DE3136008A1

DE3136008A1 - Heisssiegelvorrichtung fuer eine verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE3136008A1
Application number: DE19813136008
Authority: DE
Inventors: Ronald K. Columbus Ohio Coleman; Douglas J. Dickson; David J. Sweeney
Original assignee: Rexham Corp
Current assignee: Image Products Group LLC
Priority date: 1980-09-12
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1982-04-22
Also published as: FR2490138A1; US4380446A; JPS5786408A; GB2084921A; NL8104206A; CA1152371A

Description

HOEGER₁ ST EL· LR-EC HT-& PARTNER

PATENT ANWÄLTE

UHLANDSTRASSE 14C-D 7000 STUTTGART 1

A 44 816 b Anmelder: Rexham Corporation

k - 177 90 Park Avenue

8. September 1981 New York, N. Y. 10016

USA

Heißsiegelvorrichtung

für eine Verpackungsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Heißsiegelvorrichtung zum Verschweissen zweier übereinanderliegenden Streifen aus heißsiegelfähigem Material an in Längsrichtung der Streifen im Abstand voneinander befindlichen Schweißstellen beim Vorrücken der Streifen längs eines vorgegebenen Laufweges, mit einem um eine vorgegebene Drehachse drehbaren Träger, welcher mehrere in ümfangsrichtung des Trägers im Abstand voneinander angeordnete Siegelstangen aufweist, an denen einer der Streifen anliegt.

Derartige Heißsiegelvorrichtungen können bei Verpackungsmaschinen dazu dienen, aus einem Band,aus dem die übereinanderliegenden Streifen durch Falten längs einer Faltlinie hergestellt sind, eine; Kette von Beuteln herzustellen, die anschliessend einzeln durch Aufschneiden längs der Schweißstellen bzw. -nähte abgetrennt werden. Die einzelnen Beutel können dann durch eine Füllstation transportiert werden, wo sie mit einem Produkt, beispielsweise einem Nahrungsmittel, gefüllt werden.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Heißsiegelvorrichtung für eine kontinuierlich arbeitende Ver-

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packungsmaschineο In einer derartigen Maschine bewegen sich das Band? die daraus durch Faltung hergestellten Streifen und die aus den verschweißten Streifen hergestellten Beutel kontinuierlich längs eines vorgegebenen Laufweges_f während die Beutel hergestellt und die Füllvorgänge durchgeführt werden - Eine typische kontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschine dieser Art ist beispielsweise in der US-PS 3 230 687 beschrieben und kann mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten arbeiten als intermittierend arbeitende Verpackungsmaschinen , bei denen die einzelnen Arbeitsvorgänge jeweils durchgeführt werden, während die Beutel eine feste Stellung einnehmen, in die sie schrittweise vorrücken»

In den meisten Fällen ist bei derartigen Verpackungsmaschinen das Band„aus dem die Beutel hergestellt werden, bereits mit Produktinformation, Reklame und Dekorationen bedruckt„ die später auf der Aussenseite der fertigen Beutel erscheinen,, Damit jeder Beutel ordentlich aussieht und gegebenenfalls die vollständige Information trägt,, ist es erforderlich„ dass die seitlichen Schweißnähte exakt bezüglich des Aufdrucks auf dem Band ausgerichtet sind,, Mit anderen Worten muß also jede seitliche Schweißnaht exakt entsprechend dem Druckmusterrapport auf dem Band angeordnet sein, damit alle Beutel ordentlich und gleichmäßig aussehen.

Um ein synchrones Arbeiten der Verpackungsmaschine bezüglich des auf das Band aufgedruckten Musters aufrecht zu erhalten, ist es üblich, das Band mit fotoelektrisch erfaßbaren Markierungen zu versehen,

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die in Längsrichtung des Bandes im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei ihr Abstand der Breite der Taschen entspricht. Fotöelektrische Detektoren erfassen die Markierungen und erzeugen Signale, die dazu verwendet werden, die verschiedenen Einrichtungen der Maschine zu steuern. Verpackungsmaschinen mit fotoelektrischen Detektoren, welche aufgedruckte Markierungen abtasten, um eine exakte Positionierung des Bandes für die einzelnen Arbeitsgänge aufrecht zu erhalten, sind beispielsweise in den üS-PSen 3 500 726, 3 545 166 und 3 553 934 beschrieben.

Beim Aufrechterhalten der.exakten Positionierung des Bandes ergeben sich bisher Schwierigkeiten, da das aufgedruckte Muster und die aufgedruckten Markierungen in vielen Fällen über die gesamte Länge der Bahn nicht exakt die gleichen Abstände haben. Änderungen im Druckmusterrapport bzw. in den Markierungsabständen können dabei auf Dehnungen des Bandes beim. Vorrücken desselben, auf TemperaturSchwankungen, auf üngenauigkeiten beim Druckvorgang selbst und auf andere Faktoren zurückzuführen sein. Obwohl nun die Abstandsänderungen bei einer kleinen Gruppe von Beuteln sehr gering sein können, können sich diese Ab- Standsänderungen in einem Band, welches mehrere 100 m lang ist kumulieren, so dass schließlich die seitlichen Schweißnähte nicht mehr in den gewünschten Bereich zwischen den Druckblöcken fallen, was den Verkauf der abgefüllten Beutel erschwert oder sogar unmöglich macht.

Ausgehend vom Stande der Technik und der vorstehend aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die

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Aufgabe zugrunde, eine verbesserte HeiSsiegelvorrichtung anzugeben,, x-jelche speziell für den Einsatz in Verbindung mit schnellen kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschinen geeignet ist und welche insbesondere die Fähigkeit hat? jederzeit eine vorgegebene Lage der seitlichen Schweißnähte bezüglich des Druckmusters aufrecht zu erhalten,und zwar unabhängig von Schwankungen in der Rapportlänge bzw» im Abstand der Markierungen„

Diese Aufgabe wird bei einer Heißsiegelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass Äntriebseinrichtungen vorgesehen sind, durch die der radiale Abstand zwischen den Siegelstangen und der Drehachse veränderbar ist«

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die seitlichen Schweißnähte in Ausgestaltung der Erfindung durch winkelmäßig im Abstand voneinander angeordnete Siegelstangen erzeugt werden, die von einer sich drehenden Trommel getragen werden und deren Abstand voneinander in Umfangsrichtung automatisch so veränderbar ist, dass Änderungen in der Rapportlänge kompensiert werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich auch erwiesen, wenn der Abstand der einzelnen Siegslstangen in Umfangsrichtung automatisch dadurch eingestellt wird, dass man die Siegelstangen bezüglich der Trommel radial nach innen oder nach ausssn bewegt, und zwar in Abhängigkeit von Signalen, die in Abhängigkeit von der Erfassung der fotoelektrisch abtastbaren Markierungen auf der Bahn erzeugt werden.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausfuhrungsform einer Verpackungsmaschine mit einer Heißsiegelvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Heißsiege !vorrichtung gemäß Fig. 1, gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch die Heißsiegelvorrichtung gemäß Fig. 2, längs der Linie 3-3 in dieser Figur;

Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch die Heißsiegelvorrichtung gemäß Fig. 3 längs der Linie 4-4 in dieser Figur;

Fig. 5 eine der Figur 4 entsprechende Darstellung für einen zweiten Betriebszustand.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine Verpakkungsmaschine 20 zum Herstellen, Füllen und Schliessen von Beuteln 21, von denen jeder aus zwei rechteckigen Feldern besteht, die einander zugewandt und an ihren Rändern miteinander verbunden sind, Vorzugs·*· weise durch eine FaIt- und Schweißnaht· 24 am Boden

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und durch zwei Schweißnähte 25 an.den Seiten» Die Beutel 21 können eine Breite zwischen etwa 11,4 und 17,8 cm haben und können von der Verpackungsmaschine 20 mit einer Geschwindigkeit bis zu 250 Beutel pro Minute abgefertigt werdenο

Beim Ausführungsbeispiel werden die Beutel 21 aus einer Folienbahn hergestellt, die entweder aus thermoplastischem Material besteht oder einseitig damit beschichtet ist und die von einer Vorratsrolle (nicht dargestellt) abgezogen wird, die um eine horizontale Achse drehbar ist» Beim Abziehen der Bahn wird diese V-förmig in Längsrichtung und nach oben gefaltet, um zwei sich gegenüberliegende Streifen 26 und 27 zu erhalten, die an ihrem unteren Ende im Bereich einer Faltlinie miteinander verbunden sind» Die Streifen 26, 27 werden in eine vertikale Ebene gebracht und rücken beim Ausführungsbeispiel mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich vor und nicht wie bei anderen Verpackungsmaschinen langsamer und intermittierend bzw= schrittweise. Zu diesem Zweck sind zwei kontinuierlich umlaufende Zuführwalzen 28, 28a (Fig„ 1) vorgesehen, die an den Aussenseiten der Streifen (26, 27) anliegen und die Materialbahn von der Vorratsrolle ab= und durch den Beutelformteil der Verpackungsmaschine 20 hindurchziehen»

Während die Streifen 26, 27 von den Zuführwalzen 28, 28a angetrieben werden, werden sie um eine kontinuierlich umlaufende Schweißtrommel 29 (FIg₀ 1) herumgeführt, die eine beheizte ringförmige Siegelstange (30) aufweist, an welcher der vordere der beiden Streifen 26, 27, d. h_o der Streifen 27, an-

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liegt, wobei die unteren Ränder der Streifen 26, 27 durch Heißsiegeln miteinander verschweißt werden, so dass die untere Schweißnaht 24 entsteht. Anschließend werden die Streifen 26, 27 an einer Seitensiegelvorrichtung 31 vorbeigeführt, durch die die seitlichen Schweißnähte 25 hergestellt werden, indem die Streifen 26, 27 längs vertikaler, in Längsrichtung in gleichmäßigen Abständen voneinander vorgesehenen bandförmigen Bereichen durch Heißsiegeln miteinander verbunden werden. Die Streifen 26, 27 werden dann um eine kontinuierlich umlaufende Kühltrommel 32 herumgeführt, wo die gerade hergestellten Schweißnähte 24, 25 abgekühlt werden.

In regelmäßigen Abständen trennt eine Schneidvorrichtung 3 4 jeweils einen Beutel 21 vom vorderen Ende . der Streifen 26, 27 ab derart, dass die Schnittlinie jeweils auf einer, seitlichen Schweißnaht 25 liegt, die "sich aider Hinterkante des abzutrennenden Beutels 21 bzw. an der Vorderkante des nächsten Beutels 21 befindet. Die Schneidvorrichtung 34 ist in Fig. 1 nur schematisch dargestellt, da ihre konstruktiven Einzelheiten nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind. Es versteht sich jedoch, dass die Schneidvorrichtung so ausgebildet sein muß, dass sie die Streifen 26, 27 durchtrennen kann, während diese sich kontinuierlich weiterbewegen. Eine brauchbare Schneidvorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der eingangs erwähnten US-PS 3 230 687 beschrieben, in der sich auch eine detaillierte Beschreibung der Einrichtungen zum Falten, Siegeln und Antreiben des Taschen-Streifens befindet. Die bei der betrachteten Verpackungsmaschine 20 speziell verwendete

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Schneidvorrichtung ist überdies in einer US-Anmeldung der Anmelderin (US Serial No₀ 133 473 vom 24» März 1980) detailliert beschrieben.

Nach dem Abtrennen werden die einzelnen Beutel 21 so beschleunigt, dass sich zwischen ihnen der gewünschte Abstand ergibt^uad von Trägern 35 erfaßt,- die an einer kontinuierlich angetriebenen Kette 3β befestigt sind ρ welche die Beutel durch eine Füllstation transportiert, wo in die oben offenen Enden der Beutel eine gewisse Menge eines Produktes, beispielsweise eines Nahrungsmittels eingefüllt wird, Ansehliessend werden die oberen Enden der Beutel versiegelt, um das Produkt in ihnen einzuschliessen« Hinsichtlich der Einzelheiten für den Transport und das Füllen der Beutel und für das Siegeln der oberen Enden derselben wird ebenfalls auf die erwähnte ÜS-PS 3 230 verwiesene

üblicherweise ist die Unterseite der Materialbahn,, die von der Vorwärtsrolle abgezogen wird, bereits mit einem sich wiederholenden Muster bedruckt, welches aus Produktinforxnationen und Dekorationen besteht» Das Muster wiederholt sich dabei mit einem Abstand, der im wesentlichen gleich der Breite der Beutel 21 ist. Wenn die Bahn gefaltet wird, erscheint der Druck auf den Aussenseiten der Streifen 26, 27 als eine Folge von in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Blöcken, und letztlich erscheint der Druck auf den Aussenseiten der Beutel, Damit die Beutel ordentlich aussehen, ist es erforderlich, dass die einzelnen seitlichen Schweißnähte 2 5 mit dem Zwischenraum zwischen be~

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nachbarten Druckblöcken fluchten bzw. mittig zu diesen ausgerichtet sind, so dass jeder Beutel einen vollständigen Druckblock aufweist, der bezüglich seiner Ränder zentriert ist. Ausserdem ist es erforderlich, dass die Schneidvorrichtung 34 die Beutel 21 im wesentlichen in der Mitte der seitlichen Schweißnähte 25 trennt.

Um ein Versiegeln und Trennen der Beutel 21 entsprechend der Lage der Druckblöcke zu ermöglichen, ist es üblich, auf der Materialbahn fotoelektrisch erfaßbare Markierungen 37 (Fig. 1) anzubringen, deren Abstand voneinander dem Abstand der Druckblöcke entspricht. Wenn die Streifen 26, 27 vorrücken, erfaßt ein Fotodetektor 38 die Markierungen 37 und erzeugt beim Durchlauf jeder Markierung 37 ein elektrisches Signal bzw. einen Impuls. Die.Frequenz der Impulse vom Ausgang des Detektors 38 ist ein Maß für den Abstand zwischen den Markierungen und damit für die Anzahl der Druckblöcke pro Längeneinheit. Entsprechende fotoelektrische Detektorsysteme sind an sich wohlbekannt und werden bei Verpackungsmaschinen in breitem Umfang verwendet. Bei der betrachteten Verpackungsmaschine 20 dienen die Signale, die beim Erfassen der Markierungen 37 erzeugt werden der Regelung der Drehzahl für die Zuführwalzen 38, 38a in Übereinstimmung mit dem Betrieb der Schneidvorrichtung 34, so dass sieh bei jeder Betätigung der Schneidvorrichtung 34 an der Schnittstelle eine seitliche Schweißnaht 25 befindet.

Während die Markierungen 37 und der fotoelektrische Detektor 3 8 zum Aufrechterhalten der exakten Aus-

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richtung sehr nützlich sind, ergibt sich ein Problem aufgrund der Tatsache, dass der Abstand zwischen den Markierungen und den Druckblöcken unter Umständen nicht exakt gleich ist bsw. nicht über die gesamte Länge der Bahn einen optimalen Wert hatο Beispielsweise kann nämlich di® Bahn„währ©ad si® vorrückt, unterschiedlich stark gestreckt werden» Ausserdexn können Temperatur änderungen dazu führen,, dass die Abstände zwischen den Markierungen größer oder kleiner als der Optimalwert sind« Ausserdsm kann auch der Druckvorgang beim Bedrucken der Bahn unter Umständen nicht absolut perfekt sein, so dass sich Schwankungen im Abstand der Markierungen 37 ergeben. Polglich ist nicht gewährleistet, dass der Abstand zwischen den Marken 37 (und damit zwischen den Druckblöcken) über die Gesamtlänge der Bahn oder bei den einzelnen Bahnen vollkommen gleichmäßig ist=

Gemäß der Erfindung ist eine neuartige trommelartige Sextensiegelvorrichtung 31 vorgesehen, mit deren Hilfe die seitlichen Schweißnähte 25 mit hoher Geschwindigkeit und vorzugsweise während einer gleichmäßigen Fortbewegung hergestellt werden können und die in der Lage ist, jegliche Änderungen im Abstand zwischen den Markierungen 37 und den Druckblöcken automatisch zu kompensieren,, Auf diese Weise werden mit Hilfe der Seitensiegelvorrichtung 31 die seitlichen Schweißnähte 25 exakt fluchtend bezüglich der Druckblöcke hergestellt, selbst wenn der Abstand zwischen benachbarten Druckblöcken in Längsrichtung der Materialbahn nicht gleichmäßig ist»

Im einzelnen weist die Sextensiegelvorrichtung 31 eine Trommel 40 auf, die sich kontinuierlich - in

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Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn - um eine senkrechte Achse drehen kann. Die Trommel trägt mehrere - beim Ausführungsbeispiel acht - elektrisch beheizte Siegelstangen 41, die in Umfangsrichtung der Trommel 40 einen Abstand voneinander haben, der dem Längs-Abstand zwischen den seitlichen Schweißnähten 25 entspricht. Wenn die Streifen 26, 27 vorrücken, werden sie um den vorderen Teil der Trommel 40 herumgeführt und dabei unter einer Spannung gehalten. Die Rückseite des hinteren Streifens 27 liegt dabei an den Siegelstangen 41 der vorderen Hälfte der Trommel 40 an, wobei die Trommel 40 durch den Kontakt mit dem Streifen 27 zu einer Drehbewegung um ihre Achse angetrieben wird. Gleichzeitig verschweissen die Siegelstangen 41 den hinteren Streifen 27 mit dem vorderen Streifen 26, um so die seitlichen Schweißnähte 25 zu bilden. Dort wo die Streifen 26, 27 zuerst tangential an die Trommel 40 herangeführt werden, drückt eine Druckwalze 43 (Fig. 2) gegen den vorderen Streifen 26, wodurch der hintere Streifen 27 gegen eine der Siegelstangen 41 gedrückt wird, wenn diese sich der Neun-Uhr-Position nähert. Die Druckwalze 43 ist dabei drehbar auf einem Bügel 44 gelagert und kann von den Streifen 26, 27 abgehoben werden, indem man den Bügel 44 im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 2) mit Hilfe eines pneumatischen Betätigungselementes 45 verschwenkt, welches an dem Bügel 44 befestigt ist.

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Trommel 40 einen senkrechten zylindrischen Mantel 46 auf, dessen oberes Ende durch eine Platte 47 verschlossen ist und dessen unteres Ende durch einen Ring 48 verschlos-

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sen istο Der Ring 48 ist mittels Schrauben 49 an einem unteren Ring 50 befestigt, der drehbar von einem Lager 51 gehaltert wird,welches seinerseits in einem Lagerbloek 52 montiert ist, der an dem Hauptträger bzw. am Rahmen 53 der Verpackungsmaschine 20 befestigt ist.

Aus Gründen, die weiter unten noch näher erläutert werden, ist zwischen den Ringen 48 und 50 ein Zahnrad 54 (Fig. 3) sandwichartig angeordnet und durch die Schrauben 49 festgelegt» Das Zahnrad 54 kämmt mit einem Ritzel 55, welches mit einer senkrechten Welle 56 verkeilt ist, die in dem Rahmen 53 mittels eines Lagers 57 drehbar gelagert ist= Das untere Ende der Welle 56 ist mit einem 90°-Winkelgetriebe 58 (Fig. 1) verbunden, dessen abgehende Welle 59 über Zahnräder 60 mit einer Welle 61 verbunden ist, die den einen Eingang eines Differentialgetriebes bildet. Der andere Eingang des Differentialgetriebes 62 wird durch einen reversiblen, elektrischen Korrekturmotor 63 gebildet»

Jede Siegelstange 41 ist in einem vertikalen läng= liehen Schlitz angeordnet, der in einem Schuh 65 (Figo 2) ausgebildet ist, welcher die Mantelfläche der Trommel 40 definiert» Die Aussenseite jedes der acht Schuhe ist konvex und bogenförmig bezüglich der Achse der Trommel 40 gekrümmt» Die Aussenseite jeder der Siegelstangen 41 entspricht in ihrer Form der Form einer seitlichen Schweißnaht 25«

Am oberen und am unteren Ende jedes Schuhs 65 sind jeweils zwei Schrauben qq (Fig. 2) vorgesehen» Die

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beiden Schrauben 66 befinden sich dabei auf gegenüberliegenden Seiten der betreffenden Siegelstange 41 und verbinden den Schuh 65 mit einer inneren Montageplatte 67, die die Innenseite eines in dem Schuh 65 ausgebildeten Hohlraums verschließt. Die Schraubenköpfe werden dabei von kleinen Aussparungen im Schuh 65 aufgenommen.

Jeder Siegelstange 41 ist ein elektrisches Widerstands-Heizelement 68 (Fig. 3 und 4) zugeordnet, welches, wenn es gespeist wird, geeignet ist, die Siegelstange 41 auf eine hohe Temperatur aufzuheizen. Der elektrische Strom kann dabei den verschiedenen Heizelementen über eine koaxial zu der Trommel 40 angeordnete Schleifringanordnung (nicht dargestellt) zugeführt werden. Innerhalb des Hohlraums jedes Schuhs 65 ist ferner ein Wärmeisolationsblock 69 (Fig. 4) angeordnet, der den Schuh wärmemäßig gegenüber dem Heizelement und der Siegelstange isoliert.

Wie Fig. 3 zeigt, sind an jeder der Montageplatten 67 oben und unten jeweils nach innen abstehende Stäbe 70 befestigt, die mit-einander über einen innerhalb der Trommel 40 angeordneten vertikalen Streifen 71 verbunden sind. Erfindungsgemäß liegen die Stäbe 70 auf Radien der Trommel und sind mittels Führungsbuchsen 72 im Mantel 46 der Trommel 40 radial nach innen und nach aussen gleitverschieblieh gelagert. An den inneren Enden der Stäbe 70 sind nach unten orientierte drehbare Abtastrollen 73 vorgesehen, die mit zwei in senkrechter Richtung im Abstand voneinander angeordneten Steuerelementen 74 zusammenwirken, durch die die Auswärts- und Einwärtsbewegung der Siegelstahgen

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gesteuert wird« Beim Ausführungsbeispiel ist jedes Steuerelement 74 scheibenförmig ausgebildet und besitzt acht winkelmäSig im gleichmäßigen Abstand angeordnete Nockenflachen, die durch bogenförmige Schlitze 75 in der Oberseite der Kurvenscheiben gebildet sind» Die Äbtastrollen 73 greifen in die Schlitze ein,, was bei einer Drehung der Scheiben 74 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dazu führt, dass die Siegelstangen 41 entweder nach aussen gedrückt werden (Fig„ 4) oder nach innen zurückgezogen werden (Fig. 5). Da die Stäbe 70 auf Radien der Trommel liegen, erhöht sich der Abstand zwischen den Siegelstangen 41 in ümfangsrichtung, wenn diese nach aussen geschoben werden, wobei gleichzeitig der effektive Äussendurchmesser der Trommel 40 erhöht wird» Der Abstand in Ümfangsrichtung zwischen den Stäben und der.effektive Aussendurchmesser der Trommel verringern sich dagegen, wenn die Siegelstangen nach innen zurückgezogen werden« Wenn die Siegelstangen ihre innerste Stellung einnehmen, ist dabei nur noch ein sehr kleiner Spalt zwischen den Enden benachbarter Schuhe 65 vorhanden (vergleiche Fig„ 5).

Die Steuerscheiben 64 sind auf den oberen Endbereich einer nach oben gerichteten Hohlwelle 80 (Fig_o 3), die koaxial zu der Trommel 40 angeordnet ist, aufgeschoben und mit dieser verteilt» Eine Lagerbuchse dient der Lagerung der Hohlwelle 80 bezüglich der Ringe 48 und 50 und bezüglich des Zahnrads 54, während das untere Ende der Hohlwelle 80 durch ein Kugellager 82 bezüglich des Rahmens 53 drehbar abgestützt wirdο Am unteren Ende der Hohlwelle 80 ist ' ein Zahnrad 83 befestigt, welches mit einem Ritzel kämmt, das an einer vertikalen Welle 85 befestigt ist,

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deren oberes Ende in dem Rahmen 53 mit einem Kugellager 86 gelagert ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist das un- ". tere Ende der Welle 85 mit einem rechtwinkligen Winkelgetriebe 87 verbunden, welches eine Welle 88 aufweist, die eine abgehende Welle des Differentialgetriebes 62 darstellt.

Arbeitsweise

Der Korrekturmotor 63 des Differentialgetriebes 62 bleibt solange abgeschaltet wie der Abstand zwischen den Siegelstangen 41 in Umfangsrichtung mit dem Abstand zwischen den Markierungen 37 auf den Streifen 26 und 27 zusammenfällt und solange die die seitlichen Schweißnähte mittig im Zwischenraum zwischen den Druckblöcken auf den Streifen 26, 27 erzeugt werden. Wenn die Trommel 40 durch die vorrückenden Streifen 26, 27 angetrieben wird, dann bewirkt das Zahnrad 54 über das Ritzel 55, die Welle 56, das Winkelgetriebe 58, die Welle 59 und die Zahnräder 60 einen Rückwärts-Antrieb. der Eingangswelle des Differentialgetriebes 62 in zeitlicher Übereinstimmung mit der Trommel. Solange der Korrekturmotor 63 nicht eingeschaltet ist, dreht sich die abgehende Welle 88 des Differentialgetriebes 62 in Phase mit der eingangsseitigen Welle und bewirkt über das Getriebe 87, die Welle 8.5, das Ritzel 84 und das Zahnrad 83 eine Drehung der Welle in Phase mit der Trommel. Das übersetzungsverhältnis für die einzelnen Zahnräder ist dabei so gewählt, dass sich die Welle 80 im gleichen Drehsinn und mit der gleichen Drehzahl dreht, wie die Welle 40, solange der Motor 63 abgeschaltet ist. Folglich drehen sich/

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die Steuerscheiben 74 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Trommel 40 und die Siegelstangen 41 und bewirken somit keine Änderung in der radialen Position der Siegelstangen 41„

Aufgrund eines oder mehrerer der vorstehend erwähnten Faktoren ist es möglich, dass während des Arbeitens der Verpackungsmaschine 20 die Tendenz eintritt, dass die seitlichen Schv/eißnähte 25 nicht mehr vollkommen bezüglich der Druckblöcke auf den Streifen 26 und 27 ausgerichtet sind_o Beispielsi-zeise könnte ein Schlupf der Streifen oder ein Kumulationseffekt der Drucktoleranzen ohne Kompensation dazu führen, dass die seitlichen Schweißnähte 25 entweder etwas vor oder etwas hinter den Zwischenräumen zwischen den Druckblöcken erzeugt werden« Wenn diese Gefahr droht, veranlaßt der fotoelektrische Detektor 38 eine kurzfristige Einschaltung des Korrektormotors 63 mit dem einen oder anderen Drehsinn» Im eingeschalteten Zustand bewirkt der Korrekturmotor 63 über das Differential 62 je nach seiner Drehrichtung eine kurzfristige Beschleunigung oder Verlangsasnung der Drehung der Wellen 88 und 80 bezüglich der Drehung der eingangsseiti= gen Welle 61» Wenn die Drehung der Welle 80 beschleunigt wird, dann werden die Steuerscheiben 74 bezüglich der Trommel 40 (die sich immer noch weiter dreht) im Uhrzeigersinn verdrehte wodurch die Siegelstangen 41 radial nach aussen gedrückt wezden,, so dass sich der Abstand zwischen ihnen in Umfangsrichtung und damit der Effektive Durchmesser der Trommel 40 erhöht (Fig_o 4) , Eine Abbremsung der Welle 80 führt zu einer Verdrehung der Steuerscheiben 74 im Gegenuhrzeigersinn bezüglich der Trommel 40, so dass die Siegelstangen 41

werden und ihr Abstand in ümfangsrich-

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tung abnimmt, wobei der effektive Durchmesser der Trommel verringert wird, wie dies Fig. 5 zeigt.

Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Siegelstangen 41 in ümfangsrichtung automatisch verändert werden, um eine Anpassung an den Abstand zwischen den Druckblöcken auf den Streifen 26, 27 zu erreichen. Somit kann die korrekte Ausrichtung der seitlichen Schweißnähte 25 bezüglich der Druckblocke aufrecht erhalten werden, selbst wenn der Abstand zwischen den Druckblöcken bzw. die Anzahl der Druckblöcke pro Längeneinheit nicht über die gesamte Länge der Bahn vollkommen gleichmäßig ist.

Dabei ist es wichtig, dass eine Änderung des Abstands zwischen den Siegelstangen 41 in ümfangsrichtung nicht zu irgend einer Relativbewegung in Umfangsrichtung zwischen den Siegelstangen 41 und dem inneren Streifen führt. Folglich wird ein "Verschmieren" der seitlichen Schweißnähte 25 beim Verstellen der Siegelstangen 41 vermieden. Wenn die Siegelstangen 41 zur Erhöhung ihres Abstandes in ümfangsrichtung nach aussen bewegt werden, dann vergrößern sie einfach den effektiven Durchmesser der Trommel und drücken die Streifen 26, 27 nach aussen, ohne sich relativ zu diesen Streifen zubewegen. Jegliches zusätzliches Material, welches■ erforderlich sein könnte, damit die Siegelstangen 41 die Streifen 26, 27 nach aussen drücken können, kann dabei von dem Materialvorrat abgezogen werden, der an einer Spannwalze (nicht dargestellt) stromaufwärts von der Schweißtrommel 29 für die untere Schweißnaht 24 vorgesehen ist. Die Spannrolle sorgt auch für die Aufrechterhaltung der Spannung in den Streifen 26, 27, wenn die Siegelstangen 41 radial nach innen bewegt

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werden und wenn folglich der effektive Durchmesser der Trommel 40 abnimmtο

Die Einzelheiten des speziellen Systems zur Änsteue~ rung des Korrekturmotors 53 sind für sich genommen nicht Bestandteil der Erfindung» Hierfür stehen zahl= reiche handelsübliche Systeme zur Verfügungο Lediglich beispielsweise sei darauf hingewiesen, dass die Impulse vom Detektor 38 als Befehlssignal® einer elektronischen Schaltung einem Komparator 90 (Fig„ 1) zugeführt werden können, über den der Korrekturmotor 63 ansteuerbar ist» Mit Hilfe eines zweiten fotoelektri·= sehen Detektors 91, der angrenzend an die Rückseite der Trommel.40 angeordnet ist, können ferner Impulse erzeugt werden, die dem tatsächlichen Abstand zwischen den Siegelstangen 41 entsprechen und die dem Komperator als Rückkopplungssignal zugeführt werden können» Solange die Steuerimpulse und die Rückkopplungsimpulse dabei in Phase sind, ist das Äusgangssignal des Komperators NULL, so dass dem Korrekturmotor 63 kein Signal zugeführt wird« Wenn die Rückkopplungsimpulse gegenüber den Steuerimpulsen voreilen oder nacheilen, dann erzeugt der Komparator jedoch ein Fehlersignal entsprechender Polarität, um den Korrekturmotor mit einem solchen Drehsinn anlaufen zn lassen, dass die Welle 80 beschleunigt oder abgebremst wird, bis der Fehler auf NULL reduziert ist«, Die Schaltung kann dabei geeignete Einrichtungen zur Mittelwertbildung und zur Filterung und/oder Schwellwertnetzwerke enthalten, damit ein stabiler Betrieb des Korrekturmotors gewährleistet ist.

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USA

sprüche

Heißsiegelvorrichtung zma Verschweisssn übereinanderiiegender Streifen aus heißsiegelfähigem Material an in Längsrichtung der Streifen im Abstand voneinander befindlichen Schweißstellen beim Vorrücken der Streifen längs eines vorgegebenen Laufweges, mit einem um eine vor= gegebene Drehachse drehbaren Träger, welcher mehrere in Umfangsrichtung des Trägers im Abstand voneinander angeordnete Siegelstangen aufweist, an denen einer der Streifen anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebseinriehtungen (63) vorgesehen sind, durch die der radiale Abstand zwischen den Siegelstangen (41) und der Drehachse veränderbar ist»

2„ Heißsiegelvorrichtung nach Anspruch 1 zum Verschweissen von Streifen, von denen einer in Längsrichtung zumindest im we sent liehen ingleichen Abständen vorgesehene Markierungen trägt und mit Detektoreinrichtungen zum Erzeugen von den Abständen zwischen den Markierungen entsprechenden Signalen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtungen (53) als auf die Signale der Detektoreinriehtungen (38) ansprechende Antriebseinrichtungen (63) ausgebil= det und derart betätigbar sind, dass der radiale Abstand der Siegelstangen (41) von der Dreh-

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achse derart veränderbar ist, dass der Abstand der Siegelstangen (41) in ümfangsrichtung dem. Abstand der Markierungen (37). entspricht.

3. Heißsiegelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Träger eine um die Drehachse drehbare Trommel (40) aufweist und dass die Antriebseinrichtungen (63) selektiv zur radialen Verstellung der Siegelstangen (41) bezüglich der Trommel (40) betätigbar sind.

4. Heißsiegelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungseinrichtungen (74, 75) vorgesehen sind, die mit den Siegelstangen (41) und gemeinsam mit der Trommel (40) drehbar sind und durch deren Betätigung die Siegelstangen (41) bezüglich der Trommel (40) radial verstellbar sind,und dass die Betätigungseinrichtungen (74, 75) durch die Antriebseinrichtungen (63) relativ zu der Trommel (40) verdrehbar sind.

5. Heißsiegelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

• gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtungen mindestens ein Steuerelement (74) mit mehreren winkelmäßig im Abstand voneinander angeordneten und zumindest im wesentlichen identischen Steuerflächen (75) aufweisen, deren Zahl der Anzahl der Siegelstangen (41) entsprich^ und dass mit jeder der Siegelstangen (41) ein mit einer der Steuerflächen (75) zusammenwirkender Abtaster (73) verbunden ist.

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β ο Heißsiegelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,, dass das Steuerelement (74) bezüglich der Trommel (40) um die Drehachse verdrehbar ist»

7» Heißsiegelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu der Drehachse ko° axiale und bezüglich der Trommel (40) drehbare Welle (80) vorgesehen ist, dass das Steuerelement (74) gemeinsam mit dieser Welle (80) drehbar ist und dass die Äntriebseinrichtungen (63) derart betätigbar sind, dass sich die Welle (80) normalerweise kontinuierlich mit der gleichen Drehzahl wie die Trommel (40) dreht, aber relativ zu der Trommel (40) verdrehbar ist.

ο Heißsiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Streifen (27) reibschlüssig an der Trommel (40) anliegt und diese beim Vorrücken dreht und dass zwischen der Trommel (40) und den Betätigungseinrichtungen (74c 75) Kupplungseinrichtungen (54 bis 52, 83 bis 88) vorgesehen sind, durch die eine Drehung von Trommel (40) und Welle (80)
mit gleicher Winkelgeschwindigkeit herbeiführbar ist.

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