DE3446409A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von (tabak-)beuteln - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von (tabak-)beuteln

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DE3446409A1
DE3446409A1 DE19843446409 DE3446409A DE3446409A1 DE 3446409 A1 DE3446409 A1 DE 3446409A1 DE 19843446409 DE19843446409 DE 19843446409 DE 3446409 A DE3446409 A DE 3446409A DE 3446409 A1 DE3446409 A1 DE 3446409A1
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Oskar 2810 Verden Balmer
Heinz Focke
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Focke and Co GmbH and Co KG
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von (Verpakkungs-)Beuteln aus einer abschnittsweise geförderten (schlauchförmigen) Bahn einer thermisch schweißbaren Folie, die mit in Abständen voneinander angeordneten, quer zur Bahn sich erstreckenden Schweißnähten (Quernähte) versehen wird. Weiterhin bezieht sie die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Herstellen derartiger Beute
Die herzustellenden Verpackungs-Beutel dienen überwiegend zur Aufnahme von Schnitt-Tabak. Die Beutel bestehen aus einer Tasche zur Aufnahme des Beutelinhalts (Tabak) und einer Schließ- bzw. Wickel-
lasche. Der Beutel besteht aus einem Zuschnitt aus thermisch schweißbarer Kunststoffolie, insbesondere aus einem einstückigen, rechteckigen Zuschnitt, der im Bereich der Tasche Vorder- und Rückwand bildet. Diese sind durch Schweißnähte (Quernähte) miteinander verbunden. Am freien, äußeren Rand der Schließlasche ist häufig eine Randverstärkung durch Umfalten und Verschweißen eines Randstreifens gebildet.
Zur Herstellung derartiger Beutel wird eine fortlaufende, von einer Bobine oder dergleichen abgezogene Folienbahn zur Bildung einer im Teilbereich doppellagigen Bahn entsprechend umgefaltet und sodann im Bereich des so gebildeten Bahnschlauchs mit (doppelt breiten) Quernähten zur Begrenzung der Taschen einzelner Beutel versehen. Im Anschluß daran werden die Beutel durch quergerichtete Trennschnitte von der Folienbahn abgetrennt.
Thema der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung der Beutelfertigung in der Zeiteinheit ohne Nachteile für Qualität der Beutel und ohne erhöhte Ausfallzeiten der Vorrichtung.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Quernähte wenigstens teilweise während der Förderbewegung der Bahn erfolgt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Schweißvorgang, nämlich die Bildung der Querschweißnähte zur seitlichen Begrenzung der Taschen, zeitaufwendig ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß Schweißwerkzeuge, nämlich Schweißbacken, für jeden Schweißtakt auf die erforderliche Schweißtemperatur aufgeheizt und danach zur Stabilisierung der Schweißnaht in einem gewissen Bereich abgekühlt werden müssen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Folienbahn während der Herstellung der Quer-
nähte unter Mitbewegung der Schweißwerkzeuge weitertransportiert.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung läuft das Schweißwerkzeug bzw. ein die Schweißbacken für eine Mehrzahl von Beuteln aufnehmendes Schweißaggregat nur über einen Teilbereich eines vollständigen Fördertakts der Folienbahn, nämlich über einen Förderabschnitt, mit. Während eines Teils dieses Förderabschnitts (Teilförderab-
IQ schnitt) wird das Schweißaggregat bzw. werden die Schweißbacken aufgeheizt und danach gekühlt, wobei die Kühlung über einen längeren Teilförderabschnitt stattfindet. Der gesamte Fördertakt, also die während einer Vorschubphase geförderte Länge der Folienbahn, entspricht der Gesamtbreite der während eines derartigen Fördertakts durch Anbringen der Quernähte hergestellten Beutel. Eine optimale, zeitsparende Aufteilung ist dann gegeben, wenn die Schweißbacken lediglich während eines (längeren) Förderabschnitts während dieses Fördertakts wirksam sind. Dadurch ist es möglich, während eines Restförderabschnitts der Folienbahn die von dieser abgehobenen Schweißbacken bzw. das Schweißaggregat in die Ausgangsposition zurückzubewegen. Die Schweißbacken können dadurch in der Ausgangsstellung des Schweißaggregats wieder in Position gebracht werden, wenn die Folienbahn in der erforderlichen Relativlage zum Stillstand gekommen ist.
Die Vorrichtung zum Herstellen der Beutel unter Anwendung des Verfahrens umfaßt ein Schweißaggregat mit einer der Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Quernähte entsprechenden Anzahl von schmalen, streifenförmigen Schweißbakken (Querschweißbacken). Erfindungsgemäß ist das Schweißaggregat bzw. sind wenigstens die Schweißbacken desselben in Transportrichtung der Folienbahn mit dieser längs eines Förderabschnitts und zurück in die Ausgangsstellung bewegbar, und zwar insbesondere derart, daß die Schweißbacken während einer kurzen Stillstandsphase der Folienbahn in
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Schließstellung und sodann mit der Folienbahn in Förderrichtung derselben bewegbar sind, wobei während eines Teilförderabschnitts der Bewegung des Schweißaggregats mit der Folienbahn Druck und Wärme auf diese übertragbar und sodann eine Kühlung der Schweißbacken erfolgt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Folienbahn durch dem Schweißaggregat in Förderrichtung nachgeordnete Zugwalzen oder dergleichen abschnittweise bewegbar ist (jeweils um einen Fördertakt), wobei die Zugwalzen während der Bewegung des Schweißaggregats in Förderrichtung der Folienbahn mit einer der Geschwindigkeit derselben entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben sind. Während des Restförderabschnitts, also während der Rückbewegung des Schweißaggregats in die Ausgangsstellung, erfolgt der Transport der Folienbahn bis zur Beendigung eines Fördertakts ausschließlich durch die weiterhin angetriebenen Zugwalzen.
Dem Schweißaggregat bzw. einer diesem zugeordneten Schweißstation sind Folienspeicher vor- und nachgeordnet, so daß ungleichförmige Bewegungen ausgeglichen werden können. Ein weiterer Folienspeicher ist unmittelbar einer Bobine zugeordnet, von der die (ungefaltete) Folienbahn abgezogen wird. Dieser Folienspeicher hat die Aufgabe, Unregelmäßigkeiten beim Anlaufen und Verzögern der Bobine auszugleichen.
Eine weitere Anzahl von Merkmalen bezieht sich auf den Aufbau und die Funktion der Vorrichtung im Bereich der Schweißstation, insbesondere des Schweißaggregats, wobei eine mit dem Schweißaggregat bewegbare Längsschweißbacke vorgesehen ist, die zur Bildung einer Längsschweißnaht im Bereich einer durch Umfaltung erzeugten Randverstärkung der Folienbahn bewirkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 einen Abschnitt einer Folienbahn mit einzelnen, noch nicht abgetrennten Beuteln im Grundriß,
Figur 2 einen Querschnitt zu der Folienbahn gemäß Figur 1,
Figur 3 eine Vorrichtung zum Herstellen von Folienbeuteln bzw. einer Folienbahn gemäß Figur 1 im vereinfachten Grundriß,
Figur 4 einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Figur 3 in Längsansicht,
Figur 5 eine Einzelheit eines Schweißaggregats der Vorrichtung gemäß Figur 3 im Grundriß bei vergrößertem Maßstab,
Figur 6 eine weitere Grundrißdarstellung einer Einzelheit des Schweißaggregats, teilweise im Horizontalschnitt gemäß VI-VI der Figur 7,
Figur 7 eine Queransicht von Einzelheiten des Schweißaggregats,
Figur 8 eine weitere Queransicht von Einzelheiten des Schweißaggregats,
Figur 9 Schweißwerkzeuge, nämlich Querschweißbacken, in Seitenansicht,
Figur 10 eine andere Ausführungsform von Schweißwerkzeugen, nämlich eine Längsschweißbacke, in Seitenansicht mit weiterer Einzelheit im Längsschnitt,
Figur 11 die Längsschweißbacke gemäß Figur 10 in Seitenansicht bzw. in einer gegenüber Figur 10 versetzten Ansicht,
Figur 12 ein Diagramm über Bewegungsabläufe der Vorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von (Verpackungs-)Beuteln 20, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Folie aus thermisch schweißbarem Material gebildet sind. Ein Beutel 20 in der hier gezeigten Ausführung besteht aus einer Tasche 21 zur Aufnähme des Beutelinhalts, insbesondere Schnittabak und einer an eine Rückwand 22 der Tasche 21 einstückig anschließende Verschlußlasche 23, die bei geschlossenem Beutel gegen eine Vorderwand 24 der Tasche 21 umgefaltet ist.
Dieser rechteckige Beutel 20 wird aus einer fortlaufenden Folienbahn 25 hergestellt, und zwar durch Abtrennen im Bereich einer Trennebene 26 von der Folienbahn. Im Bereich derselben ist zu diesem Zweck durch Umfalten eines Teilbereichs der Folienbahn 25 die Tasche 21 gebildet. Des weiteren ist als fortlaufender Streifen der Folienbahn 25 eine Randverstärkung 27 durch Umfalten eines Randstreifens der Folienbahn 25 gebildet.
Die Taschen 21 werden vor Anbringen eines Trennschnitts im Bereich der Trennebene 26 durch doppelt breite Querschweißnähte 28 seitlich geschlossen. Auch die Randverstärkung 27 wird durch eine Längsschweißnaht fixiert. Die Trennebene 26 liegt mittig im Bereich der doppelt breiten Querschweißnaht 28.
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Die Querschweißnähte 28 und die Längsschweißnaht im Bereich der Randverstärkung 27 werden durch ein in besonderer Weise ausgebildetes und betätigtes Schweißaggregat 29 an der Folienbahn 25 angebracht. Dabei wird so vorgegangen, daß während eines Schweißtaktes mehrere, nämlich insgesamt drei Querschweißnähte 28 durch zugeordnete Querschweißbakken 30, 31 und 32 erzeug*; werden» Die Abstände derselben voneinander entsprechen jeweils der Breite eines Beutels
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Mit jedem Arbeitstakt des Schweißaggregats 29 werden somit drei Beutel 20 hergestellt bzw. im Bereich der Folienbahn 25 definiert.
Die Folienbahn 25 wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in aufrechter Ebene im Bereich des Schweißaggregats 29 gefördert. Entsprechend sind auch die Schweißwerkzeuge desselben angeordnet. Die Folienbahn 25 wird im Bereich des Schweißaggregats 29 taktweise gefördert, jeweils um eine Länge, die als Fördertakt hier definiert ist. Die dabei transportierte Länge der Folienbahn 25 entspricht drei nebeneinander liegenden Beuteln 20, bei einer Breite der Beutel 20 von je 140 mm, also 420 mm.
Zum Herstellen der Schweißnähte, insbesondere der Querschweißnähte 28, sind durch die Schweißbacken (Querschweißbacken 30, 31, 32) Wärme und Druck auf die Folienbahn 25 zu übertragen. Im Anschluß daran ist eine Kühlung im Bereich der Schweißnähte erforderlich, damit diese für den weiteren Arbeitsablauf ausreichend stabilisiert sind. Bei der vorliegenden Einrichtung wird das Schweißaggregat 29 bzw. werden die Querschweißbacken 30, 31, 32 und eine noch zu beschreibende Längsschweißbacke 33 mit der Folienbahn 25 in Bewegungsrichtung derselben mitbewegt. Während der gemeinsamen Förderbewegung von Schweißaggregat 29 und Folienbahn 25 werden die Schweißnähte angebracht. Eine Besonderheit besteht darin, daß das Schweißaggregat 29 nur über einen Teilbereich der gesamten Vorschublänge (Fördertakt) mit der Folienbahn 25 mitläuft, nämlich längs eines Förderabschnitts. Während eines Restförderabschnitts der Folienbahn 25 kehrt das Schweißaggregat 29 bei geöffneten Schweißbacken in die Ausgangsstellung zurück, so daß das Schweißaggregat bei Vollendung eines Fördertakts der Folienbahn 25 in der Ausgangsstellung zur Anbringung einer weiteren Gruppe von Querschweißnähten 28 sowie weiteren Schweißnähten bereit steht. Konkret beträgt der gemeinsame
-is- 344640S
Förderabschnitt von Schweißaggregat 29 und Folienbahn 25 240 mm, der verbleibende Restförderabschnitt der Folienbahn 25 während der Rückführungsbewegung des Schweißaggregats 29 demnach 180 mm mit zusätzlich 1 mm Überhub. Eine Anpassung an unterschiedliche Breiten der Beutel 20 ist durch Austausch der Schweißwerkzeuge möglich.
Innerhalb des Förderabschnitts, also der Förderbewegung des Schweißaggregats 29, wird während eines Teilstücks (Teilförderabschnitt) Druck und Wärme durch die Schweißbacken auf die Folienbahn 25 übertragen. Während des Restteils des Förderabschnitts erfolgt eine Kühlung der Schweißbacken und somit der Schweißnähte. Dabei ist Dauerbzw. Förderstrecke für die Wärmeübertragung (Schweißen)
I^ deutlich kürzer als die Förderstrecke bzw. Dauer für die Kühlung. Konkret wird so vorgegangen, daß die Schweißbacken ständig durch Zuführung eines Kühlmediums (Wasser in Kühlkanälen) gekühlt werden. Während der Aufheizbzw. Schweißperiode werden die Schweißbacken kurzzeitig gegen das Kühlmedium aufgeheizt.
Der Grundaufbau der Vorrichtung ergibt sich aus Fig. 3. Die Folienbahn 25 wird als Flachmaterial von einer um eine horizontale Achse drehenden Bobine 34 abgezogen.
Die Folienbahn läuft sodann über einen ersten Folienspeicher in Gestalt einer ersten Drehschwinge 35 zum Ausgleich von Differenzen im Bewegungsablauf der Folienbahn. Im Bereich einer nachfolgenden Bahnfaltstation 36 wird ein Seitenstreifen der Folienbahn 25 fortlaufend umgefaltet unter Bildung eines schlauchförmigen Teilquerschnitts der Folienbahn 25 im Bereich der nachfolgend herzustellenden Taschen 21. Die Folienbahn 25 wird dabei unter gleichzeitiger Umlenkung in die Vertikalebene über zwei in einem Winkel zueinander angeordnete, im Prinzip bekannte FaItstäbe 37 geführt und dabei in der beschriebenen Weise gefaltet.
Im Anschluß an die Bahnfaltstation 36 ist ein erstes Zugorgan für den Transport der Folienbahn 25 eingeschaltet, nämlich ein Paar von ersten Zugwalzen 38 und 39. Diesen nachgeordnet ist ein weiterer, zweiter Bahnspeicher, ebenfalls in der Ausführung als Drehschwinge 40. Im Bereich einer quergerichteten Förderstrecke 41 erfolgt die Umfaltung eines (oberen) Randstreifens der Folienbahn 25 zur Bildung der Randverstärkung 27.
Über eine Umlenkwalze 42 gelangt die durch Faltungen vorbereitete Folienbahn 25 in den Bereich des Schweißaggregats 29. Auf der Austrittsseite desselben befindet sich ein zweites Zugorgan für die Förderbewegung der Folienbahn 25, nämlich Zugwalzen 43 und 44. Die Folienbahn 25 wird sodann über einen dritten Bahnspeicher in Gestalt einer Drehschwinge 45 einem weiteren Paar von Zugwalzen 46 und 47 zugeführt. Im Anschluß daran erfolgt eine Trennvorrichtung 48. Im Bereich derselben erfolgt die Durchtrennung der Folienbahn 25 durch Trennmesser längs der Trennebene 26 unter Bildung einzelner Beutel 20. Diese werden sodann einem lediglich schematisch dargestellten Revolver 49 zugeführt. Innerhalb desselben werden die Beutel 20 im einzelnen nicht gezeigte Organe gefüllt »
Der Abzug der Folienbahn 25 von der Bobine 34 erfolgt durch die Zugwalzen 38, 39 kontinuierlich, jedoch ungleichförmig, also mit sich ändernden Fördergeschwindigkeiten. Zum Ausgleich dieser Bewegungsdifferenzen dient die Drehschwinge 35. Eine ebenfalls wichtige Aufgabe übernimmt die Drehschwinge 40, die Bewegungsdifferenzen infolge der kontinuierlichen Förderung der Bahn durch die Zugwalzen 38 und 39 einerseits und den taktweisen Vorzug der Folienbahn 25 durch die Zugwalzen 43, 44 andererseits auszugleichen hat. Da die Zugwalzen 38, 39 nicht exakt eine dem "Verbrauch" im Bereich des Schweißaggregats 29 bzw. der Zugwalzen 43, 44 entsprechende Länge der Folienbahn
zu fördern vermag, ist die Drehschwinge 40 mit Sensoren (nicht dargestellt) zum Abtasten einer minimalen und einer maximalen Speichermenge ausgerüstet. Wird eine derartige Endlage der Drehschwinge 40 erreicht, erfolgt durch Beaufschlagen des zugeordneten Sensors eine Beeinflussung der Zugwalzen 38, 39 derart, daß deren Förderleistung erhöht oder verringert wird. Zu diesem Zweck werden die Zugwalzen 38, 39 zweckmäßigerweise durch einen Regelmotor (nicht gezeigt) angetrieben, der durch die genannten Sensoren der Drehschwinge 40 gesteuert werden. Bei voller Ausschöpfung der Aufnahmekapazität der Drehschwinge 40 wird der Antrieb der Zugwalzen 38, 39 abgeschaltet.
Die dem Schweißaggregat 29 nachgeordneten Zugwalzen 43, werden in Abstimmung mit dem Bewegungsablauf des Schweißaggregats 29 taktweise angetrieben. Während einer kurzen Phase der Schließbewegung der Schweißbacken 30.. 33 befindet sich die Folienbahn 25 bzw. befinden sich die Zugwalzen 43, 44 im Stillstand. Unmittelbar danach wird das Schweißaggregat 29 in Förderrichtung der Folienbahn 25 mit dieser bewegt. Das Schweißaggregat 29 übernimmt während dieser Phase den Transport (Vorzug) der Folienbahn 25 zusammen mit den Zugwalzen 43, 44. Nach Beendigung der gemeinsamen Förderung innerhalb eines Förderabschnitts (225° des Fördertaktes) wird die Förderung der Folienbahn während eines Restförderabschnitts (135°) ausschließlich durch die weiter angetriebenen Zugwalzen 43, 44 bewirkt, während gleichzeitig das offene Schweißaggregat in die Ausgangsstellung zurückkehrt.
Schweißaggregat 29 und Zugwalzen 43, 44 stehen in betrieblicher Verbindung miteinander. Eine an dem Schweißaggregat 29, nämlich an einem als Schlitten wirkenden Hauptträger 60, angebrachte Zahnstange 51 steht im Eingriff mit einem Ritzel 52 auf einer Antriebswelle 53 der Zugwalze 44. Der Zahnstange 51 bzw. dem Ritzel 52 ist eine erste Kupplung 54 zugeordnet.
Während der Übertragung des Antriebs von dem Schweißaggregat 29 auf die Zugwalzen 43, 44 befindet sich diese Kupplung 54 in Schließstellung.
Ein weiteres Ritzel 55 auf der Antriebswelle 53 steht mit einem Antriebsrad 56 eines gesonderten Antriebs (im einzelnen nicht gezeigt) in Eingriff. Auch diesem Ritzel 55 ist eine Kupplung 57 zugeordnet, die in der Stellung gemäß Fig. 4 offen ist, so daß über das Antriebsrad 56 keine Drehbewegung auf die Antriebswelle 53 übertragen wird. Bei der Rückkehrbewegung des Schweißaggregats 29 wird die Kupplung 54 außer Eingriff gebracht, so daß das Ritzel 52 leer läuft, gleichzeitig die Kupplung 57 in Schließstellung bewegt, so daß für den weiteren Teil eines Fördertaktes der Antrieb der Zugwalzen 43, 44 über das Antriebsrad 56 erfolgt. Die beiden Zugwalzen 43 und 44 sind über je ein Zahnrad 58 getrieblich miteinander verbunden.
Darüber hinaus ist auf der Antriebswelle 53 eine Elektrobremse 59 angeordnet, durch die die Zugwalzen 43, 44 positionsgenau stillgesetzt werden, wenn der Vorschub der Bahn zeitweilig durch Stillsetzen des Schweißaggregats 29 unterbrochen wird. Durch die dann einfallende Elektrobremse 59 werden ungeordnete (Weiter-)Bewegungen der Folienbahn 25 vermieden.
Der Antrieb der Zugwalzen 43 und 44 wird durch Sensoren gesteuert, die im vorliegenden Falle im Anschluß an die Umlenkwalze 42 in Förderrichtung vor dem Schweißaggregat 29 angeordnet sind. Die Sensoren 50 tasten fotoelektrisch die Folienbahn 25 in bezug auf Steuermarken ab. Nach Maßgabe derselben wird der Antrieb der Antriebswelle 53 umgeschaltet durch Betätigen der einen und anderen Kupplung 54,57.
Die den Zugwalzen 43 und 44 in Transportrichtung nachgeordnete Drehschwinge 45 gleicht Förderdifferenzen gegenüber den Zugwalzen 46 und 47 aus. Letztere sind auf die Arbeitsweise des Revolvers 49 abgestimmt. Bei Störungen
im Bereich des Revolvers 49, z.B. bei fehlender Zufuhr von Tabak, werden die Zugwalzen 46, 47 stillgesetzt. Die Drehschwinge 45 kann dann Folienbahn bis zu drei Arbeitstakten der Zugwalzen 46, 47 aufnehmen, bis auch die nachfolgenden Aggregate abgeschaltet werden. Durch die Zugwalzen 46 und 47 wird jeweils ein der Abmessung (Breite) eines Beutels 20 entsprechender Abschnitt der Folienbahn 25 gezogen.
Die Drehschwingen 35, 40 und 45 als Ausführungsbeispiel eines Bahnspeichers sind vorzugsweise in der in der DE-Patentanmeldung P 34 10 470.4 beschriebenen Weise ausgebildet.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden von dem Schweißaggregat 29, vierzig Takte je Minute ausgeführt. Bei der gleichzeitigen Herstellung von drei Beuteln 20 je Arbeitstakt wird das Zugwalzenpaar 46, 47 taktweise so angetrieben, daß einhundertzwanzig Beutellängen der Folienbahn 25 je Minute gefördert werden. Nach jedem Fördertakt dieser Zugwalzen 46, 47 wird ein Beutel 20 durch die Trennvorrichtung 48 abgeteilt.
Der Revolver 49, der im vorliegenden Falle nur schematisch 25
gezeigt ist, wird mit sechzig Takten je Minute geschaltet.
Zwei Beutel 20 werden dabei gleichzeitig während einer Stillstandsphase gefüllt.
Das Schweißaggregat 29 ist mit den drei aufrecht und mit Abständen voneinander angeordneten Querschweißbacken 30, 31, 32 sowie darüberliegend mit einer sich über die volle Länge eines Fördertakts sich erstreckenden Längsschweißbacke 33 bestückt. Des weiteren sind Betätigungs- und Halteorgane für die Schweißbacken Teil des Schweißaggregats 29. Dieses ist auf einem verschiebbaren Haupt-
träger 60 angeordnet, der auf in Förderrichtung sich erstreckenden Haupttragstangen 61 und 62 verschiebbar gelagert ist. Der Hauptträger 60 ist als Gußstück ausgebildet und wirkt wie ein Schlitten, der durch eine Schubstange 63 auf den Haupttragstangen 61, 62 hin- und herbewegbar ist. Die Schubstange 63 ist über ein Gelenk 64 mit dem Hauptträger 60 verbunden. Der Antrieb für die Schubstange, z.B. eine Kurve, ist aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt.
Auf dem Hauptträger 60 ist ein Tragwerk 65 für die Querschweißbacken 30..32 gelagert. Aufrechte Tragstützen 66, 67 sind unmittelbar mit dem Hauptträger 60 verbunden. An den Tragstützen 66 und 67 sind je zwei quergerichtete,
mit Abstand übereinadner angeordnete Quertragstangen 68, 69, 70, 71 angebracht. Die von der Folienbahn 25 abliegenden Enden von je zwei übereinander angeordneten Quertragstangen 68, 69 bzw. 70, 71 sind durch eine aufrechte Strebe 72 bzw. 73 miteinander verbunden.
Auf den Quertragstangen 68..71 ist verschiebbar gelagert ein Tragorgan für die Querschweißbacken 30..32, nämlich ein Schweißbackenträger 74. Dieser ist mit vier Gleithülsen 75 verschiebbar auf den Quertragstangen 68..71 gelagert.
In dem Schweißbackenträger 74 sind mit Höhenabstand voneinander zwei sich in Förderrichtung der Folienbahn 25, nämlich parallel hierzu erstreckende Haltestangen 76 und 77 gelagert. Auf diesen wiederum sind - mit Abstand in
Längsrichtung voneinander - drei Schweißbackenhalter 78, 79, 80 (lösbar) befestigt. Diese wiederum tragen jeweils eine Querschweißbacke 30, 31, 32, und zwar mit je zwei übereinander angeordneten Tragbolzen 81, 82, die verschiebbar in den Schweißbackenhaltern 78, 79, 80 gelagert sind.
Innerhalb der Querschweißbacken 30, 31, 32 ist ein im einzelnen nicht dargestelltes System von Kühlkanälen IQ angeordnet zur (permanenten) Kühlung der Querschweißbacken, wobei allerdings zeitweilig die Kühlung wegen der starken Aufheizung nicht zur Wirkung kommt.
Die (drei) Querschweißbacken 30, 31, 32 werden durch eine
IQ Betätigungsmechanik in Schweißstellung (Anlage an der Folienbahn 25) und zurückbewegt. Wie gezeigt, sind an den Streben 72, 73 jeweils Kniehebel-Mechaniken 84 und 85 angebracht, die auf den Schweißbackenträger 74 einwirken. Zu diesem Zweck ist jeweils ein erster Druckhebel 86 gelenkig mit dem Schweißbackenträger 74 an einer Seite desselben verbunden, während ein weiterer Druckhebel gelenkig an der zugeordneten Strebe 72, 73 abgestützt ist. Die Druckhebel 86, 87 sind in einem gemeinsamen Kniehebelgelenk miteinander verbunden. Zugleich schließt hier ein auf- und abbewegbarer Betätigungsarm 89 an. Durch dessen Auf- und Abbewegung (Hub 90) wird der Schweißbackenträger 74 über die Druckhebel 86, 87 um den Schließhub 91 verstellt. In Fig. 7 ist die Schließ- bzw. Schweißposition gezeigt. Durch Abwärtsbewegen des Betätigungsarms 89 wird der Schweißbackenträger 74 mit den Querschweißbacken 30..32 zurückgezogen, so daß die Folienbahn 25 freikommt. Der Antrieb für den Betätigungsarm kann in beliebiger, bekannter Weise erfolgen.
Mit dem Schweißbackenträger 74 ist auch die Längsschweißbacke 33 verbunden. Zu diesem Zweck sind an den Enden der Haltestangen 76, 77 aufrechte Stützbolzen 92, 93 befestigt. Auf diesen wiederum ist ein Zwischenträger für die Längsschweißbacke 33 abgestützt. Letztere ist über Haltestifte 95, 96 mit dem Zwischenträger 94 relativ verschiebbar zu einem verbunden. Fig. 5 zeigt die Arbeitsstellung der Längsschweißbacke 33. In dieser Relativstellung wird die Längsschweißbacke 33 gemeinsam mit den Querschweißbacken 30, 31, 32 in der beschriebenen Weise in Schweißstellung bewegt und zurück.
Auf der zu den Schweißbacken 30..33 gegenüberliegenden Seite der Folienbahn 25 sind jeweils Gegendruckorgane
2g angeordnet und mit dem Schweißaggregat 29 verbunden. Zu diesem Zweck ist mit dem Schweißbackenträger 74 eine aufrechte Tragwand 97 verbunden, im vorliegenden Falle über ein Klappgelenk 98. Dieses ermöglicht das Zurückschwenken der kompletten Tragwand 97 zur Durchführung von Reinigungs- oder Reparaturarbeiten an wichtigen Teilen des Schweißaggregats 29. In der Arbeitsposition (Fig. 7) ist die Tragwand 97 in der aufrechten Stellung durch Befestigungsschrauben 99 gesichert und durch Anschlagnasen 100 und 101 an der Tragwand 97 einerseits und den Tragstützen 66, 67 andererseits exakt positioniert
An der Tragwand 97 sind in Längsrichtung bzw. Förderrichtung der Folienbahn 25 verlaufende Gegentragstangen 102, 103 gelagert. Auf diesen sitzen gegenüberliegend zu den Querschweißbacken 30, 31, 32 korrespondierende Gegenbacken 104, 105, 106. Die Tragwand 97 ist im mittleren Bereich zur Aufnahme der mittleren Gegenbacke 105 mit einer Ausnehmung 107 versehen. Die Gegenbacken 104..106 sind im wesentlichen feststehend angeordnet, nämlich nur mit der Tragwand 97 insgesamt verschwenkbar.
Eine obere Verlängerung der Tragwand 97 ist mit einer Längsgegenbacke 108 versehen, die der Längsschweißbacke 33 gegenüberliegt.
Die Schweißbacken 30..33 sind mit einer weiteren Beweglichkeit ausgestattet. Zu diesem Zweck sind die Querschweißbacken 30, 31 und 32 jeweils zusätzlich über ein elastisches Druckorgan 109 abgestützt, nämlich an dem zugeordneten Schweißbackenhalter 78, 79, 80. Die Druckorgane 109 sind dabei mit einem Zylindergehäuse 110 (Fig. 10) in einer Vertiefung 111 der Schweißbackenhalter 78, 79, 80 untergebracht.
Aus dem Zylindergehäuse 110 ragt ein Druckstift 112 heraus, der die zugeordnete Schweißbacke 30..33 beaufschlagt. In der Normalstellung ist der Druckstift bzw. ein Kolben 113 in dem Zylindergehäuse 110 ständig durch ein Druckmedium im ausfahrenden Sinne beaufschlagt, insbesondere durch Druckluft. Die Position (Fig. 10) wird gegen die Belastung einer Druckfeder 114 aufrechterhalten.
Diese Anordnung dient der Verstellung der Schweißbacken 30..33 im Falle einer störungsbedingten Unterbrechung. In diesem Falle wird auch bei Stillstand der Folienbahn die hin- und hergehende Bewegung des Schweißaggregats 29 aufrechterhalten. Die Schweißbacken 30..33 werden dabei ständig im Abstand von der Folienbahn 25 gehalten, also auch bei der Bewegung in Förderrichtung, und zwar durch Wegschalten der Druckluft auf dem Kolben 113, so daß der Druckstift 112 durch die Druckfeder 114 zurückgezogen ist. Die Querschweißbacken 30..32 können nun durch Verschieben der Tragbolzen 81, 82 in den Schweißbackenhaltern 78, 79, 80 in eine geringfügig zurückgesetzte Position bewegt werden, und zwar durch entsprechende Beaufschlagung mit Hilfe der Kniehebel-Mechaniken 84,85.
-24-
Die Längsschweißbacke 33 ist mit zwei derartigen Druckorganen 109 an dem Zwischenträger 94 abgestützt. Bei Entlüftung der Zylindergehäuse 110 und Rückbewegung der Druckstifte 112 werden die Haltestifte 95, 96 in dem Zwischenträger 94 verschoben, so daß die Längsschweißbacke 33 einen geringen, bleibenden Abstand gegenüber der Folienbahn 25 auch in der Arbeitsstellung einnimmt. Die Druckluft wird über Druckluftanschlüsse 115 zum Zylindergehäuse 110 geführt.
Bei Beseitigung der zeitweiligen Betriebsunterbrechung werden die Druckorgane 109 erneut mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Schweißbacken durch die ausfahrenden Druckstifte 112 in die ursprüngliche, normale Relativstellung zurückbewegt werden.
Der Bewegungsablauf des Schweißaggregats bzw. der Folienbahn ist in dem Diagramm gemäß Fig. 12 dargestellt. Es handelt sich dabei um ein Weg-Zeit-Diagramm. In ausgezogener Linie 116 ist die Bewegung des Schweißaggregats 29 wiedergegeben, während die gestrichelte Linie den Antrieb der Zugwalzen 43, 44 zeigt. Wie ersichtlich, beträgt der Restförderabschnitt 3/5 des Förderabschnitts.
Meissner & Bolte
Patentanwälte
Anmelder:
Focke & Co. (GmbH & Co.) Siemensstr. 10
2810 Verden
19.Dezernber 1984/5012 F0C-J13-DE
Bezugszeichenliste
20 Beutel 51 Zahnstange
21 Tasche 52 Ritzel
22 Rückwand 53 Antriebswelle
23 Verschlußlasche 54 Kupplung
24 Vorderwand 55 Ritzel
25 Folienbahn 56 Antriebsrad
26 Trennebene 57 Kupplung
27 Randverstärkung 58 Zahnrad
28 Querschweißnaht 59 Elektrobremse
29 Schweißaggregat 60 Hauptträger
30 Querschweißbacke 61 Haupttragstange
31 Querschweißbacke 62 Haupttragstange
32 Querschweißbacke 63 Schubstange
33 Längsschweißbacke 64 Gelenk
34 Bobine 65 Tragwerk
35 Drehschwinge 66 Tragstützen
36 Bahnfaltstation 67 Tragstützen
37 Faltstab 68 Quertragstange
38 Zugwalze 69 Quertragstange
39 Zugwalze 70 Quertragstange
40 Drehschwinge 71 Quertragstange
41 Förderstrecke 72 Strebe
42 Umlenkwalze 73 Strebe
43 Zugwalze 74 Schweißbackenträger
44 Zugwalze 75 Gleithülsen
45 Drehschwinge 76 Haltestange
46 Zugwalze 77 Haltestange
47 Zugwalze 78 Schweißbackenhalter
48 Trennvorrichtung 79 Schweißbackenhalter
49 Revolver 80 Schweißbackenhalter
50 Sensor 81 Tragbolzen
82 Tragbolzen
Schweißband 115 3446409
83 Kniehebel-Mechanik 116 Druckluftanschluß
84 Kniehebel-Mechanik 117 Linie
85 Druckhebel Linie
86 Druckhebel
87 Kniehebelgelenk
88 Betätigungsarm
89 Hub
90 Schließhub
91 Stützbolzen
92 Stützbolzen
93 Zwischenträger
94 Haltestifte
95 Haltestifte
96 Tragwand
97 Klappgelenk
98 Befestigungsschrauben
99 Anschlagnasen
100 Anschlagnasen
101 Gegentragstange
102 Gegentragstange
103 Gegenbacke
104 Gegenbacke
105 Gegenbacke
106 Ausnehmung
107 Längsgegenbacke
108 Druckorgan
109 Zylindergehäuse
110 Vertiefung
111 Druckstift
112 Kolben
113 Druckfeder
114
- Leerseite -

Claims (27)

An sprüche
1. Verfahren zum Herstellen von (Verpackungs-)Beuteln aus einer abschnittsweise geförderten (schlauchförmigen) Bahn einer thermisch schweißbaren Folie, die mit in Abständen voneinander angeordneten, quer zur Bahn sich erstreckenden Schweißnähten (Querschweißnähten) versehen
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Herstellung der Querschweißnähte (28) wenigstens teilsweise während der Förderbewegung der Folienbahn (25) erfolgt.
3U6409
■,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während einer ersten (kürzeren) Phase eines Fördertakts der Folienbahn (25) im Bereich der herzustellenden Schweißnähte (30, 31, 32; 33) Druck und Wärme auf die
Folienbahn (25) ausgeübt und danach unter Aufrechter-5
haltung des Druckes gekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte (30, 31, 32; 33) während eines (größeren) Förderabschnitts als Teilstrecke des gesamten Fördertakts der Folienbahn (25) gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (25) während eines größeren Teilförderabschnitts innerhalb des Förderabschnitts der
Folienbahn (25) unter Aufrechterhaltung des Schweißdrucks gekühlt wird.
5. Vorrichtung zum Herstellen von (Verpackungs-)Beuteln aus einer fortlaufenden (schlauchartigen) Folienbahn aus thermisch schweißbarem Material, die durch eine Vorschubeinrichtung (Zugwalzen) abschnittsweise gefördert wird, wobei quer zur Folienbahn gerichtete, in Abständen voneinander angeordnete Schweißnähte (Querschweißnähte) durch ein Schweißaggregat mit vorzugsweise mehreren Querschweißbacken herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißaggregat (29) bzw. mindestens die Schweißbacken (30, 31, 32; 33) desselben in Transportrichtung
der Folienbahn (25) mit dieser längs eines Förderabschnitts g0 und zurück in die Ausgangsstellung bewegbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißbacken (30, 31, 32; 33) während einer kurzen Stillstandsphase der Folienbahn (25) in Schließ-
stellung und sodann mit der Folienbahn (25) in Förderrichtung derselben bewegbar sind, wobei während eines
Teilförderabschnitts der Bewegung des Schweißaggregats (29) mit der Folienbahn (25) Druck und Wärme auf diese übertragbar und sodann eine Kühlung der Schweißbacken (30, 31, 32; 33) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (25) durch dem Schweißaggregat (29) in Förderrichtung nachgeordnete Zugwalzen (43, 44) oder dergleichen abschnittweise bewegbar ist,
n nämlich jeweils um einen Fördertakt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugwalzen (43, 44) während der Bewegung des Schweißaggregats (29) in Förderrichtung der Folienbahn (25) durch dieses drehend angetrieben sind, insbesondere über eine an dem Schweißaggregat (29) angeordnete Zahnstange (51), die mit einem den Zugwalzen (43, 44) zugeordneten Ritzel (52) in Eingriff steht.
2Q
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (25) nach dem öffnen der Schweißbacken (30, 31, 32;33) des Schweißaggregats (29) (ausschließlich) durch die Zugwalzen (43, 44) bis zur Beendigung des
2g Fördertakts weitertransportierbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die während eines Arbeittaktes geförderte Länge der
QQ Folienbahn (25) (Fördertakt) der Breite von drei nebeneinanderliegenden Beuteln (20) entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißaggregat (29) während der Weiterförderung der Folienbahn (25) durch die Zugwalzen (43,44) bis zur Vollendung eines Fördertakts (Restförderabschnitt) in die Ausgangsstellung zurückbewegbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Schweißbackenträger (74) des Schweißaggregats (29) mehrere, insbesondere drei (aufrechte) Querschweiß-
g backen (30, 31, 32) zum gleichzeitigen Herstellen von drei Beuteln (20) angeordnet und gemeinsam an die (in aufrechter Ebene geförderte) Folienbahn (25) andrückbar sind.
-0
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbackenträger (74) zum gemeinsamen und gleichzeitigen Andrücken der Querschweißbacken (30, 31, 32) durch eine gemeinsame Mechanik, insbesondere Kniehebel-Mechanik (84, 85) verschiebbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede (langgestreckte, aufrechte) Querschweißbacke (30, 31, 32) an einem (aufrechten) Schweißbackenhalter (78, 79, 80) mit quergerichteten Tragorganen,
2Q insbesondere mit zwei im Abstand voneinander (übereinander) angeordneten Tragbolzen (81, 82) verbunden ist, wobei die Schweißbackenhalter (78, 79, 80) über Haltestangen (76, 77) mit dem gemeinsamen Schweißbackenträger (74) verbunden sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbackenträger (74) verschiebbar an einem Tragwerk (65) gelagert ist, insbesondere auf Quertragstangen (68, 69, 70, 71) desselben und durch
QQ zwei ebenfalls mit dem Tragwerk (65) verbundene Kniehebel-Mechaniken (84, 85) beaufschlagbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwerk (65) zur Aufnahme des Schweißbackenträgers aus aufrechten Tragstützen (66, 67), an diesen angeordneten, horizontal gerichteten Quertrag-
Stangen (68, 69, 70, 71) und deren Enden miteinander verbindenden aufrechten Streben (72, 73) besteht, wobei die Kniehebel-Mechaniken sich mit einem Druckhebel (87) an den Streben (72, 73) abstützen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwerk (65) mit einem in Transportrichtung der Folienbahn (25) hin- und herverschiebbaren Hauptträger (60) verbunden ist, insbesondere die Trag-
■j^Q stützen (66, 67), wobei der Hauptträger (60) auf in Förderrichtung der Folienbahn (25) weisenden Haupttragstangen (61, 62) verschiebbar angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder
■Lg mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Querschweißbacken (30, 31, 32) und/oder der Längsschweißbacke (33) (feststehende) Gegenbacken (104, 105, 106) bzw. eine Längsgegenbacke (108) auf der in bezug auf die Folienbahn (25) gegenüberliegenden Seite gegenüberstehen, wobei die Gegenbacken (104..108) an einem ebenfalls mit dem Hauptträger (60) verbundenen Tragorgan angebracht sind, insbesondere an einer aufrechten Tragwand (97), die schwenkbar am Hauptträger (60) angebracht ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschweißbacke (33) oberhalb der Querschweißbacken (30, 31, 32) angeordnet ist und sich über die volle Länge eines während eines Arbeitstaktes geförderten Abschnitts der Folienbahn (25) (Fördertakt) erstreckt und zum Verschweißen einer Randverstärkung (27) der Folienbahn (25) dient.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsschweißbacke (33) mit dem Schweißbackenträger (74) verbunden ist, insbesondere durch aufrechte Stützbolzen (92, 93), die ihrerseits an den Haltestangen (76, 77) für die Schweißbackenträger (74) befestigt sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißbacken (30, 31, 32;33) relativ zu den Tragorganen derselben bewegbar sind, insbesondere durch ein vorgespanntes Druckorgan (109), welches nach Beseitigen einer Sperre, insbesondere durch Abschalten von entgegenwirkender Druckluft, in zurückziehendem Sinne wirksam wird, derart, daß durch entsprechende Beaufschlagung die Schweißbacken einen Abstand von der Folienbahn (25) auch in Schweißstellung einnehmen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckorgane (109) aus einem Zylindergehäuse (110) bestehen, in dem ein Druckstift (112) mit Kolben (113) verschiebbar gelagert ist, wobei der Kolben (113) durch eine Druckfeder (114) in eine zurückgezogene Stellung belastet und durch ein Druckmedium, insbesondere Druckluft, gegen die Belastung der Druckfeder (114) in der ausgefahrenen Stellung, der Arbeitsstellung der Schweißbacken (30, 31, 32; 33), gehalten ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Querschweißbacken (30, 31, 32) zugeordneten Druckorgane (109) in einer Vertiefung (111) der Schweißbackenhalter (78, 79, 80) angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 8 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Zugwalzen (43, 44) zwei Kupplungen (54, 57) zugeordnet, insbesondere auf der gemeinsamen Antriebswelle
(53) gelagert sind, wobei die Antriebswelle (53) durch die Kupplungen (54, 57) alternativ mit dem durch die Zahnstange (51) drehbaren Ritzel (52) und einem weiteren Ritzel (55) verbindbar ist, welches mit einem gesonderten Antrieb (Antriebsrad 56) in Eingriff steht, wobei die Umschaltung der Kupplungen (54,57) bei Beendigung der Förderung der Folienbahn (25) durch das Schweißaggregat (29) erfolgt.
25. Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schweißaggregat (29) mindestens jeweils ein Bahnspeicher, insbesondere jeweils eine Drehschwinge (40, 45") in Förderrichtung der Folienbahn (25) vor- und nachgeordnet ist zum Ausgleich von Unterschieden in der Bewegungscharakteristik der Folienbahn (25).
26. Vorrichtung nach Anspruch 25 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn (25) flachliegend von einer Bobine (34) abziehbar und über eine (weitere) Drehschwinge (35) förderbar und sodann zur Bildung einer schlauchartigen Folienbahn (25) (Bildung einer Umfaltung für die Taschen 21) umfaltbar ist und wobei im Anschluß an Umfaltorgane (Faltstäbe 37) ein weiteres Paar Zugwalzen (38, 39) für die Folienbahn (25) angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die in Förderrichtung des Schweißaggregats (29) diesem nachgeordnete Drehschwinge
(45) ein weiteres Paar Zugwalzen (46, 47) für die Folienbahn (25) angeordnet ist, durch welches die Folienbahn einer Trennvorrichtung (48) zum Abtrennen der Beutel um jeweils eine der Breite eines Beutels (20) entsprechende Vorschublänge zuführbar ist.
Meissner & Bolte Patentanwälte
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