DE3612136A1 - Vorrichtung zur herstellung von luftpolster-versandtaschen - Google Patents
Vorrichtung zur herstellung von luftpolster-versandtaschenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von
Luftpolster-Versandtaschen gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1.
Luftpolster-Versandtaschen werden aufgrund ihrer guten Polster
wirkung und ihres relativ geringen Gewichts in zunehmendem
Maße für den Postversand von druck- bzw. stoßempfindlichen
Produkten verwendet. Für ihre maschinelle Herstellung ist
bereits eine Vorrichtung bekannt, die zwei Abwicklungen für
beschichtetes Natronpapier aufweisen, wobei der Zug der Pa
pierbahnen an Friktionsbremsen regulierbar ist. Zu der Ab
wickeleinrichtung gehört auch eine einzige Luftpolsterfolien
bahn, die über ein Faltdreieck zu einem Halbschlauch geformt
und zwischen die Papierbahnen geleitet wird. Die Vorrichtung
weist ferner eine Einrichtung für das Heißversiegeln und an
schließende Kühlen der Papierbahnen mit der eingeführten Luft
polsterfolienbahn im Bereich des Versandtaschenrandes auf,
wobei getrennte Längs- und Quersiegelungsleisten und zuge
ordnete Kühlleisten vorgesehen sind. Die Papierbahnen mit
eingesiegelter Luftpolsterfolie werden von einer Vorzugsein
richtung befördert, und das dem vorgesehenen Format entspre
chende Schneiden der Versandtaschen erfolgt in einer Längs
schneideeinrichtung und in einer Querschneideeinrichtung.
Als nachteilig hat sich bei dem praktischen Betrieb dieser
vorbekannten Vorrichtung herausgestellt, daß die Herstellung
von Luftpolster-Versandtaschen nur mit einem relativ großen Aus
schuß möglich ist. Verantwortlich hierfür ist u.a. das Auf
treten von Spannungen beim Versiegeln der Papierbahnen mit
der Luftpolsterfolienbahn und ein daraus resultierendes seit
liches Verlaufen der mit der eingesiegelten Luftpolsterfolien
bahn versehenen Papierbahnen sowie ein Maschinenstop beim Wech
seln von Luftpolsterfolienrollen. Ungünstig ist ferner, daß die
Umstellung des Formats der herzustellenden Versandtasche nicht
nur relativ umständlich, sondern auch zeitaufwendig ist.
Bei der vorbekannten Vorrichtung treten zudem auch Transport
spuren auf den Versandtaschen in Form von unerwünschten Ein
drückungen auf, wobei die Gefahr einer Beschädigung der Luft
polster besteht. Ungünstig ist ferner, daß es beim Versiegeln
zu einem Verschmutzen und Verkleben von Siegelleisten kommen
kann, wodurch auch eine Verschmutzung bei den Versandtaschen
auftreten kann. Da für die regelmäßige Reinigung der Siegel
leisten die Vorrichtung abgestellt werden muß, kommt es zu
einem regelmäßigen Produktionsausfall.
Mit der Erfindung soll wenigstens ein Teil der vorgenannten
Probleme gelöst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Herstellung von Luftpolster-Versandtaschen zu schaffen,
die bei einem einfachen Aufbau eine schnelle und zuverlässige
Fertigung von Luftpolster-Versandtaschen ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentan
spruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merk
male, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in
nachgeordneten Ansprüchen enthalten.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung
kann in der Flächensiegelungseinrichtung eine Teil- und/oder
Vollflächenversiegelung von Luftpolsterfolienbahnen mit den
Papierbahnen vorgenommen werden, um damit in vorteilhafter
Weise eine größerflächige Verbindung zwischen Luftpolster
folienbahnen und Papierbahnen zur Verringerung gegenseitiger
Spannungen zu schaffen. Die vorgesehene Bahnlaufsteuerein
richtung trägt vorteilhaft zur schnellen und zuverlässigen
Fertigung ohne Ausschuß bei, indem vor der Schneideinrichtung
eine wirksame Korrektur der mit den eingesiegelten Luft
polstefolienbahnen verbundenen Papierbahnen erfolgt. Die vor
gesehene Taktsteuerung für die Bewegung der Papierbahnen
und der Luftpolsterfolienbahnen ab dem Siegelbereich macht
die technisch aufwendige Konzeption eines Siegelschlittens,
der sich synchron mit einem kontinuierlichen Bahnvorzug be
wegt, überflüssig und ermöglicht damit in günstiger Weise
einen einfachen Aufbau, bei dem das Versiegeln und anschlie
ßende Kühlen der Papierbahnen mit den eingeführten Luftpolster
bahnen zuverlässig erfolgt.
Bevorzugt ist die Vorrichtung für eine zweinutzige Herstellung
von Versandtaschen ausgebildet, um vorteilhaft in einem Ar
beitsgang eine hinsichtlich des maschinellen Aufwandes opti
male Fertigungszahl von Luftpolster-Versandtaschen zu erzielen.
Zu einer weiteren Erhöhung der Fertigungssicherheit trägt es
zudem bei, wenn im Bereich der in Laufrichtung der Papier
bahnen randseitig vorgesehenen Taschenöffnungen jeweils eine
ein Versiegeln der Taschenöffnungen verhindernde Einrichtung,
vorzugsweise ein vorrichtungsfestes nicht verklebendes Element,
wie beispielsweise eine PTFE-Lanze, zwischen den beiden Luft
polsterfolienbahnen bei Längssiegelung vorgesehen ist. Günstig
ist es nach einer bevorzugten Ausgestaltung ferner, wenn beim
Längssiegeln der Papierbahnen eine verstellbare Schutzein
richtung für Längssiegelelemente gegen Verschmutzung oder
Verkleben vorgesehen ist, die vorzugsweise aus einer an dem
Längssiegelelement befestigten aufwickelbaren PTFE-Bahn be
steht.
Für eine Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Versand
taschenformate ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung eine Einstelleinrichtung und eine Abschnittlängen
einstelleinrichtung vorgesehen, wobei die Formateinstell
einrichtung bevorzugt Zahnstangen in Laufrichtung und quer
zur Laufrichtung der Papierbahnen aufweist und die Zahn
stangen mit an Siegelungs- und Kühlelementen der Versiegelungs-
und Kühleinrichtung gelagerten Ritzelkämmen, welche zur Ver
stellung drehbar sind. Günstig ist es ferner, wenn wenigstens
für die Einstellungskontrolle des Querformats vorrichtungs
feste Meßskalen beiderseits der Laufrichtung der Papierbahnen
vorgesehen sind. Die Abschnittlängeneinstelleinrichtung ist
bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in Form
einer Fotozellensteuerung zur Abschnittsbestimmung für das
Querschneiden der Versandtaschen vorgesehen.
Im Hinblick auf eine zuverlässige und ausschußarme Fertigung
ist es weiterhin günstig, wenn für den Transport der mit den
Folienbahnen versiegelten Papierbahnen Zugrollen vorgesehen
sind, die an einer in der Papierbahnmitte hergestellten Längs
siegelnaht und an den seitlichen Rändern der Papierbahnen
jeweils an einer im Taschenöffnungsbereich hergestellten
Längssiegelnaht angreifen, weil dadurch für die Zugrollen
stets ein glatter Angriffsbereich vorliegt.
Die Bahnlaufsteuereinrichtung weist bevorzugt im Randbereich
der versiegelten Papierbahnen angreifende Zugeinrichtungen
auf, die bei einem seitlichen Verlaufen der Papierbahnen ent
sprechend betätigbar sind, wobei vorzugsweise jede Zugein
richtung aus einer in Papierbahnlaufrichtung nach außen schräg
gestellten Führungsrolle und aus einer in Papierlaufrichtung
nach außen schräggestellten Zugrolle besteht, wobei die Papier
bahnen im Bereich der Längssiegelnaht auf der unteren Seite
stets auf der Führungsrolle laufen, und wobei die Zugrolle
bei Auslaufen der Papierbahnen an den anderen gegenüber
liegenden Rand auf den Papierbahnen im Bereich der Längs
siegelnaht angreift. Für die Ermittlung eines Auslaufens
der Papierbahnen an den beiden Rändern ist vorteilhaft eine
Abfühleinrichtung vorgesehen, wobei ein Signal einer Abfühl
einrichtung das Andrücken der für den anderen Rand vorge
sehenen Zugrolle steuert. Diese Abfühleinrichtung besteht
bevorzugt aus einer Fotozelle, und jede Zugrolle ist vor
zugsweise über einen elektrisch angesteuerten Druckmedium
zylinder, beispielsweise Druckluftzylinder, betätigbar.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die
Vorrichtung in Laufrichtung der Papierbahnen vor der Flächen
versiegelungseinrichtung eine Papierbedruckeinrichtung auf,
die in günstiger Weise eine Bedruckung wenigsten einer Papier
bahn im Rahmen des Fertigungsablaufs ermöglicht. Die passer
genaue Steuerung erfolgt in günstiger Weise über ein Foto
zellensystem, wobei durch die Bedruckung vorteilhaft auch
Druckmarken auf die Papierbahnen aufbringbar sind, die für
die Fotozellensteuerung der Abschnittslängen der Versand
taschen verwendet werden können.
Nach einer Weiterbildung der Vorrichtung ist in Laufrichtung
der Papierbahnen vor der Bahnlaufsteuereinrichtung eine Stanz
einrichtung für die Herstellung von Klappenverschlußlöchern
und für das Anschrägen der Verschlußklappen angeordnet. Be
vorzugt weist auch die Stanzeinrichtung Verstelleinrichtungen
auf, welche Zahnstangen, mit diesen kämmende und zur Einstel
lung betätigbare Ritzel und eine Meßskala besitzen. Dies ist
nicht nur vorteilhaft für eine einfach aufgebaute und schnell
vorzunehmende Anpassung an Formatänderungen, sondern ermöglicht
beispielsweise auch die individuelle Einstellung der Lage der
Klappenverschlußlöcher.
Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung ist ferner
vor der Flächensiegeleinrichtung ein randseitiges Aufbringen
von Fixverschlußbahnen auf die untere Papierbahn vorgesehen.
Weiterhin ist es günstig, wenn vor der Flächensiegelein
richtung zwei Doppelabwicklungen für Luftpolsterfolien ange
ordnet sind, wobei jede Doppelabwicklung mit einer automa
tischen Stoß-an-Stoß-Anklebeeinrichtung versehen ist, weil
hierdurch beim Rollenwechsel keine Stillstandzeiten entstehen,
wodurch ein wirkungsvoller Beitrag zu einer schnellen und
zuverlässigen Fertigung von Luftpolster-Versandtaschen ge
liefert wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
sind dem anschließenden Beschreibungsteil zu entnehmen, in
dem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung zur Her
stellung von Luftpolster-Versandtaschen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in
Fig. 1;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte
Flächensiegeleinrichtung;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V in
Fig. 1 zur Darstellung der Bahnlaufsteuereinrichtung;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Bahnlaufsteuereinrichtung gemäß
Fig. 5;
Fig. 7 eine Seitenansicht der Bahnlaufsteuereinrichtung gemäß
Fig. 5;
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VIII-VIII
in Fig. 1 zur Darstellung der Längssiegeleinrichtung;
Fig. 9 eine Draufsicht auf die in Fig. 8 dargestellte
Längssiegeleinrichtung;
Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus den
versiegelten ungeschnittenen Papierbahnen; und
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Schnittlinie XI-XI
in Fig. 10.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vor
richtung 10 zur Herstellung von Luftpolster-Versandtaschen
dargestellt. In der Vorrichtung 10 werden die Luftpolster-
Versandtaschen aus Papierbahnen und Luftpolsterfolienbahnen
zusammengesetzt und durch mehrere Einrichtungen, die in
einer Transportrichtung zusammenhängend angeordnet sind,
hergestellt.
Die Darstellung in den Fig. 1 und 2 sind teilweise schemati
siert, um die Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erleichtern. In Förder
richtung gesehen weist die Vorrichtung 10 zunächst eine
Abwickeleinrichtung 11 mit zwei Papierrollen 12 und 13 auf,
wobei die Papierrolle 12 die obere Papierbahn 14 für die her
zustellenden Versandtaschen und die Papierrolle 13 für die un
tere Papierbahn 15 der herzustellenden Versandtasche vorge
sehen ist. Das Papier ist beschichtet und besteht beispiels
weise aus Natronpapier. Die obere Papierbahn 14 und die
untere Papierbahn 15 werden durch ein System von Umlenkrol
len geführt, die in dem Rahmen 16 angeordnet sind.
In der Abwickeleinrichtung 11 sind ferner zwei Rollen 17
angeordnet, die jeweils ein Fixverschlußband 18 aufweisen,
das zu einer Einrichtung 19 zur In-line-Fertigung des Fix
verschlusses geführt wird. Oberhalb der Papierrollen 12 und
13 ist in dem Rahmen 16 ein Kran 20 mit Hebelzeug für den
Austausch der etwa 800 mm Durchmesser aufweisenden Papierrol
len und für den Austausch von Druckzylindern für eine mit
21 bezeichnete Papierbedruckeinrichtung. Die Papierbedruck
einrichtung 21 besteht vorzugsweise aus einem Reflexodruck
werk mit einer Breite von ca. 1270 mm.
Die obere Papierbahn 14 durchläuft die Papierbedruckeinrichtung
21 kontinuierlich und wird danach kontinuierlich von der
oberen Hälfte von Papierbahnvorzügen 22 transportiert. Die
untere Hälfte dieser Papierbahnvorzüge 22 ist für die kon
tinuierliche Bewegung der unteren Papierbahn 13 vorgesehen.
Die Papierbedruckeinrichtung ist mit einem nicht dargestell
ten Antrieb in einem Druckwerkständer 23 angeordnet, der
mit dem Rahmen 16 der Abwickeleinrichtung 11 sowie der
Führungsschiene für den Kran und das Hebelzeug 20 fest
verbunden ist.
In Transportrichtung der Papierbahnen 14 und 15 schließt
sich dann eine Abwickeleinrichtung 24 für die Luftpolsterfolien
rollen an, in der zwei Doppelabwicklungen mit insgesamt
vier Rollen vorgesehen ist. Durch das Vorsehen von Doppel
abwicklungen können beim Rollenwechsel keine Stillstandzei
ten entstehen. Die Doppelabwicklung 24 ist zudem mit einer
nicht dargestellten automatischen Anklebestation versehen,
in der das Ende einer Luftpolsterfolienbahn einer Rolle mit
dem Anfang der Luftpolsterfolienbahn der anderen Rolle
Stoß an Stoß verbunden werden kann. Die Rollen 25 und 26
sind alternativ für die Zuführung der oberen Luftpolster
folienbahn 27 vorgesehen, während die unteren Rollen 28
und 29 alternativ für das Zuführen der unteren Luftpolster
folienbahn 30 dienen.
Die Vorrichtung 10 ist für eine zweinutzige Herstellung von
Versandtaschen vorgesehen. Hierzu werden zwischen die obere
Papierbahn 14 und die untere Papierbahn 15 die obere Luft
polsterfolienbahn 27 und die untere Luftpolsterfolienbahn
30 eingeführt, wobei die untere Papierbahn 15 an jeder Seite
um die vorgesehene Klappengröße gegenüber der oberen Papier
bahn 14 vorsteht. Auf diesem vorstehenden Bereich der unte
ren Papierbahn 15 wird an der mit 31 bezeichneten Einrichtung
jeweils der Fixverschluß abgerollt. Auch die Einrichtung 31
ist fest mit dem Rahmen 16 als Einheit verbunden.
Nachdem die beiden Luftpolsterfolienbahnen 27 und 30 in die
beiden Papierbahnen 14 und 15 eingeführt worden sind, gelan
gen sie in eine Flächensieglungseinrichtung 32 für eine
Teil- und/oder Vollflächenversiegelung der Luftpolsterfolien
bahnen mit dem Papier. Einzelheiten dieser Flächensiegelungs
einrichtung 31 werden noch im Zusammenhang mit den Fig. 3 und
4 beschrieben. Auch der Rahmen dieser Flächensiegelungsein
richtung 32 ist fest und als Einheit mit dem Rahmen 16 ver
bunden.
Nach der Flächensiegelungseinrichtung 32 ist eine Längssiegel
einrichtung 33 vorgesehen, in der entsprechend dem gewählten
Format der Versandtaschen eine Heißversiegelung zwischen den
beiden Papierbahnen in deren Laufrichtung erfolgt. Einzel
heiten dieser Längssiegeleinrichtung werden im Zusammenhang
mit den Fig. 8 und 9 erläutert. Auch die Längssiegeleinrichtung
33 weist einen Rahmen auf, der fest mit den Rahmen der übri
gen Einrichtungen verbunden ist.
Es schließt sich dann weiterhin eine Längskühleinrichtung 34
an, in der wenigstens die noch heiße Siegelnaht in der Mitte
der Papierbahn abgekühlt wird. Darauf folgen eine Quersiege
lungseinrichtung 35, in der Siegelnähte quer zur Papier
bahn entsprechend der vorgesehenen Formatgröße der Versand
tasche aufgebracht werden. Die Kühlung dieser heißen Quersie
gelnähte wird in der anschließenden Kühleinrichtung 36
vorgenommen. In einer sich daran anschließenden Stanzein
richtung 37, 38 erfolgt das Stanzen von Löchern in die Ver
schlußklappe und ein Anschrägen der Verschlußklappen. Die
Einrichtungen 34 bis 38 sind ebenfalls auf einem fest mit
dem Rahmen 16 verbundenen Rahmen befestigt. Unterhalb der
Längskühleinrichtung 34 und der Quersiegelungseinrichtung 35
ist eine Ansteuereinrichtung 39 für den Antrieb und das Syn
chronisieren der taktweisen Bahnbewegung mit der Wirkung der
einzelnen Einrichtungen vorgesehen.
Mit 40 ist eine Vorzugswalzenanordnung bezeichnet, bei der
jeweils drei Rollen vorgesehen sind, die im Bereich der mitti
gen Siegelnaht und im Bereich der Versandtaschenklappen an
greifen. Zur Abschnittsbestimmung für die zu schneidenden Ver
sandtaschen schließt sich dann eine Photozellensteuerung 41 an,
hinter der dann eine Bahnlaufsteuereinrichtung 42 vorgesehen ist.
Einzelheiten der Photozellensteuerung zur Abschnittsbestim
mung sowie der Bahnsteuereinrichtung werden im Zusammenhang mit
den Fig. 5 bis 7 erläutert. Die genannten Einrichtungen befin
den sich ebenfalls fest auf einem Rahmen, der mit dem Rahmen
16 einstückig verbunden ist.
Mit 43 ist ein Rundmesser bezeichnet, mit dem die versiegel
ten Papierbahnen in der Mitte durchtrennt werden. Ein wei
terer Vorzug ist bei 44 vorgesehen. Auch dieser Vorzug ist
wie der Vorzug 40 mit Walzen ausgebildet, die erhabene Rol
len aufweisen, welche im Siegelnahtbereich beiderseits der
verschweißten Papierbahnen angreifen. Mit 45 ist dann eine
Querschneideeinrichtung bezeichnet, in der auf der querver
laufenden Siegelnaht entsprechend der Abschnittsteuerung
durch die Photozellensteuereinrichtung 41 ein Querabschnei
den erfolgt. Den Abschluß der Vorrichtung bildet schließlich
eine Ablage 46, auf der die fertig hergestellten Luftpolster-
Versandtaschen vereinzelt abgelegt werden. Das Gestell dieser
Ablage ist ebenfalls einstückig mit dem restlichen Gestell
der Vorrichtung verbunden.
Von der Antriebseinrichtung der Vorrichtung 10 ist zur Ver
einfachung nur ein Elektromotor 47 unterhalb der Vorzugs
einrichtung 40 dargestellt. Der Antrieb der Siegel-Kühl-
und Stanzeinrichtungen erfolgt mittels pneumatischer Druck
zylinder, die in einem Arbeitstakt beaufschlagt werden, der
durch die gewählte Formatgröße und die Vorzugsgeschwindigkeit
sowie den an den Siegelelementen vorgesehenen Temperaturen
festgelegt ist. Die Vorrichtung kann Formate im Bereich von
100 bis 500 mm bei einer Arbeitsbreite von 1100 mm ohne
Werkzeugwechsel herstellen. Hierzu ist für die jeweiligen
Einrichtungen eine einfache Verstelleinrichtung vorgesehen,
bei der mittels einer Kurbel über rahmenfeste Zahnstangen
eine Verstellung der Siegel- und Kühleinrichtungen sowie der
Stanzeinrichtungen vorgenommen werden kann, wobei in den
Kulissen an beiden Seiten der Siegeleinrichtungen auf der
ganzen Länge jeweils ein Maßband bzw. eine Meßskala ange
bracht ist, um die jeweiligen Formateinstellungen millimeter
genau mit geringem Zeitaufwand vornehmen zu können. Zur Ein
stellung der Abschnittlänge erfolgt die Verstellung einer
antreibenden Kurbelschwinge in einer Antriebs
maschine. Die Formatablängung ist beliebig in einem Format
zwischen 100 und 500 mm möglich. Die Arbeitsgeschwindigkeit
der Vorrichtung lag bei einem Prototyp etwa bei 40 Ar
beitstakten pro Minute. Auf Grund der doppelnutzigen Ferti
gung entspricht das einem Ausstoß von 80 Versandtaschen
pro Minute.
Die Temperatur für die Längssiegelung betrug bei den Proto
typen für die Mittelnaht und für die Quersiegelung etwa
250°C, während im Bereich der Verschlußklappen eine Versie
gelungstemperatur von etwa 230°C gewählt wurde. Die je
weils anzuwendenden Temperaturen sind in Abhängigkeit von der
Materialbeschaffenheit und der Arbeitsgeschwindigkeit
einer optimalen Wirksamkeit bei minimalem Heizenergieeinsatz
einstellbar.
Bei dem gebauten Prototyp wurden die Siegeleinrichtungen über
eine Nockenscheibe angesteuert. Die Einstellung der gewünsch
ten Formate für die Versandtaschen konnte durch die vorgesehene
Einstellvorrichtung nicht nur konstruktiv außerordentlich
einfach, sondern auch leicht in der Bedienung vorgenommen
werden, wobei feste Formatkennzeichnungen das Auffinden von
festen Einstellstellungen erleichterten.
Die Flächensiegelungseinrichtung 32 ist in Fig. 3 in Lauf
richtung und in Fig. 4 in einer Draufsicht dargestellt. Auf
einem Rahmen 50, der fest in dem Rahmen der Vorrichtung 10
integriert ist, ist auf Schienen 51 ein Rahmenschlitten
52 vorgesehen, der auf den Schienen mittels einer Spannver
schraubung in einer Stellung fixierbar ist, die durch eine
nicht dargestellte Verstelleinrichtung, die mit dem in
Fig. 4 angedeuteten Zahnstangen 53 kämmt, eingestellt wer
den kann.
Der Rahmenschlitten 52 besitzt drei Querprofile 54 bis 56.
An den Querprofilen 54 sind zwei Druckluftzylinder 57 und 58
befestigt. Das Querprofil 55 trägt einen Verteiler 59, aus
dem elektrische Heizleitungen 60′und 61′ zu einer oberen
Siegelplatte 62 und elektrische Heizleitungen 63 und 64 zu
einer unteren Siegelplatte 65 führen. Die Heizleitungen 63
und 64 sind zur Vereinfachung nur unterhalb des Rahmen
schlittens 52 angedeutet.
In Fig. 4 ist die Laufrichtung der Papierbahnen mit einem
Pfeil gekennzeichnet. Die Druckluftzylinder 57, 58, 60 und
61 greifen jeweils mit ihrer Kolbenstange an ein quer über
die Siegelplatte 62 verlaufendes Doppelquerprofil 66 bzw. 67
gelenkig an. Die obere Siegelplatte 62 läßt sich mit Hilfe
der Druckluftzylinder 57, 58, 60 und 61 auf die untere
Siegelplatte 65 drücken, welche mit dem Rahmenschlitten 52
fest verbunden ist. Die Ansteuerung der Druckluftventile 57,
58, 60 und 61 erfolgt über eine Steuerventileinrichtung 68,
die über Pneumatikschläuche 69 bis 72 mit den Druckluftzy
lindern verbunden ist.
Die obere Siegelplatte 62 und die untere Siegelplatte 65
sind etwa gleich groß und rechteckförmig ausgebildet. Ihre
Temperatur ist thermostatisch geregelt und läßt sich ein
stellen.
Die Bahnsteuereinrichtung 42 ist schematisch in den Fig. 5
bis 7 dargestellt. An einem Grundrahmen 80, der fest mit dem
restlichen Rahmen der Vorrichtung 10 verbunden ist, sind an
einem Querprofil 81 Druckluftzylinder 82 und 83 befestigt.
Die Kolbenstange des Druckluftzylinders 82 steht in Verbin
dung mit der Achse einer Zugrolle 84. Die Zugrolle 84 ist
in Papierbahnlaufrichtung nach außen schräg gestellt. In
gleicher Weise ist der Druckluftzylinder 83 mit der An
triebswelle einer Zugrolle 85 verbunden, die in Papierlauf
bahnrichtung nach außen schräg gestellt ist. Die Zugrollen
84 bzw. 85 können mittels der Druckluftzylinder 82 bzw. 83
nach unten zur Anlage im Bereich des äußeren Randes der
unteren Papierbahn gebracht werden, wobei dieser Angriffs
bereich der Papierbahn jeweils auf vorrichtungsfest ange
brachten Führungsrollen 86 bzw. 87 aufliegt, die eine der
jeweils zugeordneten Zugrolle entsprechende Schrägstellung
aufweisen. Zur Ansteuerung der Druckluftventile 82 bzw. 83
ist ein Steuerventil 88 vorgesehen, das über Pneumatiklei
tungen 89 und 90 mit dem Druckluftzylinder 83 und über
Pneumatikleitungen 91 und 92 mit dem Druckluftzylinder 82
verbunden ist.
Wie sich im Zusammenhang mit den Fig. 6 und 7 ergibt, in
denen die Laufrichtung der Papierbahn durch einen Pfeil an
gedeutet ist, sind an dem Querprofil 81 oberhalb des Rand
bereichs der Papierbahn schematisch angedeutete Photozellen
94 und 95 vorgesehen, die den Rand der Papierbahn abfühlen.
Die Photozellen 94 und 95 sind in nicht dargestellter Weise
elektrisch mit dem Steuerventil 88 verbunden. Bei einem
Verlaufen der Papierbahn nach einer Seite, beispielsweise
in Fig. 6 in Laufrichtung nach rechts, gibt die Photozelle
95 ein Signal an ein Relais ab, über das der Druckluftzylin
der 83 über das als Magnetventil ausgebildete Steuerventil 88
angesteuert wird. Hierdurch wird die Zugrolle 85, die sich
ursprünglich ebenso wie die Zugrolle 84 in einer von den
zugeordneten Führungsrollen 87 bzw. 86 beabstandeten Zuord
nung befindet, zur Anlage an den Rand der Papierbahn ge
drückt, wobei die Zugrolle auf Grund ihrer
Schrägstellung die Bahn zu sich herüber zieht, bis das
Verlaufen an der Photozelle 95 nicht mehr festgestellt wird.
In gleicher Weise arbeitet die Photozelle 94 mit dem auf
der gegenüberliegenden Seite der Papierbahn angeordneten
Druckluftzylinder 82 zusammen. Die jeweilige Verweildauer
der Zugrolle 84 bzw. 85 auf der Papierbahn kann entweder
durch das von der gegenüberliegenden Photozelle stammende
Verlauf-Signal oder durch ein Zeitrelais festgelegt werden.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise auch die Schrägstel
lung der aus den Zugrollen und Führungsrollen gebildeten
Zugeinrichtung zur Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse
geändert werden.
Die Bahnlaufsteuerungseinrichtung 42 läßt sich universell
für die Laufkontrolle von Bahnmaterialien verwenden, welche
in Transportrichtung zum seitlichen Verlaufen neigen, ins
besondere in einem Bereich von ±10 mm, wobei die Bahnrich
tung mit einer Toleranz von ±1 mm konstant gehalten werden
kann.
In Fig. 6 ist weiterhin eine Photozellensteuerung mit einer
mittig über der Papierbahn angeordneten Photozelle 96 vor
gesehen, die über einen Schwenkarm 97 einstellbar an dem
Rahmen 80 befestigt ist. Die Photozellensteuerung 96 spricht
auf eine Quermarkierung 98 im Bereich der Mittelsiegelnaht
99 der oberen Papierbahn 14 an, um eine passergenaue Steuerung
der Querschneideeinrichtung 45 vorzunehmen. Das Aussehen der
Papierbahnen in diesem Bereich geht deutlicher aus den Fig.
10 und 11 hervor. Die obere Papierbahn 14 ist über die obere
Luftpolsterfolienbahn 27 und die untere Luftpolsterfolienbahn
30 mit der unteren Papierbahn 15 in Längsrichtung mittig
durch die Längsnaht 99 und in Querrichtung durch Längsnähte
100 miteinander verbunden. Im Randbereich vorgesehene Längs
nähte 101 a, 101 b, 102 a, 102 b verbinden lediglich jeweils die
obere Papierbahn 14 mit der oberen Luftfolienbahn 27 bzw. die
untere Papierbahn 15 mit der unteren Luftpolsterfolienbahn 30,
damit der Öffnungsbereich der Versandtasche offen bleibt. Auf
den an beiden Seiten über die obere Papierbahn 14 hinausragen
den Abschnitten der unteren Papierbahn 15, die jeweils für
die Verschlußklappen vorgesehen sind, sind von der Fixver
schlußabrolleinrichtung 31 aufgebrachte Fixverschlüsse 103
befestigt.
In den Fig. 8 und 9 ist die Längssiegeleinrichtung 33 sche
matisch zur Erläuterung dargestellt. Die Längssiegeleinrich
tung 33 besteht aus einem Gestell 105 mit drei Querprofilen
106, 107 und 108. Der Rahmen 105 ist fest mit dem restlichen
Rahmen der Vorrichtung 10 verbunden. An dem Querprofil 106
und an dem Querprofil 108 sind jeweils Druckluftzylinder 109,
110 und 111 bzw. 112, 113 und 114 befestigt, wobei die Kol
benstangen der Druckluftzylinder 109 und 112 an einer seit
lichen Siegelleiste 115 angelenkt sind, wobei die Kolben
stangen der Druckluftzylinder 110 und 113 an einer in der
Bahnmitte angeordneten Längssiegelleiste 116 angelenkt sind,
und wobei die Kolbenstangen der Druckluftzylinder 111 und
114 an einer im anderen Randbereich vorgesehenen Längssie
gelleiste 117 angelenkt sind. Die gemeinsame Ansteuerung
der Druckluftzylinder wird durch eine zentrale pneumatische
Steuereinheit 118 über nicht dargestellte Schlauchverbin
dungen taktentsprechend vorgenommen. Die Steuereinheit 118
ist an dem Querprofil 107 befestigt.
An der Außenseite des Querprofils 106 sind in Transport
richtung schematisch Verstelleinrichtungen 120, 121 und 122
vorgesehen, die mit den Druckluftzylindern 109, 110 und 111
verbunden sind. In gleicher Weise sind außen an dem Querpro
fil 108 schematisch Verstelleinrichtungen 123, 124 und 125
für die Druckluftzylinder 112, 113 und 114 vorgesehen. Alle
Druckluftzylinder sind an den Querprofilen 106 bzw. 108 ver
schiebbar angebracht und können mittels der Verstelleinrich
tungen 120 bis 125 quer zu der in Fig. 9 mit einem Pfeil ange
gebenen Bahnlaufrichtung eingestellt werden. In Fig. 8 ist
an der Unterseite des Querprofils 108 eine Zahnstange 126 an
gedeutet, mit der nicht dargestellte Ritzel der Einstellein
richtungen 121 bis 125 zur Verstellung angreifen.
Den Siegelleisten 115, 116 und 117 sind stationäre Siegellei
sten 127, 128 und 129 zugeordnet, die ebenso wie die Siegel
leisten 115 bis 117 in ihrer Temperatur einstellbar sind, wo
bei eine Thermostatregelung für die Temperatur vorgesehen ist.
Im Bereich der Siegelfläche der Siegelleisten 115 und 117
ist eine verstellbare Schutzeinrichtung vorgesehen, die aus
einer jeweils an den Seiten der Siegelelemente auf Längs
walzen aufwickelbarer PTFE-Bahn 130 bzw. 131 besteht. Durch
diese Schutzeinrichtung können die Längssiegelflächen der
Längssiegelelemente 115 und 117 wirkungsvoll gegen Ver
schmutzung geschützt werden, um ein Verkleben und eine Be
schädigung im Taschenöffnungsbereich zu vermeiden. Falls die
Kontaktfläche verschmutzt ist, braucht nur die auf einer
Längswalze aufgewickelte PTFE-Bahn weiter auf die gegenüber
liegende Längswalze weiter aufgewickelt zu werden, um einen
neuen einwandfreien Wirkungsbereich für die Längssiegel
elemente verfügbar zu machen. Da im Bereich des mittig ange
ordneten Längssiegelelements 116 nicht die Gefahr einer
Verschmutzung durch austretende geschmolzene Folie besteht,
ist an dieser Längssiegelleiste keine derartige Schutzvor
richtung vorgesehen.
Damit im Taschenöffnungsbereich kein Verkleben der in Fig. 11
dargestellten Längsnähte 101 a und 101 b bzw. 102 a und 102 b
stattfindet, ist an dem Rahmen 105 eine ein Versiegeln ver
hindernde Einrichtung an beiden Seiten der Papierbahnen vorge
sehen. Wie in Fig. 8 angedeutet, besteht diese Einrichtung
aus einer neben den Längssiegelelementen 115 bzw. 117 wirksam
werdenden Zwischenschicht aus PTFE, die in Form einer soge
nannten PTFE-Lanze ausgebildet ist.
Ebenso wie die einzelnen Siegelleisten sind auch die Kühl
leisten hinsichtlich ihrer Temperatur, ihres Anlagedruckes
sowie ihrer Verweildauer auf den Papierbahnen einstellbar.
Ein Thermostat sorgt auch bei den Nahtkühleinrichtungen für
eine Beibehaltung der gewünschten Kühltemperatur.
Die Vorrichtung 10 arbeitet mit einem einstellbaren Takt
in einer Fertigungslinie, wobei die obere Papierbahn 14 und
die untere Papierbahn 15 von der Abdeckeinrichtung 11 nach
einander die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 erläuterten Ein
richtungen zur Herstellung von Luftpolster-Versandtaschen
durchlaufen. Auf Grund der erfindungsgemäßen Konzeption kön
nen bei einer doppelnutzigen Fertigung kurze Umstellzeiten
für Formatänderungen verwirklicht werden, wobei die Vor
richtung auf Grund der einfach aufgebauten einzelnen Ein
richtungen außerordentlich störunanfällig ist und für den
Betrieb der Vorrichtung angelernte Personen ausreichen. Es
treten weder Transportprobleme noch Versiegelungspuren oder
dgl. auf, wodurch der Ausschuß bei der Fertigung minimiert
wird. Die beim Versiegeln auftretenden Spannungen in dem
Verbund aus Papierbahnen und Luftpolsterfolienbahnen werden
problemlos beherrscht, und bei Formatwechsel brauchen auf
Grund der erfindungsgemäßen Konzeption keine Kühlleisten
oder Siegelleisten ausgetauscht zu werden, weil lediglich
ein Verschieben auf die jeweilige Formatgröße mit einfa
chen Mitteln zuverlässig erreicht werden kann.
Claims (20)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Luftpolster-Versandtaschen,
bestehend aus einer Abwickeleinrichtung (11, 24) für Pa
pierbahnen (14, 15) und für wenigstens eine Luftpolster
folienbahn (27, 30), einer Einrichtung (32, 33, 34, 35, 36)
für das Versiegeln und anschließende Kühlen der Papierbah
nen (14, 15) mit jeder eingeführten Luftpolsterfolienbahn
(27, 30) im Bereich des Versandtaschenrandes, einer Vor
zugseinrichtung (40, 44) für die Papierbahnen (14, 15)
mit eingesiegelter Luftpolsterfolienbahn (27, 30), und
aus einer Einrichtung (43, 45) für das dem vorgesehenen
Format entsprechende Schneiden der Versandtaschen,
gekennzeichnet durch
eine Flächensiegelungseinrichtung (32), die vor der Ver siegelungs- und Kühleinrichtung (33-36) angeordnet ist,
eine Bahnlaufsteuereinrichtung (42) für die Korrektur eines Verlaufens der über die eingesiegelte Luftpol sterfolienbahnen (27, 30) miteinander verbundenen Pa pierbahnen (14, 15) vor der Schneideinrichtung (43, 45), und durch eine Taktsteuerung (39) für die Bearbeitung der Papier bahnen (14, 15) mit den Luftpolsterfolienbahnen (27, 30).
eine Flächensiegelungseinrichtung (32), die vor der Ver siegelungs- und Kühleinrichtung (33-36) angeordnet ist,
eine Bahnlaufsteuereinrichtung (42) für die Korrektur eines Verlaufens der über die eingesiegelte Luftpol sterfolienbahnen (27, 30) miteinander verbundenen Pa pierbahnen (14, 15) vor der Schneideinrichtung (43, 45), und durch eine Taktsteuerung (39) für die Bearbeitung der Papier bahnen (14, 15) mit den Luftpolsterfolienbahnen (27, 30).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für eine zweinutzige Herstellung von Versandtaschen
eine Zusammenführung von zwei Papierbahnen (14, 15) über
und unter zwei Luftpolsterfolienbahnen (27, 30) vor einer
Teil- und/oder Vollflächenversiegelung in der Flächensiegel
einrichtung (32) vorgesehen ist, wobei die Luftpolster
folienbahnen (27, 30) parallel und horizontal in die
Flächensiegeleinrichtung (32) einlaufen und die Breite
der Luftpolsterfolienbahnen (27, 30) der notwendigen
Breite für zwei nebeneinanderliegenden Versandtaschen
entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der in Laufrichtung der Papierbahnen (14,
15) randseitig vorgesehenen Taschenöffnungen jeweils eine
ein Versiegeln der Taschenöffnungen verhindernde Ein
richtung (132, 133) zwischen den beiden Luftpolster
folienbahnen (27, 30) bei Längssiegelung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (132, 133) aus einer PTFE-Lanze
besteht.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Längssiegeln der Papierbahnen (14, 15) eine
verstellbare Schutzeinrichtung (130, 131) für Längs
siegelelemente (115, 117) gegen Verschmutzung oder Ver
kleben vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzeinrichtung (130, 131) aus einer an dem
Längssiegelelement (115, 117) befestigten und über die
Siegelfläche verlaufenden, aufwickelbaren PTFE-Bahn be
steht.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einstelleinrichtung (120-125) für Versandta
schenformate und eine Ablängeneinstelleinrichtung (96,
97) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formateinstelleinrichtung Zahnstangen in Lauf
richtung und quer (126) zur Laufrichtung der Papier
bahnen (14, 15) aufweist, wobei die Zahnstangen mit an
Siegelungselementen (115, 116, 117) und Kühlelementen
der Versiegelungs- und Kühleinrichtung (33-36) gelager
ten Ritzel kämmen, welche zur Verstellung drehbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens für die Einstellungskontrolle des Quer
formats vorrichtungsfeste Meßskalen beiderseits der Lauf
richtung der Papierbahn (14, 15) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß für das Querschneiden der Versandtaschen eine Photo
zellensteuerung (96, 97) zur Abschnittsbestimmung vorgesehen
ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Transport der mit den Luftpolsterfolienbahnen
(27, 30) versiegelten Papierbahnen (14, 15) Zugrollen
(40, 44) vorgesehen sind, die an einer in der Papierbahn
mitte hergestellten Längssiegelnaht (99) und an den
seitlichen Rändern der Papierbahnen (14, 15) jeweils an
einer im Taschenöffnungsbereich hergestellten Längssiegel
naht (101 a, 101 b, 102 a, 102 b) angreifen.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahnlaufsteuereinrichtung (42) im Randbereich der
versiegelten Papierbahnen (14, 15) angreifende Zugeinrich
tungen (84, 85) aufweist, die bei einem seitlichen Ver
laufen der Papierbahnen (14, 15) entsprechend betätigbar
(82, 83) sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Zugeinrichtung aus einer in Papierbahnlaufrich
tung nach außen schräggestellten Führungsrolle (86, 87)und
aus einer in Papierbahnlaufrichtung nach außen schrägge
stellten Zugrolle (84, 85) besteht, wobei bei jeder Zug
einrichtung die Papierbahn (14, 15) auf der unteren Seite
stets auf der Führungsrolle (86 bzw. 87) laufen, und wo
bei die Zugrolle (84 bzw. 85) bei Auslaufen der Papier
bahnen (14, 15) an dem anderen gegenüberliegenden Rand
der wenigstens eine Papierbahn angreift.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Ermittlung eines Auslaufens der Papierbahnen
(14, 15) an den beiden Rändern eine Abfühleinrichtung
(94, 95) vorgesehen ist, wobei ein Signal einer Abfühl
einrichtung (94 bzw. 95) das Andrücken der für den an
deren gegenüberliegenden Rand vorgesehenen Zugrolle (84,
85) steuert.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Abfühleinrichtung aus einer Photozelle (94, 95)
besteht, und daß jede Zugrolle (84, 85) über einen
elektrisch angesteuerten Druckluftzylinder (82, 83)
betätigbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Laufrichtung der Papierbahnen (14, 15) vor der
Flächensiegelungseinrichtung (32) eine Papierbedruckein
richtung (21) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Laufrichtung der Papierbahnen (14, 15) vor der
Bahnlaufsteuereinrichtung (42) eine Stanzeinrichtung
(37, 38) für die Herstellung von Klappenverschlußlö
chern und für das Anschrägen der Verschlußklappen an
geordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Stanzeinrichtung (37, 38) Verstelleinrich
tungen vorgesehen sind, welche Zahnstangen, mit diesen
kämmende und zur Einstellung betätigbare Ritzel und eine
Meßskala aufweisen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Flächensiegelungseinrichtung (32) ein
randseitiges Aufbringen von Fixverschlußbahnen (103)
auf die untere Papierbahn (15) vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Flächensiegelungseinrichtung (32) zwei
Doppelabwicklungen (24) für Luftpolsterfolien (27, 30)
angeordnet sind, wobei jede Doppelabwicklung mit einer
automatischen Stoß-an-Stoß-Anklebeeinrichtung versehen
ist.
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