DE3153147C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von je zwei Beutelstapeln aus doppellagigem, thermoplastischem Bahnmaterial.

Nach der DE-OS 22 30 091 ist eine Maschine dieser Art bekannt, die die beiden Beutelstapel aus zwei Bahnen her­ stellt, die nebeneinander auf einer in einem Ständer gela­ gerten Rolle aufgewickelt sind. Beide Bahnen sind schlauch­ förmig und laufen nebeneinander durch eine erste Spann­ walzeneinheit und eine zweite Spannwalzeneinheit. Zwischen den beiden Spannwalzeneinheiten ist ein Gerät vorgesehen, daß in nicht beschriebener Weise auf die Backen einwirkt. Die aus der zweiten Spannwalzeneinheit austretenden Bahnen werden mit einer Querschneid- und Verschweißvorrichtung quer getrennt und quer verschweißt. Die dabei entstehenden Beutel werden in zwei nebeneinander angeordneten Kassetten auf einen Ablagetisch gestapelt. Der Boden der Kassetten besteht aus zwei Platten, die in Anlieferungsrichtung der Beutel voneinander fortziehbar sind, so daß die gestapelten Beutel nach unten auf einen Querförderer zum Abtransport fallen können. Die Fertigung der Beutel erfolgt in aufein­ anderfolgenden Schritten ohne Leerhub. Das Voneinanderfort­ ziehen und Zusammenschieben der den Boden der Kassetten bil­ denden Platten erfolgt zwischen aufeinanderfolgenden Schritten der Beutelherstellung.

Nach der DE-OS 27 09 236 ist ein Verfahren zum Herstellen von je zwei Beutelstapeln aus doppellagigem, thermoplastischem Bahnmaterial bekannt, bei dem erst eine Lage schlauchförmigen Bahnmaterials in seiner Längsmittellinie aufgeschnitten wird, worauf die dadurch entstehenden Ränder vorübergehend zur Seite gezogen werden, um auf die Innenseite der Ränder und auf den Mittelbereich der nicht durchschnittenen Lage Ver­ stärkungsfolien aufzubringen. Nachdem die Ränder der durch­ schnittenen Lage wieder aufeinander zu geklappt sind, wird auch die zweite Lage der schlauchförmigen Bahn durchschnit­ ten, und anschließend erfolgt ein Querschweißen und Quer­ trennen der Bahn, so daß jeweils zwei Beutel entstehen, die an ihren Seitenkanten geschweißt sind und deren Öffnungen aufeinander zu weisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine hoher Produk­ tionsgeschwindigkeit zum rasch aufeinanderfolgenden Her­ stellen von jeweils zwei lagegenauen Beutelstapeln aus doppellagigem, thermoplastischem Bahnmaterial anzugeben, die auch die Verarbeitung von extrem dünner Polyäthylen­ folie als Bahnmaterial gestattet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Kombination der Merkmale 1 bis 13 des Anspruchs 1.

Die Merkmale 2, 3, 4 und 5 ermöglichen eine gleichmäßige und rasche, da kontinuierliche Perforierung des Bahnmaterials.

Die Merkmale 5, 6 und 7 gestatten ein sauberes Lochen des Bahnmaterials zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitstakten der Zugwalzen.

Die Merkmale 7 und 8 ermöglichen, das Bahnmaterial in Ab­ schnitte zu unterteilen, aus denen jeweils zwei an ihren Seitenkanten verschweißte Beutel herzustellen sind.

Die Merkmale 9 und 10 ermöglichen ein rasches, lagegenaues Stapeln der Abschnitte, auch wenn sie aus sehr dünnem Bahn­ material bestehen.

Das Merkmal 11 ermöglicht ein sauberes Trennen der gesta­ pelten Abschnitte in je zwei Beutelstapel.

Die Merkmale 12 und 13 ermöglichen eine hohe Produktionsge­ schwindigkeit, da die Zeitdauer, während ein neuer Stapel von Abschnitten hergestellt wird, zum Trennen des bereits hergestellten Stapels von Abschnitten in zwei Beutelstapel benutzt wird und nur kurze Unterbrechungen der Arbeits­ takte, die der Herstellung der Abschnitts-Stapel dienen, zum schrittweisen Bewegen des Stapelförderers zwecks Abführung jeweils zweier Beutelstapel erforderlich sind.

Sollen Beutel hergestellt werden, die an einer Öffnungs­ kante eine über die andere Öffnungskante vorstehende Lippe aufweisen, so ist bevorzugt eine Ausbildung gemäß Anspruch 2 vorgesehen.

Zum Entfernen des bei der Arbeitsweise gemäß Anspruch 2 ent­ stehenden Streifens des Bahnmaterials ist bevorzugt eine Ausbildung gemäß Anspruch 3 vorgesehen, um Störungen des Maschinenbetriebs zu vermeiden.

Um die Beutelstapel nach Wahl verblocken oder nicht verblocken zu können, ist bevorzugt eine Ausbildung gemäß Anspruch 4 vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Figuren näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1A und 1B, zusammen betrachtet, eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Maschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Maschine,

Fig. 3 perspektivisch eine Schneidvorrichtung zum Heraustrennen eines schmalen Streifens aus der oberen Lage eines schlauchförmigen Bahn­ materials,

Fig. 4 perspektivisch eine Perforiervorrichtung zur Herstellung von Perforationslinien im Bahnmaterial,

Fig. 5 perspektivisch eine Lochstanze zum Stanzen von Löchern in einen Mittelstreifen des Bahnmaterials,

Fig. 6 perspektivisch eine Schweißstange und eine Schweißrolle in einer Querschneid- und -verschweißvorrichtung,

Fig. 7 perspektivisch eine Überführungsvorrichtung mit Greifarmen,

Fig. 8 perspektivisch eine Schneid- und Schweiß­ einheit,

Fig. 9 perspektivisch einen Abschnitt eines Stapelförderers, auf dem ein in zwei Beutelstapeln unterteilter Abschnitt-Stapel gestapelt ist,

Fig. 10 eine Vorderansicht des in Fig. 9 darge­ stellten Abschnitts des Stapelförderers,

Fig. 11 und 12 zwei Arten von Beuteln, die mit der Maschine hergestellt werden können.

Die Maschine 20 nach den Fig. 1A und 1B weist einen Ständer 22 auf, in dem auf einer Achse 24 eine Rolle WR aus schlauchförmigem, thermoplastischem Bahnmaterial TF drehbar gelagert ist. Das Bahnmaterial TF wird von der Rolle WR über mehrere Umlenkrollen 26 in eine Spannwalzen­ einheit 28 an einem Gestell 30 gezogen. Die Spannwalzen­ einheit 28 enthält mehrere stationär gelagerte Umlenkrol­ len 32 und mehrere in einem vertikal beweglichen Quer­ stück 36 gelagerte Umlenkrollen 34. Das Querstück 36 ist in Hohlstäben 38 vertikal geführt und dort an seinen Enden mit Seilschleifen 40 verbunden, die außerhalb der Hohl­ stäbe 38 mit einem Gegengewicht 42 versehen und über stationäre Rollen 44 geführt sind. Das Gesamtgewicht der Umlenkrollen 34 und des Querstücks 36 ist größer als das des Gegengewichts 42, so daß das Querstück 36 eine Span­ nung auf das Bahnmaterial TF ausübt. Das Bahnmaterial TF läuft anschließend um Umlenkrollen 46, 48, 50 in eine Perforiervorrichtung 52, die Perforierräder 54 und Bahn­ antriebsrollen 56 enthält, von denen eine als Glättungs­ rolle für die Perforationen der Perforierräder 54 wirkt. Von dort läuft das Bahnmaterial TF durch eine zweite Spannwalzeneinheit 58, die zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Spannung des Bahnmaterials TF stromabwärts der Bahnantriebsrollen 56 dient. Zwischen den Umlenkrollen 46 und 48 und zwischen den Umlenkrollen 48 und 50 ist jeweils eine Seitenfalzvorrichtung 60 angeordnet, die die Kanten des schlauchförmigen Bahnmaterials TF nach innen falzende Räder 120 aufweist.

Aus der zweiten Spannwalzeneinheit 58 läuft das Bahnmate­ rial TF über eine Umlenkrolle 62 zwischen vier Zugwalzen 64 und von dort in eine Querschneid- und Verschweißvor­ richtung 66, die eine Schweißwalze 68 unter einer auf und abbewegbaren, heizbaren Schweißstange 70 aufweist und das Bahnmaterial TF in Abschnitte WS (Fig. 6) gleicher Länge unterteilt. Zwischen der Querschneid- und Verschweißvor­ richtung 66 und der Umlenkrolle 62 ist eine Lochstanze 76 an Gestellteilen 72 und 74 befestigt. Die Lochstanze 76 wird in Perioden betätigt, in denen das Bahnmaterial TF ruht, und erzeugt ein Muster aus vier Löchern 130 (Fig. 6) in einem Mittelstreifen des Bahnmaterials TF.

Die Länge des Bahnmaterials TF, die über die Querschneid- und Verschweißvorrichtung 66 hinaus geschoben wurde, wird durch eine Reihe von in seitlichem Abstand nebeneinander verlaufenden Riemen 78 abgestützt und in eine Überführungs­ station TF überführt. Die Riemen 78 sind längs einer im wesentlichen dreieckförmigen Bahn geführt. Nachdem die über die Schweißstange 70 hinausragende Länge des Bahn­ materials TF abgetrennt und verschweißt worden ist, wird der sich dadurch ergebende Abschnitt WS in der Überfüh­ rungsstation TF von radialen Greifarmen 84 einer umlaufen­ den Überführungsvorrichtung 86 erfaßt. Die Greifarme 84 sind jeweils mit einer Reihe von Löchern versehen, an denen ein Unterdruck liegt, der, wenn die Löcher in Kontakt mit dem Abschnitt WS kommen, diesen Abschnitt WS ansaugt. Die Greifarme 84 schwenken daraufhin den Abschnitt WS um einen Winkel von im wesentlichen 180° und legen ihn auf eine in einer Stapelstation SS befindlichen Stapelplatte 88, die aufwärts stehende Stapelstifte 90 trägt. Die Stapelstifte 90 sind in einem Muster im Abstand voneinan­ der angeordnet, das dem Muster der von der Lochstanze 76 erzeugten Löcher 130 entspricht. Eine Anzahl solcher Stapelplatten 88 ist an einem Stapelförderer 92 befestigt, der von einem Schrittantrieb 94 angetrieben wird und dessen Bahn durch Umlenkzahnräder 96 und ein Antriebszahn­ rad 98 bestimmt ist. Längs des oberen Bereichs des Stapel­ förderers 92 ist an einem Gestell 100 eine Schneideinheit oder eine Schneid- und Schweißeinheit 102 befestigt, die einen Stapel von Abschnitten WS in zwei Beutelstapel BS (Fig. 9) unterteilt und die Beutel dieser Beutelstapel BS an ihren Rändern im Bedarfsfall aneinanderschweißt.

Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Abschnitten WS auf der sich in der Stapelstation SS befindenden Stapelplatte 88 gestapelt worden ist, wird die Vorwärtsbewegung des sich stromaufwärts der Querschneid- und Verschweißvor­ richtung 66 befindenden Bahnmaterials TF angehalten, worauf eine folgende Stapelplatte 88 in die Stapelstation SS bewegt wird. Während des Stapelns von Abschnitten WS auf einer Stapelplatte 88 werden die Abschnitte WS auf einer stromabwärtigen und unmittelbar unter der Schneid­ einheit bzw. Schneid- und Schweißeinheit 102 befindlichen Stapelplatte 88 durch ein von Stelltrieben 106 nach unten bewegtes Messer 104 in Beutelstapel BS getrennt und ge­ gebenenfalls verschweißt.

In der Stapelstation SS können jeweils mehrere hundert Abschnitte WS gestapelt werden. Die Maschine 20 gestattet in der beschriebenen Ausbildung die Verarbeitung von Bahnmaterial TF aus extrem dünner Polyäthylenfolie niedriger Dichte und die Erzeugung von Beuteln, die an einer ihre Öffnung begrenzenden Kanten eine sehr schmale Lippe, beispielsweise einer Breite von 25 mm aufweisen. Für den Fall, daß solche, mit einer Lippe versehene Beutel erzeugt werden sollen, ist an dem Gestell 30 eine Schneid­ vorrichtung 108 (Fig. 3) mittels eines Trägerstabs 110 befestigt. Die Schneidvorrichtung 108 weist einen Block 112 auf, der an dem Trägerstab 110 einstellbar festzu­ legen ist. Der Block 112 trägt in seitlichem Abstand voneinander Messer 114, die einen Streifen 116 aus der oberen Schicht des schlauchförmigen Bahnmaterials TF herausschneiden und entfernen, wodurch ein Spalt 118 in der oberen Schicht des schlauchförmigen Bahnmaterials TF entsteht. Eine nicht dargestellte, mit einer Vakuumquelle verbundene Röhre kann zum Abführen des Streifens 116 vor­ gesehen sein.

Bei der Herstellung von Beuteln, deren ihre Öffnung be­ grenzenden Kanten nebeneinander liegen (bei denen also nicht an einer Kante eine vorstehende Lippe vorgesehen ist), wird die Schneidvorrichtung 108 außer Wirkung ge­ bracht oder entfernt und die Perforiervorrichtung 52 (Fig. 5) in Betrieb genommen, um in Abstand voneinander liegende Perforationslinien 124 in beiden Schichten des Bahnmaterials TF zu erzeugen. Zwischen die Perforations­ linien 124 oder in den Spalt 118 werden die Löcher 130 gestanzt, wie dies Fig. 5 zeigt. Jeweils zwei Lochwerk­ zeuge 128 sind über eine Platte 126 mit einem Kraftantrieb 125 verbunden, der die Lochwerkzeuge 128 durch das Bahn­ material TF zum Ausstanzen der vier Löcher 130 drückt. Das Stanzen der Löcher 130 findet in einer Zeit statt, in der das Bahnmaterial TF zum Querschneiden und -verschweißen angehalten ist.

Die Länge des Bahnmaterials TF, die jeweils von den Zug­ walzen 64 zwischen der Schweißwalze 68 und der Schweiß­ stange 70 (Fig. 6) hindurchgeschoben wird, legt die Längs­ abmessung der Abschnitte WS fest. Jeder Abschnitt WS enthält das Muster aus den vier Löchern 130, weist nach innen gefalzte Kanten 132 auf und ist an seinen Kanten 134 verschweißt.

Die Greifarme 84 sind hohl und über eine hohle Nabe 136 und eine hohle Achse 137 mit einer Vakuumquelle verbunden.

Die Anzahl von Abschnitten WS, die jeweils an einer Stapel­ platte 88 gestapelt wird, wird durch einen Zählmechanismus bestimmt, der nach Erreichen der vorgegebenen Anzahl die das Bahnmaterial TF intermittierend vorziehenden Zugwalzen 64 während einer von einer Bedienungsperson einstellbaren Zeitdauer anhält, um es dem Schrittantrieb 94 zu ermög­ lichen, die Stapelplatte 88 zur Schneideinheit oder Schneid- und Schweißeinheit 102 zu bewegen. Gleichzeitig wird eine folgende, leere Stapelplatte 88 in die Stapel­ station SS gebracht.

Wenn eine Stapelplatte 88 mit einem Stapel von Abschnitten WS unter die Schneideinheit oder Schneid- oder Schweißein­ heit 102 gelangt ist, werden dort die Abschnitte WS längs einer Linie CP (Fig. 11 und 12) geteilt, die in der Mitte zwischen deren Kanten 132 verläuft. Währenddessen wird die Stapelung von Abschnitten WS auf einer Stapel­ platte 88 fortgesetzt.

Die Schneid- oder Schneid- und Schweißeinheit 102 weist pneumatische Stellantriebe 106 (Fig. 8) für einen Halte­ balken 152 auf, an den das Messer 104 mittels eines An­ preßbalkens 154 anzudrücken ist. Das Messer 104 ist mit einer scharfen, gezahnten Schneide 158 versehen.

Der Haltebalken 152 wird von einem röhrenförmigen Heiz­ widerstand 170 erhitzt, der mit einer nicht dargestellten Temperatursteuerung verbunden ist, mittels der die Tem­ peratur des Messers 104 eingestellt werden kann. Ein Schneiden ohne Verblocken der Kanten 176 der getrennten Beutel erfolgt bei vielen Bahnmaterialien TF, wenn das Messer 104 eine Temperatur von 93°C bis 105°C hat. Wenn zusätzlich zum Schneiden die geschnittenen Kanten 176 verblockt werden sollen, wird die Temperatur des Messers 104 auf etwa 298°C erhöht.

Um die Schärfe des Messers 104 zu erhalten, weist jede Stapelplatte 88 einen auf einer rechtwinkligen Unterlags­ platte 172 befestigten Holzblock 174 auf. Der Holzblock 174 ermöglicht ein Eindringen des Messers 104 und stellt dadurch sicher, daß alle Abschnitte WS durchschnitten werden und die Lebensdauer der Schneide 158 des Messers 104 verlängert wird.

Die Erzeugung jeweils eines Stapels von Abschnitten WS auf jeder Stapelplatte 88 durch aufeinanderfolgendes Aufstiften der Abschnitte WS auf die Stapelstifte 90 wird zuverläs­ sig dadurch sichergestellt, daß das Paar von Stapelstiften 90 a , die der Überführungsvorrichtung näher liegen, kürzer gemacht wird als das Paar von Stapelstiften 90 b , die der Überführungsvorrichtung 86 entfernt liegen (Fig. 7). Die unterschiedliche Höhe der Stapelstifte 90 a und 90 b ist so gewählt, daß eine Ebene durch ihre Enden im wesentlichen parallel zu einer Ebene verläuft, durch welche die Greif­ arme 84 bewegt werden, so daß, wenn ein Abschnitt WS von den Greifarmen 84 auf die Stapelstifte 90 aufgestiftet wird, die Stapelstifte 190 gleichzeitig in die Löcher 130 eindringen.

Die Fig. 11 zeigt einen Abschnitt WS, aus dem wegen der Entfernung des Streifens 116 und des dadurch erzeugten Spalts 118 (Fig. 3) zwei mit einer Lippe versehene Beutel gebildet werden.

Die Fig. 12 zeigt einen Abschnitt WS, aus dem wegen der durch die Perforiervorrichtung 52 erzeugten Perforations­ linien 124 zwei Beutel gebildet werden, deren ihre Öffnung begrenzenden Kanten nebeneinander liegen.

Wenn es erwünscht ist, eine Rolle WR aus einlagigem Bahn­ material TF zu verarbeiten, kann eine Faltvorrichtung be­ nutzt werden, die dieses Bahnmaterial TF so faltet, daß seine Seitenkanten den Spalt 118 begrenzen. Die Faltung von einlagigem Bahnmaterial TF kann aber auch so erfolgen, daß seine Seitenkanten aneinanderstoßen oder sich etwas überlappen, wonach beide Lagen perforiert werden, um Beutel zu erhalten, deren ihre Öffnung begrenzenden Kanten nebeneinander liegen. Die Verwendung von einlagigem Bahn­ material TF ist besonders vorteilhaft, wenn die herzustel­ lenden Beutel beidseitig bedruckt sein sollen.

Claims (4)

1. Maschine zum Herstellen von je zwei Beutelstapeln aus doppellagigem, thermoplastischem Bahnmaterial mit der Kombination folgender Merkmale:

• 1. ein Ständer (22) zur Lagerung einer Rolle (WR) des Bahn­ materials (TF),
• 2. eine erste Spannwalzeneinheit (28) zur nachgiebigen Spannung des von der Rolle (WR) abgezogenen Bahnmaterials (TF),
• 3. eine Perforiervorrichtung (52) zur Perforierung des aus der ersten Spannwalzeneinheit (28) austretenden Bahnmaterials (TF) beidseitig von dessen Längsmittellinie (CP),
• 4. kontinuierlich angetriebene Bahnantriebsrollen (56), die das Bahnmaterial (TF) von der Rolle (WR) durch die Spann­ walzeneinheit (28) und durch die Perforiervorrichtung (52) ziehen,
• 5. eine zweite Spannwalzeneinheit (58) zur nachgiebigen Spannung und Speicherung des aus der Perforiervorrichtung (52) aus­ tretenden Bahnmaterials (TF),
• 6. eine periodisch betätigte Lochstanze (76) zum Stanzen von Löchern (130) in das aus der zweiten Spannwalzeneinheit (58) austretende Bahnmaterial (TF) symmetrisch zu dessen Längsmit­ tellinie (CP),
• 7. im Takt der Lochstanze (76) arbeitende Zugwalzen (64) zum schrittweisen Vorziehen des aus der Lochstanze (76) austre­ tenden Bahnmaterials (TF) mit durch die zweite Spannwalzen­ einheit (58) festgelegter, konstanter Spannung,
• 8. eine im Takt der Zugwalzen (64) arbeitende Querschneid­ und -verschweißvorrichtung (66) zum Quertrennen und Querverschweißen des von den Zugwalzen (64) vorgezogenen Bahnmaterials (TF) in beidrandig verschweißte Abschnitte (WS),
• 9. ein Förderer (78, 80), der die Abschnitte (WS) bis in den Erfassungsbereich von radialen, synchronisiert zu der Querschneid- und -verschweißvorrichtung (66) umlaufenden Greifarmen (84) fördert,
• 10. ein schrittweise angetriebener Stapelförderer (92) mit zu den Löchern (130) in den Abschnitten (WS) ausgerichteten Stapelstiften (90, 90 a, 90 b), auf denen die Greifarme (84) die von ihnen erfaßten Abschnitte (WS) in einer Stapelstation (SS) zu einem Abschnitt-Stapel aufstiften,
• 11. ein über dem Stapelförderer (92) angeordnetes und über der Längsmittellinie (CP) eines von dem Stapelförderer (92) aus der Stapelstation (SS) geförderten Abschnitt-Stapels auf- und abbewegbares Werkzeug (104) zum Bilden von je zwei Beutelsta­ peln (BS) aus jedem Abschnitt-Stapel,
• 12. ein Schrittantrieb (94) für den Stapelförderer (92),
• 13. eine Steuerung des Schrittantriebs (94) in bezug zu dem Takt der Lochstanze (76), den Zugwalzen (64) und der Querschneid­ und -verschweißvorrichtung (66) und in bezug zu dem Werk­ zeug (104) zum Bilden der Beutelstapel (BS) derart, daß während der Arbeitstakte der Lochstanze (76 ), der Zugwalzen (64) und der Querschneid- und -verschweißvorrichtung (66) das Werkzeug (104) zum Bilden der Beutelstapel (BS) betätigt wird und während Unterbrechungen dieser Arbeitstakte der Schrittantrieb (94) für den Stapelförderer (92) betätigt wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Spannwalzeneinheiten (28, 58 ) eine Schneidvorrichtung (108) zum Heraustrennen eines längs der Mittellinie (CP) ver­ laufenden Streifens (116) aus einer Lage eines schlauchförmigen Bahnmaterials (TF) vorgesehen ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit einer Vakuumquelle verbundenen Röhre zum Abführen des Streifens (116).

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Werkzeugs (104) zum wahlweisen Zerteilen des Abschnitt-Stapels in zwei nicht ver­ blockte Beutelstapel (BS) oder zwei verblockte Beutelstapel (BS) einstellbar ist.