DE3873597T2

DE3873597T2 - Vorrichtung zum verschliessen von plastikumschlaegen oder dergleichen.

Info

Publication number: DE3873597T2
Application number: DE8888200888T
Authority: DE
Inventors: Pietro Fioravanti
Original assignee: PFM SpA
Current assignee: PFM SpA
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2008-05-06
Also published as: IT8785542A0; IT1210572B; DE3873597D1; ATE79344T1; EP0290105B1; US4838981A; EP0290105A2; EP0290105A3; CA1289046C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen von Plastikumschlägen oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Diese Vorrichtung ist dazu bestimmt, in waagerecht und kontinuierlich arbeitenden Maschinen eingesetzt zu wer den. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A- 33 38 105 bekannt.
Vorrichtungen dieser bekannten Art weisen im allgemeinen zwei übereinanderliegende, parallel zueinanderliegende Wellen auf, welche in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben sind, wobei eine jede Welle zumindest eine Platte aufweist, welche geeignet ist, die Querränder eines aus Kunststoff, plastischem Karton oder dergleichen bestehenden Umschlages zu verschließen. Am häufigsten weist die eine der beiden Platten ein Schneidmesser auf, welches den Schneidvorgang des bandförmigen Stoffes sicherstellt, welcher - um das Produkt herumgewickelt - die Umschläge bildet, um die einzelnen Umschläge voneinander zu trennen. In denjenigen Fällen, in welchen der Werkstoff für die Umschläge warmverschweißbar ist (z. B. Polyäthylen), ordnet man im Inneren der Platten einen oder mehrere elektrische Widerstandsdrähte an, welche - sofern sie an Strom angeschlossen sind - die Arbeitsfläche dieser Platten aufheizen.
Der wesentliche Nachteil dieser Vorrichtungen liegt in der Tatsache, daß die beiden Platten über einen sehr kleinen winkelförmigen Teil miteinander in Berührung bleiben; um infolgedessen eine annehmbare Qualität der Schweißverbindung zu erhalten, ist es erforderlich, die Drehbewegung dieser Platten herabzusetzen, um die Dauer des gegenseitigen Kontaktes derselben zu vergrößern, was offensichtlich eine Verminderung der Leistung dieser Vorrichtung zur Folge hat.
Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Platten keineswegs eine kreisförmige Bewegung um die Mittelachse der sie in Drehbewegung versetzenden Welle vollführen, sondern vielmehr eine geradlinige Bewegung während des Arbeitsvorganges, wobei dieser Bewegungsverlauf während derjenigen Phase kreisförmig bleibt, in welcher die Platten nicht in gegenseitigem Kontakt stehen. Dies wird dadurch erreicht, daß man eine oder mehrere Rollen vorsieht, die am äußeren Ende der Stangenträger der Platten angeordnet sind, wobei diese Rollen sich längs einer nockenförmigen Bahn bewegen, deren Halbmesser relativ zu der Achse der die Platte in Drehbewegung versetzenden Welle sich ändert.
Es ist klar, daß bei einer derartigen konstruktiven Verwirklichung der Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Platte und der Achse der vorerwähnten Welle veränderbar ist, insbesondere minimal ist auf dem Niveau des geradlinigen Teiles, wo sich der Schließvorgang der Platten tatsächlich abspielt; um diese Veränderung des Radius zu erlauben, müssen besondere Verbindungsmittel zwischen den Platten und den sie bewegenden Wellen vorgesehen werden. Darüber hinaus setzt die Anordnung der vorerwähnten Rollen, welche unentbehrlich für die Verhinderung dafür sind, daß die Platten und damit die Stange während der linearen Phase der Bewegung inkongruente Bewegungen vollführen, eine sehr genaue Grenze für die Größe des Schweißdruckes, welcher auf die Platten ausgeübt werden muß. Ganz abgesehen davon setzt die Anordnung von zwei parallelen Wellen, die quer zur Vorschubrichtung des Produktes liegen, eine bestimmte äußere Grenze für die Dicke derjenigen Umschläge, welche in der vorstehenden Weise bearbeitet werden sollen.
Schließlich weist diese bekannte Vorrichtung beträchtliche Nachteile in demjenigen Falle auf, in welchem sie zum Heißverschluß der aus Kunststoff bestehenden Umschläge verwendet wird; in einem derartigen Falle ist es erforderlich, sowohl die elektrischen Verbindungsleitungen zur Versorgung der im Inneren der Platten liegenden Heizwiderstände ebenso wie Leitungen vorzusehen, welche die Verbindung der Sonden zur Bestimmung der Temperatur der Platten mit der Zentrale zur Kontrolle dieser Temperaturen sicherstellen. Bei einer derartigen Vorrichtung sind die Leitungen auf dem Niveau der die Drehbewegung der Platten bewirkenden Wellen befestigt, welche wiederum von einem festen Teil der Vorrichtung getragen werden. Es ist klar, daß die Verbindungsleitungen zwischen der Platte einerseits und der Welle andererseits beträchtlichen Beanspruchungen unterworfen sind, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Abstand zwischen der Platte und der Achse der Welle keineswegs konstant ist. Dies schließt die Tatsache ein, daß diese Leitungen, insbesondere die Stromzufuhr-Leitungen keineswegs aus Kupfer ausgeführt sind, oder aber aus einem Material mit niedrigem Temperaturkoeffizienten (Mangan und Eisen konstanter Leitfähigkeit) für die den Sonden zugeordneten Leitungen herzustellen sind, und zwar deshalb, weil diese Stoffe nicht in der Lage sind, diesen Beanspruchungen längere Zeit standzuhalten. Der Kern dieser Leitungen muß infolgedessen allgemein aus harmonischem Stahl ausgeführt werden, welcher optimale mechanische Eigenschaften, jedoch einen höheren elektrischen Widerstand gegenüber Kupfer, insbesondere aber einen erhöhten Temperaturkoeffizienten aufweist, was zu erheblichen Ungenauigkeiten bei der Temperaturmessung mit Hilfe der für diesen Zweck vorgesehenen Sonden führt.
Die Erfindung schlägt die Verwirklichung einer Vorrichtung vor, bei welcher die Platten eine geradlinige und keineswegs eine kurvenförmige Bewegung auf dem Niveau ihrer Arbeitszonen vollführen, wobei die vorstehend angedeuteten Nachteile dabei vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Anspruch 1 definiert.
Die Erfindung sieht vor, daß der Stangenträger für eine jede der beiden Platten auf dem Niveau ihrer beiden äußeren Enden in einer Bahn oder einem Nocken liegt, welcher einen geradlinigen Teil als Arbeitszone sowie einen im Profil kreisförmigen Teil aufweist. Das grundlegende Merkmal der Erfindung liegt darin, daß auf dem Niveau einer im Bereich der äusseren Enden liegenden Zone die vorerwähnten Stangen im Inneren einer länglichen, in einer Pleuelstange eingearbeiteten Aussparung liegen, wobei diese Pleuelstange mit Hilfe eines geeigneten Mittels in Drehbewegung versetzbar ist. Auf diese Weise sind die Stange und somit auch die mit ihr verbundene Platte gezwungen, der Bewegung der Pleuelstange zu folgen, indem sie auf diese Weise der vorerwähnten Bahn oder dem Nocken folgen. Um zu verhindern, daß die Stange und infolgedessen auch die Platte inkongruente Bewegungen in derjenigen Zone vollführen, in welcher die Bewegung dieser Stange geradlinig ist, ist vorgesehen, daß diese Stange mit zwei senkrecht zu dieser liegenden Armen verbunden ist, wobei diese Arme auf dem Niveau ihrer äusseren Enden an einen Schlitten angelenkt sind, welcher sich auf einer in waagerechter Richtung orientierten Führungsstange bewegt. Dieser Schlitten vollführt somit längs dieser Stange eine hin- und hergehende Bewegung, und zwar entsprechend den Bewegungen der Platte längs der Bahn oder längs des Nockens.
Hierdurch sind die beiden Pleuelstangen keineswegs mit irgendeiner Welle oder in Querrichtung orientierten Kupplungsmitteln vereinigt, wobei die kinematische Verbindung durch Mittel sichergestellt ist, die innerhalb der Arbeitszone liegen; bei dieser Type der Verwirklichung ist es möglich, als Folge der Abmessungen sowie der Form der Nocken und der identischen Platten, Umschläge erheblich größerer Dicke zu bearbeiten als dies mit der oben angedeuteten bekannten Vorrichtung der Fall ist. Darüber hinaus kann man den Schweißdruck, der von den Platten auf dem Niveau der Querränder eines jeden Umschlages ausgeübt wird, ganz erheblich steigern, wenn man einmal davon ausgeht, daß die Rollen, welche als Stabilisierungselemente für die Platten auf dem Niveau des geradlinigen Teiles dienen, entfallen.
Darüber hinaus ist man als Folge der Anordnung der Führungsstangen in der Lage, die elektrischen Versorgungsleitungen für die Heizwiderstände in den Platten ebenso wie die Leitungen zur Verbindung der Sonden in diesen Platten in Umhüllungen anzuordnen, welche von diesen Stangen getragen sind, wodurch Überbeanspruchungen dieser Leitungen vermieden werden.
Die vorstehend angedeuteten ebenso wie noch weitere Merkmale der Erfindung sind im folgenden im Detail beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Die Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Platten sich in der Arbeitsstellung befinden.
Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung, wobei die Platten in unterschiedlichen Stellungen der Bahn oder des Nockens dargestellt sind,
Figur 3 eine Teilansicht mit Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 4 eine detaillierte Ansicht mit Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Figur 1 sieht man, daß die Vorrichtung im wesentlichen zwei einander gegenüberliegende Platten 1 aufweist, von welchen eine jede von einem Stangenträger 3 gehalten wird, welcher in der Nähe seiner beiden äusseren Enden in das Innere einer länglichen Aussparung 7' eingreift, welche in Längsrichtung in einer Pleuelstange 7 eingearbeitet ist; die äußeren Enden der Stangen sind in eine Bahn oder einen Nocken 8 eingeführt, welcher in die Sichtfläche eines Trägers 18 eingearbeitet und in Richtung der Arbeitszone gerichtet ist. Diese Bahn oder Nocken weist einen in Höhe der Arbeitszone liegenden geradlinigen Teil 8' sowie einen im Profil kreisbogenförmigen Teil 8" auf.
Aufgrund der Tatsache, daß die Pleuelstangen 7 mit Hilfe von geeigneten Mitteln um die Querachse 7" in Drehung versetzt werden, ist es klar, daß der Stangenträger 3 und infolgedessen die Platten 1 gezwungen sind, den durch die Bahn oder den Nocken 8 bestimmten Weg einzuschlagen, wobei auf dem Niveau der äußeren Enden des Stangenträgers 3 geeignete Mittel zum Abrollen vorgesehen sind. Die Anordnung der länglichen Aussparung 7' erlaubt die Veränderung der Strecke zwischen dem Stangenträger 3 und der Drehachse 7" als Folge der Exzentrizität der Bahn oder des Nockens 8. Die Figur 2 zeigt in diesem Zusammenhang eine Reihe von Stellungen, welche die Platten im Verlaufe der Drehbewegung der Pleuelstange 7 einnehmen; es ist klar, daß diese Platten auch synchron in entgegengesetzten Drehrichtungen sich bewegen. Die Drehrichtungen in der Zeichnung sind lediglich beispielsweise angegeben und können problemlos auch umgekehrt werden.
Der zweckmäßige Bewegungsverlauf der Platten 1 entspricht dem Verlauf des geradlinigen Teiles 8', auf dessen Niveau sie in Kontakt verbleiben, und zwar zunächst längs eines begrenzten Teiles ihrer einander gegenüberliegenden Flächen folgend, dann längs der gesamten Fläche dieses Teiles folgend und schließlich längs eines Teiles dieser Flächen folgend, der immer kleiner wird, bis ihre gegenseitige Trennung erreicht ist, wobei auf diese Weise das Schließen und ggf. der Schnitt der Querränder der Umschläge sichergestellt ist.
Um eine inkongruente Bewegung der Platten entsprechend dem geradlinigen Teil 8' zu verhindern, wird eine jede dieser Platten stets auf dem Niveau ihrer beiden äußeren Enden mit zwei Armen 4 verbunden, deren Achsen senkrecht zu der Quer-Symmetrieebene der Platten sind, wobei diese Arme mit ihren gegenüberliegenden äußeren Enden an einen Schlitten 5 angekoppelt sind, welcher sich längs der Führungsstange 6 bewegen kann, und zwar während der Zwangsbewegungen der Gesamtanordnung als Folge der Pleuelstangen 7.
Die Figur 4 zeigt, daß die Endteile der Stangenträger 3 in Querrichtung kleiner sind als im Mittelbereich; an diesen Endteilen sind Rollenlager 16 angeordnet, welche im Inneren der Bahnen 8 sich drehende Organe bilden. Um die Stangenträger 3 herum und unmittelbar vor ihren äußeren Zonen sind zwei Lagerböcke 17 angeordnet, welche für die Bewegung der Stangenträger im Inneren der länglichen Aussparung der Pleuelstange 7 unentbehrlich sind.
Wie die Figur 3 zeigt, ist die Vorrichtung mit elastischen Mitteln 10 ausgerüstet, welche den oberen Träger 18 nach unten zurückdrücken, wobei diese Mittel dazu dienen, eine Druckkraft der oberen Platte auf die untere Platte auszuüben. Diese Druckkraft ist durch Betätigung der Schraube 11 veränderbar. Die beiden Träger 18 sind mittels Abstandshaltern 9 miteinander verbunden, welche zwischen diesen angeordnet und in der Lage sind, gleichzeitig auch den Abstand zwischen den Platten zu regeln.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Bewegung der gesamten Anordnung von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motor verwirklicht, der über eine Kette, einen Riemen oder dergleichen mit einem Zahnrad 13 verbunden ist, welches auf einer Wellen 15 aufgekeilt ist, um die eine der Pleuelstangen 7 in Drehbewegung zu versetzen. Die Drehbewegung dieser Welle ruft eine Drehbewegung der Zahnräder 19 und 20 hervor; letztere bestimmen über das Zahnrad 21 die Bewegung der Welle 15, welche die andere Pleuelstange 7 in Drehbewegung versetzt. Das Zahnrad 19 ist mit dem auf der in Querrichtung orientierten Welle 14 aufgekeilten Zahnrad 22 verbunden. Auf das gegenüberliegende äußere Ende dieser Welle ist ein weiteres Zahnrad 23 aufgekeilt, welches über das Zahnrad 24 die Drehbewegung der Welle 15 der unterhalb liegenden Pleuelstange sicherstellt und welches über die Zahnräder 15 und 26 die Drehbewegung der Welle 15 bestimmt, welche die andere Pleuelstange 7 verschiebt.
Die Zusammenarbeit der Zahnräder und aufgrund der Tatsache, daß die entsprechenden Zahnräder auf beiden Seiten der Vorrichtung identisch sind und in Anbetracht der Tatsache, daß die Zahnräder 20 und 21 (ebenso wie die Zahnräder 25 und 26) die gleiche Zähnezahl haben, führt zu dem Ergebnis, daß sich die Pleuelstangen des gleichen Lagers in entgegengesetzter Richtung synchron drehen, während die Pleuelstangen, die auf dem Niveau derselben Platte liegen, sich zwar synchron, aber in gleicher Richtung drehen.
Aus Figur 3 geht hervor, daß bei Verwendung der Vorrichtung zum Warmverschweißen der Umschläge die Leitungen für die Versorgung der elektrischen Widerstände ebenso wie die Leitungen zur Übertragung des elektrischen Signals der in den Platten liegenden Sonde zweckmäßig in einer Umhüllung 27 liegen, die von dem Arm 4 getragen sind, der seinerseits mit dem Stangenträger 3 in Verbindung steht. Durch diese Anordnung sind die Leitungen 12, insbesondere deren Abkröpfungen 12', einer Beanspruchung unterworfen, die einzig und allein von der Bewegung des Armes 4 herrührt, während bei den bekannten Anordnungen, bei welchen die Leitungen zwischen den Platten und der diese in Drehbewegung versetzenden Welle angeordnet sind, als Folge der Bewegungen dieser Platten, diese Leitungen erheblichen Beanspruchungen unterworfen sind.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, auf dem Niveau der äußeren, in Querrichtung verlaufenden Ränder zweier hintereinanderliegenden Umschläge Schnittvorgänge durchzuführen. In einem derartigen Falle wird das Schneidmesser in das Innere einer geeigneten Aussparung in der Arbeitsfläche einer der beiden Platten 1 verlegt, wobei die gegenüberliegende Platte eine andere Aussparung 1' zur versenkbaren Anordnung des Schneidmessers in dieser Platte aufweist. Das vorstehend erwähnte Schneidmesser wird in an sich bekannter Weise am Boden der es einschließenden Aussparung mit elastischen Mitteln befestigt, welche bestimmt sind, das Schneidmesser in das Innere der Aussparung zurückzubewegen.
Um den Schneidvorgang des Schneidmessers 2 dann auszulösen, wenn die Platten in Kontakt sind, sieht die Erfindung vor, daß sich das Schneidmesser seitlich aus der es aufnehmenden Aussparung herausbewegt, und zwar mit Hilfe von zwei Verlängerungen 2' und zwei Würfeln 28, welch letztere am äußeren Ende der Pleuelstangen 7 befestigt sind, die neben derjenigen Platte liegen, in welcher das Schneidmesser untergebracht ist. Aufgrund der Tatsache, daß sich die Pleuelstange 7 dreht, indem sie einer genau kreisförmigen Bahn um die Achse der Welle 15 folgt, während sich die Platten 1 längs einer exzentrischen Bahn bewegen, interferieren die Verlängerungen 2' des Schneidmessers mit den Würfeln 28 und rufen auf diese Weise den Austritt des Schneidmessers aus der es aufnehmenden Aussparung hervor mit der Folge, daß der Schneidvorgang an dem Umschlag ausgeführt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschließen von Plastikumschlägen oder dergleichen, mit zwei achsparallelen Platten (1), welche sich durch synchrone Drehbewegung in entgegengesetzten Richtungen und mittels zweier Arme sowie einer in Höhe der beiden Platten liegenden Bahn oder eines Nockens, in welcher sich mit den beiden Platten verbundene Teile bewegen, in einer exzentrischen Bahn bewegen, wobei die Bahn oder der Nocken einen geradlinigen Teil aufweisen, dessen beiden äußeren Enden in einen die Form eines Kreisbogens aufweisenden Teil übergehen,und eine jede der beiden Platten an einem Stangenträger (3) befestigt ist, der von zwei Pleuelstangen (7) bewegt wird, in welchen die nahe der äußeren Enden des Stangenträgers liegenden Teile angeordnet sind und die äußeren Enden der Stangenträger (3) im Inneren der Bahn oder Nocken (8) liegen, wobei die Pleuelstangen (7) so bewegt werden, daß sie sich synchron drehen und die Pleuelstangen (7) eines jeden in Höhe einer jeden Platte liegenden Paares sich in entgegengesetzter Richtung zu dem anderen Paar drehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstangen (7) mit länglichen Aussparungen (7') versehen sind, in welchen die nahe der äußeren Teile der Stangen liegenden Teile angeordnet sind, daß eine jede der Stangen mit zwei Armen (4) verbunden ist, welche senkrecht zu der in Querrichtung liegenden Mittelebene der Platten stehen und daß diese Arme (4) an einem Schlitten (5) angeordnet sind, welcher sich längs einer waagerechten Führungsstange (6) bewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe der Stangen (3) in der Bahn oder dem Nocken (8) bewegbare Rollen (16) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um diejenigen Teile der Stangen (3) herum, welche im Inneren der länglichen Aussparungen (7') der Pleuelstangen (7) liegen, zwei Gleitorgane (17) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Gesamtanordnung mittels eines Antriebsmotors erfolgt, welcher mit einer auf einer Achse (19) aufgekeilten Welle (15) verbunden ist, welche die eine der Pleuelstangen in Drehbewegung versetzt, daß auf dieser Welle (15) zwei weitere Zahnräder (19, 20) aufgekeilt sind, welch letzteres ein weiteres Zahnrad (21) gleichen Durchmessers in Drehbewegung versetzt, wobei dieses Zahnrad (21) auf derjenigen Welle (15) aufgekeilt ist, welche die oberhalb der vorhergehenden Pleuelstange (7) liegende Pleuelstange (7) bewegt, daß das Zahnrad (19) über ein weiteres Zahnrad (22) eine Welle (14) antreibt, welche in Querrichtung außerhalb des Arbeitsbereiches orientiert ist und daß diese Welle unter Zwischenschaltung einer kinematischen Kette, bestehend aus gleichen und relativ zu den Zahnrädern auf gleicher Höhe des anderen Armes der Vorrichtung identisch angeordneten Zahnrädern, die Welle (15) und infolgedessen auch die Pleuelstangen (7) in Drehbewegung versetzt, welche auf dem letzten Arm angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Warmverschluß der Plastikumschläge, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe eines jeden Armes (4) eine Umhüllung (27) vorgesehen ist, welche die elektrischen Leitungen (12) der im Inneren der Platten angeordneten Heizwiderstände sowie die Leitungen der in diesen Platten liegenden Sonden aufnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche auch das Schneiden der Querränder der Plastikumschläge ermöglicht, mit einem Schneidmesser (2), welches in einer sich über die gesamte Länge einer der beiden Platten erstreckenden Aussparung liegt und mit dem Bodenbereich derselben über elastische Mittel verbunden ist, welche es in diese Aussparung hineindrücken, während diejenige Platte, welche der das Schneidmesser aufnehmenden Platte gegenüberliegt, eine Aussparung (1') aufweist, welche gegenüber der vorerwähnten Aussparung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (2) zwei Verlängerungen (2') aufweist, welche in seitlicher Richtung aus der Platte (1) herausgeführt sind, während auf derjenigen Pleuelstange (7), welche der das Schneidmesser tragenden Platte entspricht, ein Würfel (28) angeordnet ist, der so bemessen ist, daß er mit diesem Schneidmesser in der Weise in Berührung gelangt, indem er es nach unten bewegt, wenn die Platte (1) eine geradlinige Bewegung vollführt.