DE3907208C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben der Querschweißbacken (Quersiegelbacken) in einer Schlauchbeutelmaschine mit Steuereinrichtung, wobei der Betätigungszyklus der Querschweißbacken einen ersten Arbeitsschritt umfaßt, in welchem die Querschweißbacken voneinander entfernt sind, einen nachfolgenden zweiten Arbeitsschritt, in welchem die Querschweißbacken gegeneinander bewegt und vor oder zu Beginn des zweiten Arbeitsschrittes die Querschweißbacken zur Erwärmung des Schlauchbeutels in einem Abstand zur Oberfläche des Schlauchbeutels gehalten oder an den zu verschweißenden Folienschlauch angelegt werden, einen nachfolgenden dritten Arbeitsschritt, in welchem die Querschweißbacken gegeneinandergepreßt werden, und einen vierten Arbeitsschritt, in welchem die Querschweißbacken voneinander getrennt werden. Ein solches Verfahren ist z. B. der DE-AS 11 79 854 oder der GB-PS 7 75 061 entnehmbar.

Es sind aus dem Stand der Technik ferner Schlauchbeutelmaschinen bekannt, beispielsweise aus der DE 37 15 838 A1, bei welchen die Bewegung der Querschweißbacken mittels Kurvenscheiben gesteuert wird. Dabei ist insbesondere ein Kurvenscheibenpaar vorgesehen, welches direkt mit dem Paar von Querschweißbacken betriebsverbunden ist und so ausgebildet ist, daß bei einer vollständigen Drehung der Kurvenscheibe ein Arbeitszyklus der jeweiligen Querschweißbacke durchgeführt wird. Obwohl die Form der jeweiligen Kurvenscheibe fest vorgegeben ist, ist es möglich, die Bewegung der Querschweißbacke den jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen. Man erreicht dies dadurch, daß die Winkelgeschwindigkeit der Kurvenscheiben während ihres Umlaufs verändert wird. Insbesondere ist es möglich, die erforderlichen Siegel- oder Schweißzeiten in Abhängigkeit von der Art des Materials des Schlauchbeutels oder des Hüllstoffes, der Temperatur dieses Materials oder der Temperatur der Schweißbacken zu steuern. Es ist aber nicht möglich, den jeweils erforderlichen Anpreßdruck der Querschweißbacken den Erfordernissen anzupassen. Dies führt unter ungünstigen Betriebsbedingungen dazu, daß entweder keine ausreichende Verschweißung oder Versiegelung erfolgt oder daß das Material durch die Querschweißbacken zu sehr erwärmt wird, so daß Löcher oder Fehlstellen entstehen können.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Kurvenscheibensteuerung der Querschweißbacken liegt darin, daß die Querschweißbacken durch die von den Kurvenscheiben aufgezwungene Beschleunigung vielfach stark gegeneinanderschlagen, so daß hohe Materialbeanspruchungen auftreten. Dies hat zur Folge, daß die Querschweißbacken aus festeren Materialien gefertigt und entsprechend dimensioniert werden müssen. All dies erhöht die Herstellungskosten der Schweißbacken oder führt dazu, daß größere Massen bewegt werden müssen.

Aus dem Artikel Bippus, Walter & Heyse, Klaus: Verfahren und Vorrichtungen zum Schweißen und Heißsiegeln von Verpackungsfolien in DE-Z.: Verpackungsrundschau, 10. Sonderausgabe Oktober 1967, S. 18 bis 36, sind die Zusammenhänge zwischen Siegeldruck, Backenzustand und Backentemperatur bekannt. Es ist dabei insbesondere angegeben, daß ein hoher Aufwand erforderlich ist, um die Temperatur der Siegelbacken mittels einer geeigneten Steuerungs- und Regelungseinrichtung möglichst konstant und gleichbleibend zuhalten. Hierzu werden Temperaturfühler verwendet, welche insbesondere die Temperaturverteilung in Längsrichtung der Siegelbacke berücksichtigen. Die hier beschriebene Vorgehensweise zielt somit darauf ab, eine möglichst gleichbleibende Temperatur der Siegelbacken dadurch zu erzielen, daß die Heizungseinrichtung in entsprechender Weise nachgeregelt wird.

Aus der US 38 26 701 ist ein kontinuierlich arbeitendes Folienschweißgerät bekannt, bei dem die Stärke der beiden Ausgangsfolien und die Stärke der Schweißnaht gemessen werden. In Abhängigkeit der erhaltenen Stärke der Schweißnaht wird die Siegelzeit durch Veränderung der Vorzugsgeschwindigkeit der Folien und/oder der Anpreßdruck der Siegelwerkzeuge und/oder die Schweißtemperatur verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches es bei betriebssicherer Handhabbarkeit ermöglicht, den Druckverlauf während der Siegelphase kontrolliert zu beeinflussen, sowie eine einfach aufgebaute zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leistungsaufnahme des Antriebs der Querschweißbacken gemessen und dieses Meßsignals der Steuereinrichtung zugeführt wird, die dieses Meßsignal als Eingangsgröße zur Regelung des Siegeldruckes verwendet.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es möglich ist, den Anpreßdruck den jeweiligen Erfordernissen anzupassen und hinsichtlich der jeweils zu verwendenden Schlauchbeutelmaterialien zu optimieren. Insbesondere bei verschiedenen Materialstärken oder bei Schwankungen der Materialstärke ist es somit möglich, eine sichere und zuverlässige Durchführung des Verfahrens zu gewährleisten. Weiterhin ist es möglich, den Anpreßdruck jeweils bis zu dem optimalen Wert aufzu­ bauen. Es wird dabei verhindert, daß die Backen mit zu geringem oder zu großem Druck gegeneinander angepreßt werden.

Während beim Stand der Technik z. B. PCT-WO 88/ 00 887 stets versucht wird, durch eine exakte Temperaturregelung die Temperatur der Quersiegelbacken auf einem gleichbleibenden Wert zu halten und damit eine gleichbleibende Güte der Siegelnaht zu sichern, wird mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ein Verfahren verwendet, bei welchem ständig die Temperatur der Siegelbacken gemessen wird und auch diese Siegelbackentemperatur als Ausgangsgröße zur Bestimmung der Siegelparameter verwendet wird. Dabei ist es besonders günstig, daß Schwankungen in der Temperatur der Quersiegelbacken, welche auch bei exakter Temperaturführung bzw. -steuerung der Heizeinrichtungen der Siegelbacken nicht zu vermeiden sind, sofort zu einer Anpassung des Siegeldruckes und der Siegelzeit führen. Dabei ist es insbesondere von Wichtigkeit, daß nicht nur die Siegelzeit, welche direkt von der Siegeltemperatur abhängt, sondern auch der Siegeldruck variiert wird, um sicherzustellen, daß auch bei Dickenschwankungen des Siegelmaterials dieses immer mit einem vorgegebenen Druck beaufschlagt wird, welcher den maximal möglichen Druck in keinem Falle überschreitet. Somit wird gewährleistet, daß auch bei Änderungen der Dicke der zu versiegelnden Folie eine optimale Naht ausgebildet wird.

Es erweist sich weiter als vorteilhaft, daß es möglich ist, Temperaturänderungen der Querschweißbacken, welche zu einer Verkürzung oder Verlängerung der Siegelzeit führen können, entsprechend zu berücksichtigen. Weiterhin ist es möglich, die Siegelzeit an unterschiedliche Druckverhältnisse anzupassen, d. h. beispielsweise bei einem höheren Anpreßdruck der Querschweißbacken die Siegelzeit zu verringern.

Um auf möglichst einfache Weise den jeweiligen Anpreß­ druck der Querschweißbacken zu ermitteln, wird die Leistungsaufnahme des Antriebs der Querschweißbacken ermittelt und der Steuereinrich­ tung zugeführt. Auf die Verwendung zusätzlicher Druck­ meßdosen oder ähnlichem kann somit verzichtet werden. Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfachung des Auf­ baus der Schlauchbeutelmaschine und zu einer Reduzie­ rung der Kosten der Querschweißbacken.

Der Verschiebeweg der Querschweißbacken kann bevorzugterweise aus einer Winkeländerung des Antriebsmechanismus der Querschweißbacken ermittelt und der Steuereinrichtung zugeführt werden. Auf weitere Wegmeßeinrichtungen kann dabei verzichtet werden.

Weiterhin ist es möglich, daß vor dem vierten Arbeitsschritt zur Nachheizung der Schweißstelle die Querschweißbacken in einem geringfügigen Abstand voneinander gehalten werden. Durch diese Nachwärmung ist es möglich, eine gleichmäßige Ausbildung der Schweißnaht sicherzustellen, wobei ins­ besondere Verwerfungen oder Spannungen in der Schweißnaht verhindert werden können. Durch die Mög­ lichkeit, den Abstand zwischen den Querschweißbacken und dem Schlauchbeutelmaterial während der Vor- oder Nachwärmzeit variabel einzustellen, ist es möglich, die Vorwärmung oder Nachheizung exakt den jeweiligen Anfor­ derungen anzupassen.

Weiterhin kann es sich als günstig erweisen, das erfin­ dungsgemäße Verfahren mehrmals hintereinander durch­ zuführen, so daß eine mehrfache Verschweißung bzw. die Ausbildung zueinander paralleler Schweiß- oder Siegel­ nähte möglich ist.

Als nächster Arbeitsschritt kann dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Messerschnitt zum Durchtrennen der Schlauchbeutel nachfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer geringen mechanischen Belastung sowohl der Querschweißbacken als auch des Materials des Schlauchbeutels, und es ist mög­ lich, sämtliche Bewegungsabläufe, d. h. den gesamten Betätigungszyklus in den einzelnen Arbeitsschritten be­ liebig zu variieren und den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Der wesentliche Vorteil ergibt sich daraus, daß es möglich ist, den Druck der Quer­ schweißbacken auf das Material des Schlauchbeutels exakt zu steuern. Es ist somit möglich, sowohl den Druckaufbau als auch den Druckabbau im einzelnen anzu­ passen. Die Stellung, welche die Querschweißbacken wäh­ rend des Vorwärmens einzunehmen haben, d. h. der Ab­ stand zwischen dem Schlauchbeutelmaterial und den Quer­ schweißbacken, kann in Abhängigkeit von der Dicke des Schlauchbeutelmaterials bzw. des Folienmaterials und als Funktion der Druckaufbauzeit festgelegt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird hin­ sichtlich einer Schlauchbeutelmaschine durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Antriebsmechanismus kann in Form einer Kniehebelanordnung ausgebildet sein. Die Zustel­ lung der Kniehebelanordnung kann über eine Kugelrollen­ spindel, einen Hydraulikzylinder oder einen Linearantrieb erfolgen. Weiterhin ist es günstig, wenn im Bereich der Kniehebelanordnung ein Sensor zur Ermitt­ lung des Verschiebewegs der Querschweißbacken angeord­ net ist.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antriebsmechanismus für jede Querschweißbacke eine Kurvenbahn umfaßt, in welcher ein mit der Querschweißbacke verbundene Kurvenrolle beidseitig geführt ist, wobei die Kurvenbahnen auf einer Trägerscheibe ausgebildet sind, welche reversierend verschwenkbar ist. Bei dieser Ausführungsform der Schlauchbeutelma­ schine erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß nur die Trägerscheibe reversierend verschwenkbar sein muß, um eine Hin- und Herbewegung der Querschweißbacken zu erzeugen, während der Hauptteil des Antriebs, insbe­ sondere der Antriebsmotor unabhängig von dieser Bewe­ gung ist. Dabei ist es entweder möglich, einen norma­ len, umlaufenden Motor einzusetzen, welcher kostengün­ stig herstellbar ist und technisch einfach ausgestaltet werden kann, oder falls erwünscht, ist es mög­ lich, die Trägerscheibe mittels eines Reversiermotors reversierend zu verschwenken. Ein weiterer Vorteil die­ ser Ausgestaltungsform ist dadurch gegeben, daß, im Ge­ gensatz zu einem reinen Kniehebelmechanismus die Kur­ venbahnen, mittels derer die Bewegungen der Quer­ schweißbacken gesteuert werden, so ausgebildet sein können, daß ein schlagfreies Umsteuern auch bei hohen Taktfrequenzen ermöglicht wird. Weiterhin zeichnet sich diese Ausgestaltungsform dadurch aus, daß die umzusteu­ ernden Massen, im Gegensatz zu einer reinen Kniehebel­ anordnung, erheblich reduziert werden können. Dies führt zu einer erheblichen technischen Vereinfachung der gesamten Schlauchbeutelmaschine und gestattet es, die Taktzeiten bei hoher Betriebssicherheit und Lebens­ dauer der Schlauchbeutelmaschine erheblich zu verkür­ zen. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltungsform liegt darin, daß keine Stillstandszeiten eines Antriebsmotors erforderlich sind, da die Form der Kur­ venbahnen so ausgewählt werden kann, daß bei umlaufen­ dem Motor ein Stillstand der Querschweißbacken zur Durchführung des Siegelvorganges erfolgt.

Es erweist sich als günstig, die Ver­ schwenkung der Trägerscheibe mittels eines Kurbeltriebs vorzunehmen, da dann ein einfacher, umlaufender An­ triebsmotor verwendet werden kann. Dieser weist bevor­ zugterweise eine mit ihm betriebsverbundene Kurbel­ scheibe auf, welche über eine Stange mit der Träger­ scheibe verbunden ist. Die Einstellung der Zustellbewe­ gung der Querschweißbacken sowie der Siegelzeit kann bei dieser Ausgestaltungsform besonders einfach dadurch vorgenommen werden, daß entweder die Verbindungsstange längenveränderbar ausgebildet ist oder daß der An­ triebsmotor verschwenkbar gelagert ist, um auf diese Weise die Kurbelscheibe zu verschwenken. Die Verschwenkung des Antriebsmotors kann entweder manuell oder mittels eines Stellantriebes erfolgen. Weiterhin ist es möglich, zur Einstellung der Zustellbewegung bzw. der Siegelzeit den Antriebsmotor drehzahlregelbar auszubilden. Da erfindungsgemäß die in der Kurvenrollenbahn geführte Kurvenrolle, welche sich in fester Verbindung mit der Querschweißbacke befindet, in Abhängigkeit von ei­ ner Verschwenkung der Trägerscheibe eine Hin- und Rück­ bewegung der Querschweißbacke bewirkt, ist es somit möglich, die beiden Zeiten, welche für den Siegelvor­ gang ausschlaggebend sind, nämlich die Zeit zur Zustel­ lung der Siegelbacken (Hub) und die Siegelzeit einzu­ stellen. Die Aufteilung dieser beiden Zeiten erfolgt in Abhängigkeit von der Ausgangsstellung der Kurvenrolle in der geöffneten Stellung der Querschweißbacken. Die obenge­ nannten Maßnahmen können entweder einzeln oder in Kom­ bination verwendet werden, um eine geeignete Einstel­ lung vorzunehmen. Zusätzlich ist es weiterhin möglich, die Siegelzeit durch eine Beeinflussung der Form der Kurvenbahn vorzubestimmen. Dabei ist es möglich, beide Kurvenbahnen, bezogen auf die Schwenkachse der Träger­ scheibe punktsymetrisch auszubilden, so daß beide Quer­ schweißbacken in gleicher Weise bewegt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Kurvenbahnen zur Erzeugung ei­ ner jeweils unterschiedlichen Bewegung der Querschweiß­ backen voneinander unterschiedlich auszugestalten, bei­ spielsweise dadurch, daß die Kurvenbahn einer ersten Querschweißbacke einen Zustellbereich und einen daran anschließenden, keine Zustellung umfassenden Siegelbe­ reich aufweist, während die Kurvenbahn der zweiten Querschweißbacke einen Zustellbereich, einen daran an­ schließenden Bereich geringer Zustellung und einen nachfolgenden, keine Zustellung umfassenden Siegelbe­ reich umfaßt. Die zweite Querschweißbacke erfährt bei dieser Ausgestaltungsform einen Überhub, um während des Siegelvorganges die Anpreßkraft aufrecht zu erhalten.

In einer weiteren, besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest zwischen einer der Querschweißbacken und der zugeordneten An­ triebseinrichtung ein einstellbares Federelement ange­ ordnet ist, welches in Form einer mit Druckluft beauf­ schlagbaren Federeinrichtung (Luftfeder), einer mecha­ nischen Feder oder auch einer hydraulischen Feder mit einem Federspeicher ausgebildet sein kann. Das Federe­ lement ist einstellbar ausgebildet, um bei dem Überhub einer der Querschweißbacken während der Siegel- oder Schweißzeit eine ausreichende, konstante Anpreßkraft aufzubringen. Die Federkraft der Federeinrichtung ist unabhängig von der Betätigung des An­ triebsmechanismus der Querschweißbacke einstellbar.

Unter Verwendung des Federelementes ist es möglich, unter Beibehaltung aller anderen Be­ triebsfaktoren die Siegelzeit selbst zu beeinflussen. Falls beispielsweise eine Luftfeder verwendet wird, welche gegen eine mechanische Rückholfeder wirkt, so erfolgt während der Siegelzeit in dem Luftkolben der Aufbau ei­ nes höheren Druckes. Wird dieser zu einem bestimmten Zeitpunkt abgebaut, so bewirkt die mechanische Feder ein Zurückfahren des Kolbens und damit ein Zurückfahren der Querschweißbacke. Dies führt dazu, daß die beiden Querschweißbacken in einem Abstand zueinander angeord­ net sind, so daß sich die Siegelnaht abkühlen kann, während diese noch nicht durch das Füllgut des Beutels belastet ist, welches sich gegen kühlere Bereiche der Querschweißbacken abstützen kann.

Unter Verwendung eines mit Luft betätigten Federele­ ments ist es weiterhin möglich, den Zustellvorgang der Querschweißbacken dadurch zu überwachen, daß der Druck in der Luftfeder, beispielsweise mittels eines Sensors, überwacht wird. Sollte sich während der Zustellbewegung eine Druckerhöhung bemerkbar machen, so deutet dies darauf hin, daß die Querschweißbacken beim Zusammenfah­ ren gegen Füllgut anliegen, wodurch die Ausbildung ei­ ner dichten Siegelnaht verhindert würde. Die Überwa­ chung des Druckes kann somit zu Steuerungszwecken ver­ wendet werden.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung eines Luft-Federe­ lements mit einstellbarem Druck im Luftkolben liegt darin, daß bei einer Störung der Zuführung von Füllgut oder der Längsverschweißung der Folienbahn die Querschweißvor­ richtung weiterbetrieben werden kann, ohne daß Mehr­ fachsiegelungen erfolgen. Dies kann allein dadurch er­ reicht werden, daß die Federspannung durch Verminderung des Luftdrucks in dem Luftzylinder verringert wird, so daß die Feder den Kolben so verstellt, daß dieser in seiner Endlage nicht gegen die gegenüberliegende Quer­ schweißbacke gedrückt wird. Somit wird die Ausbildung einer Querschweißnaht verhindert.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Kurvenbahnen zur Steuerung der Querschweißbacken liegt darin, daß bei einer Umsteuerung die Kurvenrollen in der Kurvenbahn bzw. die Kurbelscheibe nur einen relativ kleinen Hub bei ei­ nem relativ großen Verschwenkwinkel ausführen, so daß ein sehr weicher Sinusverlauf bei der Bewegung der Querschweißbacken gegeben ist. Im Gegensatz zu einer reinen Kniehebelanordnung erfolgt somit hier kein schlagartiges Umschalten mit hoher Belastung der Vor­ richtung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Um­ steuern schlagfrei und unter geringer Beanspruchung der Vorrichtung erfolgt, da die umzusteuernden Massen sehr gering sind. Das Gewicht des Motors, des an ihn ange­ flanschten Getriebes und der Kurbelstange wirkt sich hierbei nicht aus. Weiterhin ist es möglich, die Siegelzeit durch die bereits beschriebenen Maßnahmen bzw. eine Einstellung des Federelementes den jeweiligen Anforderungen in optimaler Weise anzupassen.

Die erfindungsgemäßen Antriebsverfahren und Antriebs­ ausgestaltungen ermöglichen es, bei einem kurzen Weg der Querschweißbacken beim Druckaufbau eine hohe Kraft aufzubringen. Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteil­ haft, daß nur wenige bzw. geringe bewegte Massen vor­ handen sind, so daß eine materialschonende Ver­ schweißung oder Versiegelung möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be­ schrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungs­ wesentlichen Bauteile eines Ausführungsbei­ spiels einer Schlauchbeutelmaschine;

Fig. 2 ein Diagramm, welches den zeitlichen Ablauf eines Betätigungszyklusses der Querschweiß­ backen darstellt;

Fig. 3 eine vereinfachte Vorderansicht der wesentli­ chen Teile zur Betätigung der Querschweiß­ backen;

Fig. 4 eine Seitenansicht auf die in Fig. 3 gezeigte Anordnung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Schlauch­ beutelmaschine; und

Fig. 6 eine schematisierte Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung für die Schweißbacken.

In Fig. 1 ist eine schematische Anordnung der erfin­ dungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine dargestellt, wobei lediglich die funktionswesentlichen Teile und Baugrup­ pen abgebildet sind. Mit dem Bezugszeichen 1 ist sche­ matisch ein Paar von Querschweißbacken dargestellt, welche, wie nachfolgend noch beschrieben wird, relativ zueinander bewegbar sind, um in Anlage gegen einen Fo­ lienschlauch gebracht zu werden. Im Bereich der Quer­ schweißbacken 1 ist ein Antriebsmechanismus 4 vor­ gesehen, welcher in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist und welcher von einem Antrieb 3 (Motor) antreibbar ist. An dem Antrieb 3 ist ein im einzelnen nicht darge­ stellter Sensor vorgesehen, mittels dessen es möglich ist, das Drehmoment des Antriebs bzw. die Leistungsauf­ nahme des Antriebs 3 festzustellen und einer Antriebs­ verstärker- und Regelungseinheit zuzuführen, welche wiederum mit einer programmierbaren Steuereinrichtung verbunden ist. Es ist somit möglich, den Antrieb 3 in Abhängigkeit von vorgewählten Betriebsparametern zu be­ tätigen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist als einer dieser Parameter das Drehmoment des Antriebs 3 vorgesehen, welches direkt zu dem Anpreßdruck der Quer­ schweißbacken proportional ist.

In Fig. 2 ist ein Betätigungszyklus der Querschweiß­ backen über die Zeit dargestellt. Zu Beginn des Zyklus­ ses befinden sich die Querschweißbacken in geöffnetem Zustand (erster Arbeitsschritt), in welchem es möglich ist, einen Folienschlauch zwischen den Querschweiß­ backen durchzubewegen. In einem zweiten Arbeitsschritt erfolgt ein Schließen der Querschweißbacken auf einen vorbestimmten Abstand, welcher zum Vorwärmen des zu verschweißenden oder versiegelnden Folienmaterials dient. Nach einer Haltezeit werden die Querschweiß­ backen in einem vierten Arbeitsschritt gegeneinanderge­ drückt, um auf diese Weise den Schweißvorgang im fünf­ ten Schritt durchzuführen. In einem sechsten Arbeits­ schritt können nunmehr die Querschweißbacken wiederum, wie in Fig. 2 der durchgezogenen Linie dargestellt, vollständig voneinander getrennt werden. Es ist jedoch auch, wie in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien dar­ gestellt, möglich, die Querschweißbacken zunächst in einen Abstand zueinander zu bringen, welcher dem Vor­ wärmabstand oder einem anderen Abstand entspricht, um auf diese Weise ein Nachwärmen der Schweiß- oder Sie­ gelnaht vorzunehmen. Anschließend ist es dann möglich, die Schweißbacken wiederum voneinander zu trennen.

In Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht einer er­ findungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine dargestellt. Diese umfaßt ein als Gehäuse ausgebildetes Gestell 5, an dessen Vorderseite 5a ein vertikales Füllrohr 6 an­ geordnet ist. Der obere Bereich des Füllrohrs 6 ist von einer Formschulter 7 umgeben, über die eine Hüllstoff­ bahn 8 gelegt wird. Die Hüllstoffbahn 8 kann in Form einer Folie oder eines Netzes ausgebildet sein und wird von einer Rolle 9 abgezogen, welche im Bereich des Ge­ häuses 5 gelagert ist. Das Abziehen der Hüllstoffbahn 8 erfolgt mittels endloser Riemen 10, welche im Bereich des Füllrohres 6 angeordnet sind und einen großen Rei­ bungskoeffizienten aufweisen, so daß die Hüllstoffbahn entlang des Füllrohres 6 bewegt wird.

Unterhalb der Formschulter 7 ist eine Längsschweißbacke 11 vorgesehen, welche zur Verschweißung der Hüllstoff­ bahnkanten dient, um somit einen endlosen Schlauch aus­ zubilden.

Unterhalb der Längsschweißbacke 11 sind zwei Quer­ schweißbacken 1 angeordnet, welche dazu dienen, den Hüllstoffschlauch über Quernähte in einzelne Beutel 12 zu unterteilen.

Der Antrieb der Abzugsriemen 10 erfolgt über eine Welle 13, welche mit einem Riemenrad 14 verbunden ist, über welches ein Treibriemen 15 läuft, welcher wiederum über eine Kupplung 16 geführt ist. Diese ist über eine Welle 17 mit einem Getriebe 18 und einem mit diesem betriebs­ verbundenen Winkelgetriebe 19 verbunden. Über eine im einzelnen nicht dargestellte Zahnradübersetzung erfolgt der Antrieb durch den in Fig. 5 nicht dargestellten An­ trieb 3 (Motor).

Durch das Füllrohr 6 ist es möglich, in den Hüllstoff­ schlauch die abzufüllenden Stoffe einzufüllen, wobei der Einfüllvorgang im allgemeinen erst dann erfolgt, wenn die Querschweißbacken 1 sich in Anlage an dem Hüllstoffschlauch befinden und diesen abquetschen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils im einzelnen eine erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung des Antriebs der Quer­ schweißbacken 1. Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorderan­ sicht ist eine der Querschweißbacken 1a mit einem Rah­ men 20 verbunden, welcher, geführt durch Lagerungen 21, querverschiebbar ist. Mit ausgezogenen Linien ist in Fig. 3 ein geöffneter Zustand der Querschweißbacke 1a dargestellt, während der geschlossene Zustand der Quer­ schweißbacke 1a und des Rahmens 20 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Die andere Querschweißbacke 1b ist mit einer Betätigungsstange 22 verbunden, welche in einer Lagerung 23 seitlich verschiebbar geführt ist. Die durchgezogenen Linien zeigen wiederum einen geöff­ neten Zustand, während der geschlossene Zustand der Querschweißbacke 1b mit gestrichelten Linien darge­ stellt ist.

Sowohl der Rahmen 20 als auch die Betätigungsstange 22 sind mit einem Antriebsmechanisaus 4 verbunden, welcher bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Kniehebelmechanismus ausgebildet ist, welcher, wie durch die Pfeile dargestellt reversierend betätigbar ist. Durch eine Drehung der Welle 24 ist es somit mög­ lich, die Betätigungsstange 22 und den Rahmen 20 seit­ lich zu verschieben, um die Querschweißbacken 1a, 1b gegeneinander anzunähern oder voneinander zu trennen.

In Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Anordnung von Fig. 3 dargestellt, wobei sich, im Gegensatz zu Fig. 3, die Querschweißbacken 1a und 1b in dem geschlossenen Zu­ stand befinden. Zur Verdeutlichung der Darstellung wurde in Fig. 4 der Rahmen 20 ebensowenig abgebildet wie dessen Lagerung 21.

Eine Drehung der Welle 24 erfolgt über ein Getriebe 25 durch den Antriebsmotor 3. In Fig. 4 sind jeweils in schematischer Weise die Hebel 26, 27 des Kniehebelme­ chanismus 4 dargestellt, welche jeweils über Gelenke 28 bis 31 miteinander bzw. mit dem Rahmen und der Betäti­ gungsstange 22 sowie der Welle 24 verbunden sind.

Es ist weiterhin möglich, oberhalb der Querschweißbacken 1 (gemäß der Darstellung von Fig. 5) zusätzliche Abdrückelemente in Form zueinander bewegba­ rer Elemente vorzusehen, welche dazu dienen, den Hüll­ stoffschlauch zu quetschen, um ein Durchfallen oder Austreten der in den Schlauch einzufüllenden Stoffe zu verhindern, während sich die Querschweißbacken in der Vorwärm- bzw. Nachwärmstellung befinden.

Die Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Antriebseinrichtung der Querschweißbacken der erfindungsgemäßen Schlauch­ beutelmaschine. Die Querschweißbacke 1a ist an einem Joch 40 befestigt, welches mit Führungen 41 verbunden ist, welche verschiebbar an einem Gestell 42 gelagert sind. Die freien Enden der Führungen 41 sind über einen Querträger 43 miteinander verbunden, an welchem eine Kurvenrolle 44 gelagert ist. In ähnlicher Weise ist die Querschweißbacke 1b an einem Joch 45 ge­ lagert, welches mit Führungen 46 verbunden ist, welche ebenfalls an dem Gestell 42 verschiebbar gelagert sind. Die Führungen 46 sind an ihren freien Enden über einen Querträger 47 verbunden. Dieser wiederum ist in seinem mittleren Bereich mit einem Federelement 39, welches beispielsweise in Form einer hydraulischen, mechani­ schen oder Luftfeder ausgebildet sein kann, verbunden. An dem Federelement ist, gegenüberliegend dem Querträ­ ger 47 ein Querträger 48 befestigt, der mit zwei Füh­ rungen 49 verbunden ist, deren freie Enden mit einem Querträger 50 in Verbindung stehen. Dieser lagert in seinem mittigen Bereich eine Kurvenrolle 51.

Die Vorrichtung umfaßt weiterhin eine Trägerscheibe 34, an welcher zwei Kurvenbahnen 32, 33 ausgebildet sind. Die Kurvenrolle 51 ist in der Kurvenbahn 33 bewegbar, wäh­ rend die Kurvenrolle 44 in der Kurvenbahn 32 geführt ist. Die Trägerscheibe 34 ist um eine Schwenkachse 38 rever­ sierend verschwenkbar. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, führt eine Verschwenkung der Trägerscheibe 34 zu einer Bewegung der Kurvenrollen 44 und 51 entlang der Kurvenbahnen 32 und 33 und somit zu einer Hin- und Herbewegung der Querschweißbacken 1a und 1b.

Eine Verschwenkung der Trägerscheibe 34 wird über einen Antriebsmotor 35 hervorgerufen, welcher mit einem Ge­ triebe 52 verbunden ist, an dessen Ausgangswelle eine Kurbelscheibe 36 angeflanscht ist. Diese befindet sich in Schwenkverbindung mit einer Stange 37, welche län­ genveränderbar ausgebildet ist und bei 53 verschwenkbar an der Trägerscheibe 34 gelagert ist. Bei einer Drehung der Kurbelscheibe 36 wird somit eine Hin- und Herbewe­ gung der Trägerscheibe 34 hervorgerufen.

Der Antriebsmotor 35 ist mittels einer Lagerplatte 54 so an dem Gestell 42 gelagert, daß eine Verschwenkung um eine Schwenkachse 55 möglich ist. Die Verschwenkung des Antriebsmotors 35 um die Schwenkachse 55 erfolgt bei den gezeigten Ausführungsbeispielen mittels eines Verstellmechanismus 56, welcher manuell betätigbar ist. Es ist jedoch auch möglich, einen elektrischen oder hydraulischen Stellantrieb vorzusehen. Durch die Ver­ schwenkung des Antriebsmotors 35 kann, wie in Fig. 6 gezeigt, die Bewegung der Trägerscheibe 34 um die fest­ stehende Schwenkachse 38 verändert werden, um die Sie­ gelzeit bzw. die Zustellzeit der Querschweißbacken 1a, 1b zu verändern, so wie dies auch durch eine Längenver­ änderung der Stange 37 möglich ist.

Das Federelement 39 ist, wie in Fig. 6 schematisch ge­ zeigt, mit einem Mehrwegeventil 57 betriebsverbunden und kann, beispielsweise bei Ausbildung als Luftfeder, den jeweiligen Anforderungen gemäß mit Druckluft beauf­ schlagt werden, um auf diese Weise den Anpreßdruck der Querschweißbacke 1b aufrecht zu erhalten oder abzu­ bauen.

In Fig. 6 sind die einzelnen Schwenkzustände der Trä­ gerscheibe 34 und die Lagen der Kurvenrollen 51 und 44 in Ab­ hängigkeit von den jeweiligen Schwenkwinkeln darge­ stellt.

Claims (22)

1. Verfahren zum Betreiben der Querschweißbacken (Quersiegelbacken) (1) in einer Schlauchbeutelmaschine mit Steuereinrichtung, wobei der Betätigungszyklus der Querschweißbacken einen ersten Arbeitsschritt umfaßt, in welchem die Querschweißbacken (1) voneinander entfernt sind, einen nachfolgenden zweiten Arbeitsschritt, in welchem die Querschweißbacken (1) gegeneinander bewegt und vor oder zu Beginn des zweiten Arbeitsschrittes die Querschweißbacken (1) zur Erwärmung des Schlauchbeutels in einem Abstand zur Oberfläche des Schlauchbeutels gehalten oder an den zu verschweißenden Folienschlauch angelegt werden, einen nachfolgenden dritten Arbeitsschritt, in welchem die Querschweißbacken (1) gegeneinander gepreßt werden, und einen vierten Arbeitsschritt, in welchem die Querschweißbacken (1) voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme des Antriebs (3) der Querschweißbacken (1) gemessen und dieses Meßsignal der Steuereinrichtung (2) zugeführt wird, die dieses Meßsignal als Eingangsgröße zur Regelung des Siegeldruckes verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Betreiben der Querschweißbacken (1) in einer Schlauchbeutelmaschine, in der die Siegelbackentemperatur mit einem Temperaturmeßfühler gemessen wird und bei welcher sowohl Siegeldruck als auch Siegeldauer variiert werden können, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer automatischen Steuerung sowohl Siegeldruck als auch Siegeldauer ständig in Abhängigkeit vom aktuellen Temperaturmeßsignal gesteuert werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschweißbacken (1) vor dem vierten Arbeitsschritt zur Nachheizung der Schweißstelle in einem geringfügigen Abstand voneinander gehalten werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren für die gleiche Naht mehrmals hintereinander durchgeführt wird.

5. Schlauchbeutelmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Formschulter und einer Schweißvorrichtung zur Ausbildung eines Hüllstoffschlauches und mit nachgeordneten temperaturgesteuerten Querschweißbacken (1), welche seitlich zu dem Hüllstoffschlauch bewegbar sind, wobei die Querschweißbacken (1) mittels eines Antriebsmechanismus (4) über einen Antrieb bewegbar sind, welcher von einer Steuereinrichtung (2) gesteuert betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus für jede Querschweißbacke (1) entweder eine Kurvenbahn (32, 33) umfaßt, in welcher eine mit der Querschweißbacke (1a, 1b) verbundene Kurvenrolle (44, 51) beidseitig geführt ist, wobei die Kurvenbahnen (32, 33) auf einer Trägerscheibe (34) ausgebildet sind, welche reversierend verschwenkbar ist oder daß der Antriebsmechanismus (4) in Form einer Kniehebelanordnung ausgebildet ist, und daß ein Sensor zur Ermittlung der Energieaufnahme des Antriebs vorgesehen und eine Einrichtung zur Steuerung des Siegeldruckes vorgesehen sind.

6. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 5, erste Alternative, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkung der Trägerscheibe (34) mittels eines Kurbeltriebs erfolgt.

7. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb einen Antriebsmotor (35) umfaßt, mit welchem eine Kurbelscheibe (36) verbunden ist, welche über eine Stange (37) mit der Trägerscheibe (34) betriebsverbunden ist.

8. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (37) zur Einstellung der Zustellung der Querschweißbacken (1a, 1b) und der Siegelzeit längenverstellbar ausgebildet ist.

9. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (35) zur Einstellung der Zustellung der Querschweißbacken (1a, 1b) und der Siegelzeit verschwenkbar ist.

10. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung manuell oder mittels eines Stellantriebs erfolgt.

11. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (35) drehzahlregelbar ausgebildet ist.

12. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5, erste Alternative, bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahnen (32, 33) der Trägerscheibe (34) im wesentlichen, bezogen auf die Schwenkachse (38) der Trägerscheibe (34) punktsymmetrisch ausgebildet sind.

13. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5, erste Alternative, bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahnen (32, 33) der Trägerscheibe (34) zur Erzeugung einer jeweils unterschiedlichen Bewegung der Querschweißbacken (1a, 1b) unterschiedlich ausgebildet sind.

14. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (32) einer ersten Querschweißbacke (1a) einen Zustellbereich und einen daran anschließenden, keine Zustellung umfassenden Siegelbereich aufweist und daß die Kurvenbahn (33) der zweiten Querschweißbacke (1b) einen Zustellbereich, einen daran anschließenden Bereich geringer Zustellung und einen nachfolgenden, keine Zustellung umfassenden Siegelbereich aufweist.

15. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen einer der Querschweißbacken (1b) und der zugeordneten Antriebseinrichtung ein einstellbares Federelement (39) angeordnet ist.

16. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (39) in Form einer mit Druckluft beaufschlagbaren Federeinrichtung ausgebildet ist.

17. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck der Federeinrichtung unabhängig von der Betätigung des Antriebsmechanismus der Querschweißbacke (1b) einstellbar ist.

18. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung einen Sensor zur Überwachung des Luftdrucks umfaßt, welcher mit der Steuereinrichtung (2) betriebsverbunden ist.

19. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kniehebelanordnung bzw. des Antriebsmechanismus der Querschweißbacken (1) ein Sensor zur Ermittlung des Verschiebeweges der Querschweißbacken (1) angeordnet ist.

20. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5, zweite Alternative, und 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellung der Kniehebelanordnung über eine Kugelrollenspindel erfolgt.

21. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5, zweite Alternative, und 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Kniehebelanordnung über einen Hydraulikzylinder erfolgt.

22. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 5, zweite Alternative, und 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Kniehebelanordnung mittels eines Linearantriebs erfolgt.