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Maschine zum Herstellen geschweißter
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Beutel aus einer thermoplastischen Folienbahn
Die Erfindung betrifft
eine Maschine zum Herstellen geschweißter Beutel aus einer thermoplastischen Folienbahn,
mit einer motorisch antreibbaren Zuführvorrichtung zum Bewegen der Folienbahn in
eine für das Verschweißen und Abtrennen der Beutel vorgesehene Schweißstation, mit
einer motorisch antreibbaren Fördereinrichtung zum Transportieren der abgetrennten
Beutel von der Schweißstation zur Beutelablage einer Entnahmestation mit von der
Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine abhängender Vorschubgeschwindigkeit und mit
einer vor der Entnahmestation an der Transportbahn der Fördereinrichtung angeordneten
Bremsvorrichtung, mittels deren die Vorschubgeschwindigkeit der der Beutelablage
zugeführten Beutel verminderbar ist.
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Beutelschweißmaschinen dieser Art sind bereits bekannt, vgl.
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beispielsweise DE-AS 28 10 204. Mit derartigen Maschinen lassen sich
verhältnismäßig hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreichen, so daß sich für die geschweißten
Beutel in der Transportbahn der Fördereinrichtung, die sich zwischen der Schweißstation
und der Beutelablage der Entnahmestation erstreckt, eine entsprechend hohe Vorschubgeschwindigkeit
ergibt.
Würde man zulassen, daß die Beutel mit ihrer der Vorschubqeschwindigkeit
der Fördereinrichtung entsprechenden vollen Bewegungsgeschwindigkeit gegen den Anschlag
der Beutelablage.in der Entnahmestation geworfen werden, so könnte bei voller Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine kein geordnetes Aufeinanderstapeln der Beutel erreicht werden. Man
ist daher gezwungen, durch die im Bereich des Endes der Transportbahn vor der Entnahmestation
angeordnete Bremsvorrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit der Beutel herabzusetzen.
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Durch das Vorhandensein der Bremsvorrichtung ergibt sich jedoch bei
bestimmten Betriebszuständen die Gefahr von Störungen. Wenn die Fördereinrichtung
nicht mit einem Einzelantrieb versehen ist, sondern im Interesse der Synchronisierung
von dem motorischen Antrieb der Schweißmaschine mit angetrieben ist, arbeitet die
Fördereinrichtung beim Eirlschaltvorgang nicht sofort mit der normalen Vorschubgeschwincigkeit,
sondern zunächst mit niedriger Geschwindigkeit, die beim Hochfahren der Drehzahl
des Antriebs der Schweißmaschine allmählich zunimmt, bis der normale Wert erreicht
ist, der der vollen Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine entspricht. Während dieser
Zeiträume verringerter Vorschubgeschwindigkeit werden die Beutel durch die zusätzliche
Bremswirkung der Bremsvorrichtung so stark verlangsamt, daß sie nach dem Austritt
aus der Transportbahn den Anschlag der Beutelablage der Entnahmestation nicht mehr
erreichen. Die Beutel werden dadurch entweder am Rand der Entnahmestation gestaut
oder werden ungeordnet in der Ablage gestapelt. Die Beutel können sich dabei auch
über eine vor der Entnahmestation angeordnete, elektrostatische Entladeeinrichtung
legen, so daß diese funktionsunfähig wird.
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Der Antrieb der Schweißmaschine arbeitet nicht nur während des Anfahrvorgangs
mit erniedrigter Drehzahl, sondern auch währenddem Zeiträume, in denen das Einrichten
der Maschine vorgenommen wird, was nur bei niedrigen Drehzahlen möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der in Rede
stehenden Art zu schaffen, bei der sichergestellt ist, daß bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
die Vorschubgeschwindigkeit der Beutel durch die Bremsvorrichtung wirkungsvoll verringert
wird, bei der jedoch mit Sicherheit ausgeschlossen ist, daß es beim Betrieb der
Maschine mit verringerter Drehzahl aufgrund der Bremswirkung der Bremsvorrichtung
zu Betriebsstörungen kommen kann.
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Bei einer Maschine der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst,daß die Bremsvorrichtung zwischen einem der vollen Bremswirkung entsprechenden
Betriebszustand und einem Betriebszustand für demgegenüber verringerte Bremswirkung
umschaltbar ausgebildet ist, daß für das Umschalten der Bremsvorrichtung eine Steuervorrichtung
vorgesehen ist, die die Drehzahl eines Getriebeglieds ermittelt, die für die Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine kennzeichnend ist, und daß die Steuervorrichtung in Abhängigkeit von
einer bestimmten Drehzahl ein Steuersignal zum Uberführen der Bremsvorrichtung aus
dem einen in den anderen Betriebszustand erzeugt.
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Die Bremswirkung der Bremsvorrichtung wird dadurch selbsttätig an
die Arbeitsgeschwindigkeit der Schweißmaschine, d.h. an die Vorschubgeschwindigkeit,
mit der sich die Beutel längs der Transportbahn der Fördereinrichtung bewegen, so
angepaßt, daß ein störungsfreies, geordnetes Ablegen in einem geordneten Stapel
innerhalb der Beutelablage erfolgt.
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Dabei entfaltet die Bremsvorrichtung bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
ihre volle Bremswirkung, so daß verhindert
wird, daß die Beutel
mit zu großer Wucht an den Anschlag der Beutelablage geworfen werden. Bei geringer
Geschwindigkeit befindet sich die Bremsvorrichtung in ihrem anderen Betriebszustand,
in dem ihre Bremswirkung verringert, z.B.
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ganz aufgehoben ist, so daß die Beutel trotz ihrer niedrigen Geschwindigkeit
bis zum Anschlag der Beutelablage gelangen und dort gestapelt werden, ohne daß die
oben erwähnten Betriebsstörungen zu befürchten wären.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Bremsvorrichtung
ein Bremswellenpaar mit Je einer unterhalb und oberhalb der Transportbahn der Fördereinrichtung
angeordneten Bremswelle auf, die in der Weise antreibbar sind, daß sie mit ihrem
als Bremsglied dienenden Umfangsbereich, der beispielsweise als gummielastischer
Bremsflügel ausgebildet sein kann,einen in der Transportbahn zwischen den Bremswellen
befindlichen Beutel mit einer gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit desselben verringerten
Umfangsgeschwindigkeit berühren. Für das Umschalten der Bremsvorrichtung von einem
in den anderen Betriebszustand ist mindestens eine der Bremswellen, vorzugsweise
die untere, senkrecht zu ihrer Achse längs einer Verschiebebahn verschiebbar gelagert,
und es ist ein durch das Steuersignal einschaltbarer Antrieb zum Verschieben der
Bremswelle vorgesehen.
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Die Steuervorrichtung kann einen vom Getriebeglied, dessen Drehzahl
für die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine kennzeichnend ist, angetriebenen Tachogenerator
besitzen, der für das Umschalten der Bremsvorrichtung als Steuersignal eine drehzahlabhängige,
elektrische Spannung erzeugt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
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Die einzige Figur zeigt einen schematisch vereinfacht dargestellten
Längsschnitt des der Entnahmestation benachbarten Teils eines Ausführungsbeispiels
der Maschine zum Herstellen geschweißter Beutel.
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In der Fig. ist eine Entnahmestation einer Beutelschweißmaschine als
Ganzes mit 1 bezeichnet, zu der fertiggestellte Beutel 2 von einer Fördereinrichtung
zugeführt werden, die als Ganzes mit 3 bezeichnet ist und von der lediglich das
Ausgabeende, also das, bezogen auf die Richtung der Transportbewegung, stromabwärts
gelegene Ende, dargestellt ist. Bei der Fördereinrichtung 3 handelt es sich um einen
Bandförderer mit zwei Förderbändern 4 und 5, die am Ausgabeende der Fördereinrichtung
3 über Umlenkrollen 6 bzw. 7 geführt sind, die so angeordnet sind, daß zwischen
dem unteren Trum des Förderbandes 4 und dem oberen Trum des Förderbandes 5 ein Förderspalt
8 gebildet wird, der als Transportbahn für die zu fördernden Beutel 2 dient. Die
Umlenkrollen 6 und 7 laufen in den mit Pfeilen 9 bzw. 10 angegebenen Drehrichtungen
mit einer vom nicht dargestellten motorischen Antrieb der Schweißmaschine bewirkten
Drehzahl um, die, der Arbeitsgeschwindigkeit der Schweißmaschine entsprechend, den
Förderbändern 4 und 5 eine an den Arbeitstakt angepaßte Laufgeschwindigkeit vermittelt.
Die Drehzahl der Umlenkrollen 6 und 7 ist also für die Arbeitsgeschwindigkeit der
Maschine kennzeichnend. Zum Ermitteln dieser Drehzahl ist ein auf der Welle der
Umlenkrolle 7 sitzender Tachogenerator 41 vorgesehen, der eine drehzahlabhängige,
elektrische Spannung erzeugt, die, wie unten erläutert wird, als Steuersignal verwendet
wird.
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Der Fördereinrichtung 3 sind zwei über deren Antrieb angetriebene
Wellen 11 und 12 nachgeordnet, deren Drehachsen oberhalb bzw. unterhalb der durch
die Richtung des Förderspalts 8 definierten Transportbahn der Beutel 2 angeordnet
sind und die je mit einer Reihe von in Längsrichtung der Wellen 11 und 12 verteilt
auf diesen befestigten Rillscheiben 11' bzw. 12' versehen sind, die miteinander
zusammenwirken, um die von der Fördereinrichtung 3 zugeführten Beutel 2 zwischen
sich zu führen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Rillscheiben 11' und 12' ist etwas
größer als die Transportgeschwindigkeit der Förderbänder 4 und 5. Von den Rillscheiben
11' und 12' gelangen die Beutel 2 zu einer vor der Entnahmestation 1 angeordneten,
als Ganzes mit 13 bezeichneten Bremsvorrichtung. Diese weist oberhalb der Transportbahn
der Beutel 2 eine drehbar gelagerte Bremswelle 14 und eine unterhalb der Transportbahn
drehbar gelagerte Bremswelle 15 auf.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bremswellen 14 und
1 5 mit je einem Bremsglied in Form eines in radialer Richtung vorspringenden, leistenartigen
Bremsflügels 16 bzw.
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17 versehen. Die Bremsflügel 16 und 17 sind aus einem nachgiebigen
Werkstoff, beim Ausführungsbeispiel aus Gummi, gefertigt. Die Bremswellen 14 und
15 sind vom motorischen Antrieb der Maschine mit der halben Drehzahl der Umlenkrollen
6 und 7 angetrieben. Wenn, wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel, die Radien der
radial außen liegenden Enden der Bremsflügel 16 bzw. 17, die die für die Zusammenwirkung
mit den zu bremsenden Beuteln 2 vorgesehenen Umfangsbereiche bilden, den Radien
der Umlenkrollen 6 und 7 der Fördereinrichtung 3 entsprechen, ergibt sich für die
Bremsflügel 16 und 17 somit eine Umfangsgeschwindigkeit, die der halben Vorschubgeschwindigkeit
der Fördereinrichtung entspricht.
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Von den Bremswellen 14 und 15 ist die untere Bremswelle 15 nicht achsfest
gelagert, sondern weist ein Lagergestell 18 auf, das in einer Führung 19 in quer
zur Transportbahn der Beutel 2 verlaufender Richtung verschiebbar angeordnet ist.
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Die Bremswelle 15 kann daher aus der in der Fig. gezeigten, oberen
Stellung, in der die Bremswelle 15 der oberen Bremswelle 14 so weit angenähert ist,
daß sich für die zwischen
diesen hindurchbewegten Beutel 2 die
volle Bremswirkung ergibt, in eine abgesenkte Stellung bewegt werden, in der die
beiden Bremswellen 14 und 15 so weit voneinander entfernt sind, daß ihre Bremsflügel
16 bzw. 17 keine Bremswirkung auf die zwischen ihnen hindurch bewegten Beutel ausüben.
Für das Einstellen der vertikalen Lageanordnung des Lagergestells 18 und damit der
Bremswelle 15 ist eine als Ganzes mit 20 bezeichnete Stelleinrichtung vorgesehen,
die als Antrieb einen Druckluftzylinder 21 aufweist, der an einer'Anlenkstelle 22
des Maschinengestells befestigt ist und mit seiner. relativ zur Anlenkstelle 22
beweglichen Kolbenstange 23 am einen Ende eines Winkelhebels 24 angelenkt ist, der
auf einer Schwenkachse 25 am Maschinengestell schwenkbar gelagert ist.
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An seinem anderen Ende trägt der Winkelhebel 24 eine sich von diesem
mit parallel zur Schwenkachse 25 verlaufender Drehachse seitlich erstreckende Rolle
26, die in ein im Lagergestell 18 ausgearbeitetes Langloch 27 eingreift.
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Der Druckluftzylinder 21 ist über Druckluftleitungen 28 und 29 mit
einem Magnetventil 30 verbunden, das mittels eines Steuerrelais 31 in der Weise
betätigbar ist, daß von einer nicht dargestellten Druckluftquelle gelieferte Druckluft
zu einer der Leitungen 28 oder 29 zugeführt wird, während gleichzeitig die jeweils
andere dieser Leitungen belüftet wird. Das Steuerrelais 31 ist über elektrische
Anschlüsse 32 erregbar.
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Zwischen den Bremswellen 14 und 15 und der Entnahmestation 1 ist eine
elektrostatische Entladeeinrichtung angeordnet, die für das Entfernen elektrostatischer
Aufladungen auf den von der Bremsvorrichtung 13 zur Entnahmestation 1 gelangenden
Beutel 2 je einen oberhalb und einen unterhalb der Transportbahn angeordneten Entladestab
33 bzw. 34 aufweist.
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Nach dem Durchtritt zwischen den Entladestäben 33 und 34 gelangen
die Beutel 2 in den Bereich der Entnahmestation 1,
deren Beutelablage
einen Stapeltisch 35 besitzt, auf dem aus den zugeführten Beuteln 2 ein Stapel 36
zwischen zwei Anschlagplatten 37 und 38 gebildet wird.
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Im Betrieb ergibt sich folgende Funktionsweise: Die Fig. zeigt die
Bremsvorrichtung 13 in einem der vollen Bremswirkung entsprechenden Betriebszustand,
bei dem die Bremswelle 15 mittels der Stelleinrichtung 20 in die angehobene Stellung
verschoben ist. Diese Lageeinstellung geschieht dadurch, daß durch Anlegen der als
Steuersignal dienenden, elektrischen Spannung an den Anschlüssen 32 das Steuerrelais
31 erregt wird, wodurch wiedennn das Magnetventil 30 in der Weise betätigt wird,
daß Druckluft zur Leitung 29 zugeführt und gleichzeitig die Leitung 28 belüftet
wird. Dadurch wird die Kolbenstange 23 ins Innere des Zylinders 21 gezogen, so daß
der Winkelhebel 24 eine Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn durchgeführt
und die in das Langloch 27 des Lagergestells 18 eingreifende Rolle 26 des Winkelhebels
24 nach aufwärts geschwenkt wird, so daß das Lagergestell 18 in seiner Führung 19
nach aufwärts verschoben wird. Für das Erzeugen der als Steuersignal dienenden,
das Steuerrelais 31 erregenden Spannung ist der Tachogenerator 41 vorgesehen, der
von der Welle der Umlenkrolle 7 angetrieben ist, also von einer Welle, deren Drehzahl
für die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine kennzeichnend ist. Solange die Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine so hoch ist, daß die sich ergebende Vorschubgeschwindigkeit der von
der Fördereinrichtung 3 transportierten, fertiggestellten Beutel 2 ein Abbremsen
derselben mittels der Bremsvorrichtung erforderlich macht, ist die vom Tachogenerator
41 erzeugte Spannung ausreichend hoch, um das Steuerrelais 31 zu erregen und das
Magnetventil 30 in die in der Fig. angegebene Schaltstellung zu bringen, bei der
die Stelleinrichtung 20 die Bremsvorrichtung 13 in den wirksamen Betriebszustand
überführt. Dadurch ist sichergestellt, daß die Beutel 2 bei Erreichen der Entnahme
station 1 so weit
abgebremst sind, daß sie mit nur mäßiger Wucht
gegen die Anschlagplatte 37 prallen, so daß sie weder gestaucht noch zurückgeworfen
werden, sondern zwischen den Anschlagplatten 37 und 38 einen geordneten Stapel 36
bilden. Wenn am Tachogenerator 41 eine vorbestimmte Drehzahl unterschritten ist,
d.h., wenn die Maschine mit einer Arbeitsgeschwindigkeit in Betrieb ist, bei der
die Vorschubgeschwindigkeit der Fördereinrichtung so gering ist, daß ein zusätzliches
Abbremsen der Beutel 2 durch die Bremsvorrichtung dazu führen könnte, daß die Beutel
2 nicht bis zur Anschlagplatte 37 geworfen werden, dann ist die vom Tachogenerator
41 an den Anschlüssen 32 angelegte Spannung nicht ausreichend, um das Steuerrelais
31 zu erregen. In diesem Fall befindet sich das Magnetventil 30 in einem Schaltzustand,
in dem die Leitung 29 belüftet ist und Druckluft zur Leitung 28 zugeführt wird.
Dadurch wird die Kolbenstange 23 aus dem Arbeitszylinder 31 herausgeschoben, wobei
der Winkelhebel 24 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 25 schwenkt.
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Dadurch ergibt sich eine Verschiebebewegung des Lagergestells 18 nach
abwärts, so daß die Bremswelle 15 von der oberen Bremswelle 14 sich so weit entfernt,
daß die transportierten Beutel 2 ungebremst den Bereich der Bremsvorrichtung 13
passieren. Dadurch ist sichergestellt, daß die Beutel 2 auch bei geringer Transportgeschwindigkeit
mit ihren vorderen Rändern bis zur Anschlagplatte 37 gelangen, so daß eine Staubildung
am Eingang der Entnahmevorrichtung 1 vermieden wird, insbesondere sichergestellt
wird, daß die Beutel 2 nicht über dem Entladestab 34 der elektrostatischen Entladevorrichtung
liegen bleiben. Wird beim Hochfahren der Drehzahl des Antriebs eine so hohe Transportgeschwindigkeit
erreicht, daß ein Abbremsen der der Entnahmestation 1 zugeführten Beutel 2 erfoderlich
ist, überführt die Stelleinrichtung aufgrund der beim Anstieg der vom Tachogenerator
41 gelieferten Spannung erfolgten Erregung des Steuerrelais 31 die Bremsvorrichtung
13 selbsttätig wieder in den in der Fig. dargestellten, wirksamen Betriebszustand.
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Bei dem dargestellen Ausführungsbeispiel ist die Fördereinrichtung
3 so ausgebildet, daß durch eine an ihrem Einlaufteil angeordnete, nicht dargestellte
Weiche an sich bekannter Bauart je zwei fertiggestellte Beutel 2 aufeinandergelegt
werden, so daß in dem in der Fig. gezeigten Auslaufbereich der Fördereinrichtung
immer zwei aufeinanderliegende Beutel 2 gleichzeitig transportiert werden. Zwischen
den transportierten Beutelpaaren befindet sich dementsprechend, wie es in der Fig.
dargestellt ist, ein Abstand, der einer Beutellänge entspricht. Durch die in der
Transportfolge der Beutel 2 auf diese Weise gebildete Lücke behindert das Abbremsen
der Beutel 2 durch die Bremsvorrichtung 13 die Transportbewegung der nachfolgenden
Beutel in keiner Weise.
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Anstatt durch Bilden von Beutelpaaren Lücken in der Transportfolge
hervorzurufen, könnte eine Weiche, wie es aus der DE-OS 29 06 164 an sich bekannt
ist, die Beutel abwechselnd zu einer von zwei gesonderten Entnahmestationen über
gesonderte, zugeordnete Fördereinrichtungen lenken. In diesem Falle wäre zwischen
den Enden jeder dieser Fördereinrichtungen und den jeweils zugehörigen Entnahmestationen
je eine umschaltbare Bremsvorrichtung der aufgezeigten Art angeordnet Die Bremsvorrichtungen
könnten durch ein einziges Steuerrelais 31 gemeinsam gesteuert werden.