DE2755860C2 - Maschine zum Herstellen von Schweißnähten an einer thermoplastischen Folienbahn - Google Patents

Maschine zum Herstellen von Schweißnähten an einer thermoplastischen Folienbahn

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Description

W)
Die Erfindung bezieht sich auf eine durch den Oberbegriff des Anspruchs 1 charakterisierte Maschine zum Herstellen von Schweißnähten an einer thermoplastischen Folienbahn. Maschinen dieser Art dienen in der Regel dazu, aus den über die Schweißstation hinaus vorgeschobenen und abgetrennten Enden einer der Schweißstation intermittierend zugeführten, schlauchförmigen Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff Beutel herzustellen. Hierbei unterscheidet man das sogenannte Trennnahtschweißen, bei dem durch die Schweißnaht gleichzeitig das durch diese abgeteilte Ende von der Folienbahn abgetrennt wird, und das Bodennahtschweißen, bei dem gleichzeitig mit dem Herstellen der Schweißnaht ein neben der Schweißnaht liegender Schnitt durchgeführt wird. Die so während des Schweißens abgetrennten Folienenden bilden dann Beutel, die nach dem Austreten aus der Schweißstation gestapelt und anschließend von Hand oder maschinell abgeführt werden.
Beim Trennnahtschweißen wirkt in der Schweißstation eine auf- und abbewegbare Schweißleiste mit einer Gegenwalze zusammen, die eine Unterlage für die Folienbahn in der Schweißstation bildet Nach jedem Schweißvorgang, bei dem das vordere Ende der Folienbahn abgetrennt wurde, ruht die in der Schweißstation verbleibende, durch das Schweißen erhitzte und aufgeweichte Vorderkante der Folienbahn auf der Gegenwalze, bis sie beim nächstfolgenden Vorschubschritt vorgeschoben wird. Während dieses Stillstandes kann die aufgeweichte Vorderkante an der Gegenwalze ankleben, wodurch der Vorschub gestört werden kann.
Beim Bodennahtschweißen wird die Schweißnaht in der Regel von einer oberen und unteren Schweißbacke erzeugt Hier kann die Vorderkante der Folienbahn während der kurzzeitigen Unterbrechung des intermittierenden Vorschubes oder bei einer Unterbrechung des Schweißbetriebes für eine längere Pause an der unteren Schweißbacke ankleben, wodurch die oben genannten Störungen des Vorschubes eintreten können.
Durch die DE-AS 19 42410 ist eine Maschine zum Trennschweißen bekannt, bei der die Schweißleiste beim Stillsetzen der intermittierend arbeitenden Vorschubeinrichtung so verstellbar ist daß sie auch bei Fortsetzung ihrer Auf- und Abbewegung in eine Stellung gelangt, in der sie die FolK-nbahn nicht mehr berühren kann. Dadurch soll verhindert werden, daß die durch die Stillsetzung der Vorschubeinrichtung nun ruhende Folienbahn nicht mehr mit der immer noch im Betrieb befindlichen Schweißleiste in Berührung kommt, so daß die Schweißleiste vorübergehend unwirksam gemacht werden kann, ohne daß dafür die gesamte Maschine abgestellt werden muß.
Auch bei dieser, sich über mehrere Arbeitszyklen der Maschine erstreckenden Unterbrechung des intermittierenden Vorschubes kann das oben geschilderte Ankleben der Folienvorderkante an die Unterlage auftreten und die geschilderten Störungen bei der Wiederaufnahme des Betriebes der Vorschubeinrichtung verursachen. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn in der Schweißstation z. B. einer Bodennahtschweißmaschine auch eine untere beheizte Schweißbacke vorhanden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Maschine zum Herstellen von Schweißnähten an einer thermoplastischen Folienbahn zu schaffen, bei der während einer Unterbrechung des intermittierenden Vorschubes ein Klebenbleiben der zuletzt geschweißten Folienvorderkante in der Schweißstation mit Sicherheit vermieden werden kann.
Diese Aufgabe ist bei einer Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorschubeinrichtung aus einer ersten Stellung gegen die Vorschubrichtung in eine zweite Stellung verstellbar gelagert ist. Dadurch
wird erreicht, daß je nach Bedarf bei einer kürzeren und/oder längeren Unterbrechung des Vorschubes die Vorschubeinrichtung gegen ihre Vorschubrichtung in die zweite Stellung verstellt werden kann, so daß die eben geschweißte Vorderkante der Folienbahn aus der Schweißstation herausgezogen wird. Dieses Verstellen der Vorschubeinrichtung kann von Hand durchgeführt werden, z. B. in der Weise, daß ein von Hand bedienbarer H^bel zum Abschalten der intermittierend arbeitenden Vorschubeinrichtung bei seiner Abschaltbewegung gleichzeitig die Vorschubeinrichtung in ihre zweite Stellung verstellt.
Zum Verstellen der Vorschubeinrichtung kann aber auch ein Verstellantrieb vorhanden sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verstellantrieb so gesteuert, daß die Vorschubeinrichtung in ihre zweite Stellung unmittelbar im Anschluß an das Ende eines Schweiß- und Trennvorganges verstellt wird. Hierbei kann vorgesehen sein, daß der Verstellantrieb für das Verstellen der Vorschubeinrichtung in ihre zweite Stellung durch jeden Schweißvorgang und zum Zurückverstellen der Vorschubeinrichtung in ,hre erste Stellung vor dem Beginn des nächsten Schweißvorganges ausgelöst wird. Dadurch wird erreicht, daß bei jedem Stillstand der Folienbahn, also auch bei den sich regelmäßig wiederholenden Unterbrechungen des intermittierenden Vorschubes, die Folienbahnvorderkante nach dem Schweißvorgang immer aus dem Bereich der Schweißstation herausgezogen und dadurch ein Haftenbleiben mit Sicherheit vermieden wird.
Es kann auch eine Steuerung gemäß Anspruch 7 vorhanden sein.
Das ergibt die Möglichkeit, die Folienvorderkante nur oder auch bei längeren Unterbrechungen des Folienvorschubes aus der Schweißstation zurückzuziehen. Dadurch kann der Schweißbetrieb beliebig lange unterbrochen werden, ohne daß der übrige Betrieb der Maschine unterbrochen und die Schweißvorrichtung in eine unwirksame Stellung gebracht werden muß. Durch das Weiterlaufe., der Schweißvorrichtung berührt z. B. die Schweißleiste bei jedem Arbeitszyklus die Gegenwalze. Diese wird dadurch immer auf der gleichen auch beim Schweißen auftretenden Temperatur gehalten, so daß beim Wiederbeginn des Schweißens eine gleichbleibende und daher einwandfreie Funktion gewährleistet ist Da die bekannten Gegenwalzen aus hitzebeständigem Material bestehen, z. B. eine Silicongummischicht aufweisen, die mit einem Teflonglasgewebe belegt ist, schadet ihr die regelmäßige Berührung mit der Schweißleiste nicht.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von zwei in der. Zeichnungen schematisch stark vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. I eine abgebrochen und perspektivisch dargestellte Ansicht der Schweißstation und der Vorschubeinrichtung eines ersten Ausführungsbeispieles;
F i g. 2 eine die Seitenansicht des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1 ersetzende Skizze;
F i g. 3 und 4 der F i g. 2 entsprechende Skizzen eines zweiten bzw. eines dritten Ausführungsbeispieles.
Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Maschine zum Herstellen von Schweißnähten an einer thermoplastischen Folienbahn 10 weit als intermittierend arbeitende Vorschubeinrichtung zwei Vorschubwalzen 11 und 12 auf, die in den eingezeichneten Pfeilrichtungen umUjfen und so die in den Spalt zwischen den beiden Vorschubwalzen 11 und 12 eingeführte Folienbahn 10 in der durch einen Pfeil angegebenen Vorschubrichtung t3 vorschieben und in die als Ganzes mit 14 bezeichnete Schweißstation einführen.
Die beiden Vorschubwalzen 11 und 12 sind mit ihren beiden Enden in zwei Hebeln 15 und 16 drehbar gelagert und durch Zahnräder 17 miteinander so verbunden, daß, wenn die untere Vorschubwalze 11 in der eingezeichneten Drehrichtung angetrieben wird, sich die obere Vorschubwalze 12 in der entgegengesetzten Richtung mitdreht Beide Hebel 15 und 16 sind an ihren unteren Enden durch ein Rohr 18 fest miteinander verbunden. Eine in Seitenwänden 21 und 22 des Maschinengestells drehbar gelagerte Welle 19 erstreckt sich durch das Rohr 18, so daß die Hebel 15 und 16 dadurch auf der Welle 19 als Schwenkachse aus der in F i g. 1 und 2 ausgezogen dargestellten ersten Stellung in die in F i g. 2 gestrichelt dargestellte zweite Stellung und zurück schwenkbar sind, in die die Hebel 15 und 16 an Anschlägen 23 bzw. 24 anlieger, von denen der Anschlag 24 durch eine einstellbare Schraube gebildet ist die durch eine Kontermutter festgelegt ist
Zu beiden Seiten der Seitenwand 21 ist je eine Zahnriemenscheibe 25 und 26 auf der Welle 19 befestigt Die Zahnriemenscheibe 25 ist über einen Zahnriemen 27 mit eine in bekannter Weise über eine Brems-Kupplungs-Kombination 28,29 mit einer abwechselnd in zwei entgegengesetzten Drehrichtungen angetriebenen Welle 31 verbunden, so daß sie durch entsprechende Steuerung der Bremse 28 und der Kupplung 29 gleichsinnig intermittierend antreibbar ist Die Zahnriemenscheibe 26 ist über einen Zahnriemen 32 mit einer Zahnriemenscheibe 33 verbunden, die auf einer Welle 34 befestigt ist auf der auch die untere Vorschubwalze 11 befestigt ist Zum Schwenken der beiden Hebel 15 und 16 und damit zum Verstellen der durch die Vorschubwalzen 11 und 12 gebildeten Vorschubeinrichtung 11, 12 aus der ersten in die zweite Stellung und zurück ist als Verstellantrieb ein pneumatischer Hubzylinder 35 mit beidseitig beaufschlagbarem Kolben 36 «. orgesehen. Der Hubzylinder 35 ist um eine Achse 37 schwenkbar an der Seitenwand 21 gelagert. Seine Kolbenstange 38 greift über ein Gelenk 39 am Hebel 15 an.
Die Schweißstation 14 weist eine sich waagerecht und quer zur Vorschubrichtung 13 erstreckende Schweißleiste 41 auf, die während des Stillstandes der Folienbahn aus der dargestellten angehobenen Ruhestellung in eine auf einer Gegenwalze 42 aufleigende Schweißstellung
so und zurück von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antriett bewegbar ist Beim Berühren der in die Schweißstation 14 eingeführten Folienbahn 10 wird durch die Schweißstation 41 das über diese vorstehende Ende 43 der Folienbahn 10 abgetrennt und von einer als Ganzes mit 44 bezeichneten Fördereinrichtung 44 weggefördert (Fig. 2).
Die Auf- und Abwärtsbewegung der Schweißleiste 41 wird in bekannter Weise durch eine stetig umlaufende Kurvenscheibe ocer einen Kurbeltrieb erzeugt Der
γι dieser Auf- und Abwärtsbewegung der Schweißleiste angepaßte intermittierende Antrieb für die Vorschubwalzen 11 und 12 wird, wie oben angedeutet, durch eine entsprechende Steuerung der Bremse 28 und der Kupplung 29 verursacht. Hierzu ist ein an sich bekanntes Steuergerät 45 vorgesehen, das von umlaufenden Nocken betätigt wird, die auf einer vom gemeinsamen Antrieb der Maschine, also auch dem Antrieb der Auf- und Abwärtsbewegung der Srhweiß-
leiste, angetrieben ist. Diese Art der Steuerung ist allgemein bekannt, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt Die Druckluft-Zu- und -abfuhr an beide Seiten des Kolbens 36 des Hubzylinders 35 erfolgt über Leitungen 46, die durch ein Ventil 47 mit einer nicht dargestellten Druckluftzufuhr oder einer Entlüftungsöffnung verbindbar sind. Dieses Ventil wird ebenfalls von dem Steuergerät 45 gesteuert, so daß es ohne weiteres möglich ist, den Schweißbetrieb bei weiterlaufender Schweißvorrichtung zu unterbrechen. Dies erfolgt bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Steuergerät 45 dann, wenn gerade ein Schweißvorgang abgeschlossen ist und sich die Schweißleiste 41 beginnt von der Folienbahn 10 abzuheben, der intermittierende Antrieb der durch die Vorschubwalzen 11 und 12 gebildeten Vorschubeinrichtung unterbrochen und gleichzeitig der Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, daß hier anstelle des Hubzylinders 33 zum Verstellen der Vorschubeinrichtung 11, 12 eine Nockenscheibe S3 vorgesehen ist, die an einem der beiden Hebel IS oder 16 angreift und die ganze Vorschubeinrichtung 11,12 gegen die Kraft einer Feder 54 in regelmäßigen Zeitabstanden aus der ersten in die zweite Stellung bewegt und dann ihre Rückbewegung durch die Kraft der Feder 54 steuert. Die die Nockenscheibe 53 tragende Welle 55 ist synchron mit der Antriebswelle für die Schweißvorrichtung angetrieben, so daß durch entsprechende Formgebung der Nockenscheibe 53 die durch diese verwirklichte Steuerung gleichzeitig den Verstellantrieb bildet, der die Vorschubeinrichtung 11, 12 in ihre zweite Stellung unmittelbar im Anschluß an das Ende eines Schweiß-
ΐίΐϊΐ viiC
tung 11,12 aus ihrer ersten in die in F i g. 2 dargestellte zweite Stellung zu bewegen, in der die Vorderkante der Folienbahn 10 aus der Schweißstation 14 herausbewegt ist und auf einer beim Schweißen nicht erhitzten Unterlage 48 aufliegt. Die sich weiter auf und ab bewegende Schweißleiste 41 berührt nun unmittelbar die Gegenwalze 42, ohne jedoch die Vorderkante der Folienbahn 10 zu berühren. Damit die Gegenwalze 42 durch die sie beim Trennschweißen in regelmäßigen Abständen berührende Schweißleiste 41 nicht beschädigt werden kann, weist sie eine Silicongummischicht auf, die mit einem Teflongewebe belegt ist. Diese Ausrüstung der Gegenwalze bewirkt, daß sie auch bei einer unmittelbaren Berührung mit der heißen Schweißleiste nicht beschädigt wird.
Das Steuergerät 45 ist nun weiterhin so ausgebildet, daß, wenn der Schweißbetrieb wieder forgesetzt werden soll und der Antrieb der Vorschubwalzen 11 und 12 wieder eingeschaltet wird, auch der Hubzylinder 35 für eine Rückbewegung der Vorschubeinrichtung 11,12 aus der zweiten in die erste Stellung an einem beliebigen und geeigneten Zeitpunkt vor dem nächstfolgenden SchweißvorHang eingeschaltet wird, so daß dann der normale Schweißbetrieb wieder weiterlaufen kann.
Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle diejenigen Teile, die im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 entsprechen, mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet, so daß durch diesen Hinweis auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.3 unterscheidet sich vom vorhergehenden Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß es sich hier um eine Bodennahtschweißmaschine handelt, bei der die Schweißnaht durch eine obere Schweißbacke 141 und eine untere Schweißbacke 142 erzeugt wird, ohne dabei die Folienbahn an der Schweißnaht zu durchtrennen. Zum Abtrennen des einen Beutel bildenden Endes 43 der Folienbahn 10 ist eine Schneidvorrichtung vorgesehen, die ein oberes und ein unteres Schneidmesser 51 bzw. 52 aufweist Das obere Schneidmesser 51 wird zusammen mit der oberen Schweißbacke 141 auf und ab bewegt Im übrigen sind der Aufbau und die Funktion der in F i g. 3 dargestellten Maschine die gleichen wie in der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Maschine.
ι τ .-II. ι ι :_i.. j_o j:_
UIlU I 1 CIlIlVUl gHtlgCS VCISICIII UHU UCWIlIVt1 UHU UlC Feder 54 die Vorschubeinrichtung 11,12 rechtzeitig vor
dem nächsten Schweißvorgang in die erste Stellung zurückverstellt. Bei dieser Ausführungsform wird also die Steuerung des Verstellantriebes durch jeden Schweißvorgang ausgelöst
Will man auch bei dieser Ausführungsform die
Folienvorderkante bei einer längeren Unterbrechung des Schweißvorganges auch beim Weiterlaufen der Schweißt JiTichtung aus der Schweißslaiion zurückziehen und in dieser zurückgezogenen Stellung für die Dauer der Unterbrechung des Schweißbetriebes halten,
3n dann braucht man lediglich für den Hebel 15 einen von der Steuerung 45 steuerbaren Riege! 56 vorzusehen, der von der Steuerung 45 in die Bahn des Hebels 15 bewegt wird, wenn sich der Hebel 15 gerade in der zweiten Stellung befindet und der intermittierende Antrieb der Vorschubwalze 11, 12 gestoppt ist. Sobald der Schweißvorgang wieder fortgesetzt werden soll, muß der Riegel 56 nur durch die Steuerung 45 wieder aus der Bahn des Hebels 15 herausbewegt werden, so daß dann der oben beschriebene kontinuierliche Ablauf wieder stattfinden kann.
Zur Vereinfachung der Beschreibung wurde im Vorstehenden nur eine Nockenscheibe 53 oder ein Hubzylinder 35 für die Zusammenwirkung mit dem Hebel 15 genannt Zum gleichen Zweck können für
+5 jeden der beiden Hebel 15 und 16 je eine Nockenscheibe 53 oder je ein Hubzylinder vorgesehen sein. Dasselbe gilt für den Riegel 56.
Die Erfindung wurde im Vorstehenden an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben, bei denen für den
w intermittierenden Vorschub der Folienbahn 10 v'orschubwalzen 11 und 12 vorgesehen sind. Anstelle der Vorschubwalzen 11 und 12 kann jede beliebige andere, für einen intermittierenden Vorschub einer Folienbahn geeignete Vorschubeinrichtung vorgesehen sein.
Um zu verhindern, daß die Gegenwalze 42 bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 und 4 durch die Berührung mit der Schweißleiste 41 ungleichmäßig erwärmt wird und um gleichzeitig zu erreichen, daß das Abtrennen des Endes 43 von der Folienbahn 10 beim
fr" Trennschweißen gefördert wird, ist in beiden genannten Fällen die Gegenwalze 42 mit einer etwas größeren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben als die Vorschubwalzen 11 und 12.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Maschine zum Herstellen von Schweißnähten an einer thermoplastischen Folienbahn mit einer intermittierend arbeitenden Vorschubeinrichtung, die die Folienbahn in aufeinanderfolgenden Vorschubschritten einer Schweißstation zuführt, wo die Folienbahn während ihres Stillstandes zwischen zwei Vorschubschritten von einer Schweißvorrichtung mit einer Schweißnaht versehen und ihr über die Schweißstation hinaus vorgeschobenes Ende abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (11,12) aus einer ersten Stellung gegen die Vorschubrichtung in eine zweite Stellung verstellbar gelagert ist
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stellung der Vorschubeinrichtung (11,12) durch einen einstellbaren Anschlag (24) begrenzt ist.
3. Masdiine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen der Vorschubeinrichtung aus der einen in die andere Stellung ein Verstellantrieb (35,53) vorhanden ist
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Versteilantrieb (35; S3, 54) so gesteuert ist, daß die Vorschubeinrichtung in ihre zweite Stellung unmittelbar im Anschluß an das Ende eines Schweiß- und Trennvorganges verstellt wird.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da3 der Verstellantrieb für das Verstellen der Vorschubeinrichtung in ihre zweite Stellung durch jeden Schweißvorgang und zum Zurückverstellen der Vorschubeinrichtung in ihre erste Stellung vor dem Beginn des nächsten Schweißvorganges ausgelöst wird.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstellantrieb ein synchron mit dem Antrieb der Schweißvorrichtung umlaufendes Gebtriebe (53,54) vorhanden ist
7. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterbrechen des Schweißbetriebes bei weiterlaufender Schweißvorrichtung eine Steuerung (45) vorhanden ist, die zum Schalten des Verstellantriebes und zum Aus- und Einschalten des Antriebes der Vorschubeinrichtung (11,12) ausgebildet ist
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (11,12) um eine Schwenkachse (26) schwenkbar so gelagert ist
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorschubvorrichtung in bekannter Weise Vorschubwalzen (U, 12) vorgesehen sind, die zwischen zwei um die gemeinsame Schwenkachse ss (19) schwenkbaren Hebeln (15,16) gelagert sind und daß ein Antriebsrad (25) für die Vorschubwalzen koaxial zur Schwenkachse gelagert ist.
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