweise die Erregung der Stellwiderstände steuern.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderstrecke der Bahn waagerecht liegt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zugwalzen (32, 34) die Bahn intermittierend in Förderrichtung bewegbar ist, und daß die Schweißstangen (154, 156, 330, 332), die Halteeinrichtungen (304,306) und die Schneideinrichtung (230) gegen die Bahn vorschiebbar sind, wenn die Bahn ruht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zugwalzen (32,34) die Bahn vor dem Vorrücken in Förderrichtung während jedes intermittierenden Bewegungsvorgangs zum Abstreifen der Bahn von den Schweißstangen zeitweilig zurückziehbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (254, 256) derart einstellbar ist, daß das Messer (230) die Bahn vollständig durchtrennt

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (254, 256) derart einstellbar ist, daß lediglich die Spitzen der Messerschneide in die Bahn eindringen und diese perforieren.