DE3922236A1

DE3922236A1 - Vorrichtung zur herstellung von spitztueten aus einer doppellagigen kunststoffolienbahn

Info

Publication number: DE3922236A1
Application number: DE3922236A
Authority: DE
Inventors: Jakob Schneider
Original assignee: Lemo M Lehmacher & Sohn 5216 Niederkassel De GmbH; M Lehmacher and Sohn GmbH Maschinenfabrik
Current assignee: Lemo Maschinenbau GmbH
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-01-17
Also published as: DE3922236C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Spitztüten aus einer doppellagigen Kunststoffolienbahn, mit einer Transporteinrichtung für einen schrittweisen Vorschub der Kunststoffolienbahn, mit zwei synchron auf- und niederbewegbaren Trennschweißwerkzeugen, die mit Taktschrittabstand quer zur Kunst stoffolienbahn angeordnet und nach Maßgabe des Grundrisses der Spitztüten verstellbar sind, und mit einer Stapelvorrichtung für die Spitztüten, wobei von dem in Vorschubrichtung der Kunststoffolienbahn ersten Trennschweißwerkzeug ein Folienabschnitt mit parallelogramm artigem Grundriß abtrennbar und dieser von dem zweiten Trenn schweißwerkzeug durch einen diagonalen Trennschnitt in zwei Spitz tüten aufteilbar ist und wobei der Folienabschnitt sowie die Spitz tüten von der Transporteinrichtung schrittweise weiterbewegbar sind. - Spitztüten bezeichnet im Rahmen der Erfindung sowohl Tüten mit dreieckförmigem Grundriß als auch solche mit trapezförmigem Grund riß, die an beiden Enden offen sind. Letztere finden insbesondere als Blumenbeutel oder Blumenhüllen Anwendung.

Die aus der DE-PS 35 43 725 bekannte gattungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit Schweißdrähten als Schweißwerkzeuge. Für den schritt weisen Vorschub des von der Materialbahn abgetrennten Folienab schnittes und der Spitztüten sind randseitige Klemmbänder vorgesehen. Die Stapelvorrichtung arbeitet mit auslaufseitig angeordneten Nadel stapelbändern und zugeordneten Aufnadelniederschlägern. Die Bewegun gen der verschiedenen Maschinenteile einschließlich der Auf- und Niederbewegung der Trennschweißwerkzeuge sind von einem zentralen Antrieb abgeleitet. Die Arbeitsgeschwindigkeit der bekannten Vorrich tung ist verbesserungsbedürftig. Als leistungsbegrenzend erweist sich zum einen die Verwendung von Schweißdrähten, die beim Trenn schweißen relativ langsam durch die Kunststoffolienbahn hindurchge führt werden müssen, und zum anderen die Führung des Folienab schnittes und der Spitztüten durch randseitige Klemmbänder. Bei hohen Taktfrequenzen tritt in der Praxis nicht selten ein störender Schlupf an den Klemmbändern auf, mit der Folge, daß der Folienab schnitt und/oder die Spitztüten freikommen oder sich gegeneinander unkontrolliert verschieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vor richtung so auszugestalten, daß mit hohen Taktfrequenzen gearbeitet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Trennschweiß werkzeuge als auf Gegenwalzen arbeitende Schweißbalken ausgebildet und an zwei durch eine elektronische Steuerung synchronisierte An triebsaggregate angeschlossen sind, daß die Transporteinrichtung ein Vorschubwalzenpaar für die Kunststoffolienbahn sowie zwei daran an schließende Transportabschnitte zum schrittweisen Bewegen des von der Kunststoffolienbahn abgetrennten Folienabschnittes und zum Ab transport der Spitztüten aufweist, wobei beide Transportabschnitte jeweils mit einer Mehrzahl paralleler, über Saugkammern geführter gelochter Transportsaugbänder ausgerüstet sind, daß das in Vorschub richtung erste Trennschweißwerkzeug im Bereich des dem Folienab schnitt zugeordneten ersten Transportabschnittes um eine ortsfeste, zur Kunststoffolienbahn orthogonale Achse schwenkbar gelagert ist und daß das zweite Trennschweißwerkzeug an einer Übergabestelle zwischen den beiden Transportabschnitten auf einem in Vorschubrich tung verfahrbaren Schlitten angeordnet sowie ebenfalls um eine zur Kunststoffolienbahn orthogonale Achse schwenkbar gehalten ist und daß dem Vorschubwalzenpaar sowie den beiden Transportabschnitten jeweils separate Vorschubantriebe zugeordnet sind, welche die Kunst stoffolienbahn, den abgetrennten Folienabschnitt und die Spitztüten schrittweise mit unterschiedlicher Vorschublänge zum Zwecke der Bil dung von Lücken weiterbewegen. - Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß eine Trennschweißung mit großer Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, wenn als Trennschweißwerkzeug ein Schweißbalken ver wendet wird, der auf ein Widerlager arbeitet. Erfindungsgemäß wird die Verwendung von Schweißbalken mit Gegenwalzen als Trennschweiß werkzeuge mit einer Transporteinrichtung kombiniert, welche den abge trennten Folienabschnitt und die Spitztüten auf breiter Fläche be triebssicher abstützt und welche zugleich so eingerichtet ist, daß sich zwischen der Kunststoffolienbahn, dem abgetrennten Folienabschnitt und den Spitztüten Lücken gleichsam als Sicherheitsabstände bilden. Dadurch ist eine störende Überlappung der Spitztüten und/oder des Folienabschnittes weitestgehend ausgeschlossen. Die Transportvorrich tung ist an die erfindungsgemäß verwendeten Trennschweißwerkzeuge ferner so angepaßt, daß auf einfache Weise eine Umstellung auf andere Spitztütenformate möglich ist. Hierzu trägt wesentlich bei, daß den Trennschweißwerkzeugen separate Antriebsaggregate zugeordnet sind, die durch eine elektronische Steuerung synchronisiert werden.

Ein rascher Formatwechsel, d.h. eine Umstellung auf andere Tütenfor mate, ist insbesondere dann möglich, wenn nach bevorzugter Ausfüh rungsform der Erfindung die Transportsaugbänder im Bereich der Trennschweißwerkzeuge über an Trägern gelagerte Umlenkrollen ge führt sind, wobei die Träger auf parallel zu den Transportsaugbän dern sich erstreckenden Führungsstangen beweglich gehalten sind und die Führungsstangen mittels eines Spindeltriebes quer zur Kunststoff folienbahn verstellbar angeordnet sind. Durch Betätigung des Spindel triebes ist der Abstand zwischen den Transportsaugbändern veränder bar und auf diese Weise die Transporteinrichtung an die Breite der zu verarbeitenden Kunststoffolienbahn anpaßbar. Die auf den Füh rungsstangen beweglich gehaltenen Träger führen dabei eine durch die Anderung der Spitztütenwinkels erforderliche Relativbewegung ohne weiteres aus. Zusätzliche Einstellmaßnahmen an den Trennschweißwerk zeugen sind nicht erforderlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre die Gegenwalzen der Trennschweißwerkzeuge in Ausnehmungen der Träger angeordnet sind und die Träger beidseits der zugeordneten Gegenwalze mit Umlenkrollen ausgerüstet sowie in einer schwenkbar ge lagerten, quer zur Kunststoffolienbahn sich erstreckenden Führungs schiene geführt sind. Im Bereich des ersten Transportabschnittes ist die Anordnung der Umlenkrollen zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Transportsaugbänder an der Gegenwalze des ersten Trennschweiß werkzeuges außerhalb des Arbeitsbereiches vorbeigeführt werden.

Die Stapelvorrichtung weist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein umlaufendes Flügelrad mit Saugarmen und zumin dest zwei in Vorschubrichtung verschiebbare parallele Übergabesaug bänder auf, welche den zweiten Transportabschnitt bereichsweise über fassen und diesen mit dem Arbeitsbereich des Flügelrades verbinden.

Diese Ausführungsform gewährleistet ein sicheres Stapeln bei hohen Taktfrequenzen der Vorrichtung.

Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß Spitztüten mit hoher Fertigungsgeschwindigkeit betriebssicher herstellbar sind. Fer ner ermöglicht die Vorrichtung einen einfachen Formatwechsel, d.h. eine Umstellung auf andere Bahnbreiten der Kunststoffolienbahn sowie andere sichere Grundrißformen der zu fertigenden Spitztüten. Die Um stellung kann ohne Austausch von Maschinenteilen durchgeführt werden, wenn unter Beibehaltung des Taktschrittabstandes lediglich die Bahnbreite der Kunststoffolienbahn verändert wird, um Spitztüten unterschiedlicher Länge herzustellen. Soll der Taktschrittabstand ver ändert werden, so ist im allgemeinen ein Austausch der Saugkammern erforderlich, was jedoch rasch und mit geringem Arbeitsaufwand durchgeführt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei gen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfinderischen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung von Spitztüten 1 aus einer doppellagigen Kunststoffolienbahn 2. Im Aus führungsbeispiel haben die Spitztüten 1 einen trapezförmigen Grundriß und sind bei den Tütenenden offen. Derartige Spitztüten finden als Blumenbeutel oder Blumenhüllen Verwendung. Zum grundsätzlichen Auf bau der Vorrichtung gehören eine Transporteinrichtung 3 für den schrittweisen Vorschub der Kunststoffolienbahn 2, zwei synchron auf- und niederbewegbare Trennschweißwerkzeuge 4, 5 sowie eine Stapelvor richtung 6 für die Spitztüten. Insbesondere der Fig. 2 entnimmt man, daß die Trennschweißwerkzeuge 4, 5 mit Taktschrittabstand L quer zur Kunststoffolienbahn 2 angeordnet sind, und zwar unter einem der Tütenspitze α der zu fertigenden Spitztüten 1 entsprechenden Winkel. Sie sind nach Maßgabe des Grundrisses der Spitztüten 1 verstellbar. In funktionsmäßiger Hinsicht entnimmt man der Fig. 2, daß von dem in Vorschubrichtung der Kunststoffolienbahn 2 ersten Trennschweiß werkzeug 4 ein Folienabschnitt 7 mit parallelogrammartigem Grundriß abgetrennt wird. In einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt wird der Folienabschnitt 7 dann von dem zweiten Trennschweißwerkzeug 5 durch einen diagonalen Trennschnitt in die Spitztüten 1 aufgeteilt. Der Fo lienabschnitt 7 sowie die Spitztüten 1 werden von der Transportein richtung 3 schrittweise weiterbewegt.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Trennschweißwerkzeuge 4, 5 als Schweißbalken 6 ausgebildet sind, die auf Gegenwalzen 6 arbeiten. Jedem Trennschweißwerkzeug 4, 5 ist ein Antriebsaggregat 10 zugeordnet, die durch eine elektronische Steuerung synchronisiert sind. Zur Transporteinrichtung gehören ein Vorschubwalzenpaar 11 für die Kunststoffolienbahn sowie zwei daran anschließende Transportabschnitte 12, 13, wobei durch den in Vor schubrichtung ersten Transportabschnitt 12 der abgetrennte Folienab schnitt 7 und durch den nachfolgenden Transportabschnitt 13 die aus den Folienschnitt 7 hergestellten Spitztüten 1 schrittweise vorwärts bewegbar sind. Beide Transportabschnitte 12, 13 sind jeweils mit einer Mehrzahl paralleler, über Saugkammern 14 geführter gelochter Transportbänder 15 ausgerüstet. Ferner erkennt man, daß dem Vorschubwalzenpaar 11 sowie den beiden Transportabschnitten 12, 13 jeweils separate Vorschubantriebe 16, 17, 16 zugeordnet sind. Diese Vorschubantriebe 16, 17, 18 bewegen die Kunststoffolienbah 2, den abgetrennten Folienabschnitt 7 und die aus dem Folienabschnitt 7 her gestellten Spitztüten 1 schrittweise mit unterschiedlicher Vorschublänge weiter so, daß zwischen den einzelnen Materialbereichen Lücken s₁, s₂ gebildet werden. Die Einstellung der Vorschublänge erfolgt durch eine Weg-Zeitsteuerung. Die Vorschubantriebe 16, 17, 18 sind dazu an eine Steuervorrichtung 19 angeschlossen und von dieser nach einander um eine lückenbildende Zeitdifferenz versetzt betätigbar. Die Stuervorrichtung ist dabei so eingerichtet, daß der Vorschubantrieb 18 des zweiten Transportabschnittes 13 dem Vorschubantrieb 17 des ersten Transportabschnittes 12 voreilt und dieser wiederum dem Vor schubantrieb 16 des Vorschubwalzenpaares 11 voreilt.

Das in Vorschubrichtung erste Trennschweißwerkzeug 4 mit Schweiß balken 6 und Gegenwalz 9 ist im Bereich des dem Folienabschnitt 7 zugeordneten ersten Transportschnittes 12 um eine ortsfeste, zur Kunststoffolienbahn orthogonale Achse 20 schwenkbar gelagert. Das zweite Trennschweißwerkzeug 5 ist an einer Übergabestelle zwischen den beiden Transportabschnitten 12, 13 auf einem in Vorschubrichtung verfahrenbaren Schlitten 21 angeordnet. Auch das zweite Trennschweiß werkzeug 5 ist um eine zur Kunststoffolienbahn orthogonale Achse 20 schwenkbar gehalten. Die Schwenkachse 26 beider Trennschweißwerk zeuge 4, 5 sind auf der Mittelachse 22 der Kunststoffolienbahn ange ordnet. Insbesondere der Fig. 3 entnimmt man, daß die Transport saugbänder 15 im Bereich der Trennschweißwerkzeuge 4, 5 über an Trägern 23 gelagerte Umlenkrollen 24 geführt sind. Die Träger 23 sind auf parallel zu den Transportsaugbändern 15 sich erstreckenden Füh rungsstangen 25 beweglich gehalten, wobei die Führungsstangen 25 mittels eines Spindelantriebes 26 quer zur Kunststoffolienbahn 2 ver stellbar angeordnet sind. Die Träger 23 weisen ferner eine Ausnehmung 27 für die Gegenwalze 9 des Trennschweißwerkzeuges auf. Die Ausneh mungen 27 der parallel nebeneinander angeordneten Träger 23 bilden gleichsam einen Aufnahmeschacht für die Gegenwalze 9, so daß sich diese quer über die Kunststoffolienbahn 2 erstrecken kann. Beidseits der Ausnehmung 27 zur Aufnahme der Gegenwalze 9 sind Träger 23 mit Umlenkrollen 24 ausgerüstet, über die die Transportsaugbänder 15 geführt sind. Die Träger 23 weisen ferner einen Führungszapfen 28 auf und sind in einer schwenkbar gelagerten Führungsschiene 29 geführt, die sich quer zur Kunststoffolienbahn 2 erstreckt. Im Bereich des ersten Transportabschnittes 12 ist die Anordnung der Umlenkrollen 24 an den Trägern 23 so eingerichtet, daß die Transportsaugbänder 15 an der Gegenwalze 9 des ersten Trennschweißwerkzeuges 4 außerhalb des Arbeitsbereiches 30 vorbeigeführt sind. Dies ist in Fig. 3 durch ein e strichpunktiert dargestellte untere Umlenkrolle sowie ein um diese Umlenkrolle geführtes - ebenfalls strichpunktiert dargestelltes Trans portband - angedeutet.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren erkennt man, daß durch Betätigung des Spindeltriebes 26 die Breite B der Transportein richtung 3 veränderbar und an die Bahnbreite der Kunststoffolienbahn 2 anpaßbar ist. Läßt man den Taktschrittabstand L unverändert, so kann die Anpassung ohne Auswechseln von Maschinenteilen durchge führt werden. Wird der Abstand zwischen den Transportsaugbändern 15 verändert, so führen die Trennschweißwerkzeuge 4, 5 mit den zu geordneten Antriebsaggregaten 10 eine Schwenkbewegung um ihre Achse 20 aus, wobei sich die auf den Führungsstangen 25 angeordneten Trä ger 23 nach Maßgabe der Drehbewegung verschieben. Soll der Takt schrittabstand L verändert werden, so wird der das zweite Trenn schweißwerkzeug 5 tragende Schlitten 21 in Vorschubrichtung nach Maßgabe der gewünschten Änderung verfahren. Es versteht sich, daß die Saugkammern 14 des ersten Transportabschnittes 12 ausgewechselt und entsprechend an die neuen Geometrieverhältnisse angepaßt werden müssen. Ein Auswechseln der Transportsaugbänder 15 ist hingegen nicht erforderlich. Die Anpassung kann vielmehr über einen Bandspei cher 31 vorgenommen werden.

Hinsichtlich der Ausgestaltung der Stapelvorrichtung 6 entnimmt man den Fig. 1 und 2, daß die Stapelvorrichtung 6 ein umlaufendes Flü gelrad 32 mit Saugarmen und zumindest zwei parallele Übergabesaug bänder 33 aufweist, die in Vorschubrichtung verschiebbar sind. Die Übergabesaugbänder 33 überfassen den zweiten Transportabschnitt 13 bereichsweise und verbinden den zweiten Transportabschnitt 13 mit dem Arbeitsbereich des Flügelrades 32. Es versteht sich, daß dem Flügel rad ablaufseitig in bekannter Weise Einrichtungen zum Verblocken, Perforieren und Lochen der Spitztüten nachgeschaltet sind.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Spitztüten aus einer doppellagigen Kunststoffolienbahn,
mit einer Transporteinrichtung für einen schrittweisen Vor schub der Kunststoffolienbahn,
mit zwei synchron auf- und niederbewegbaren Trenn schweißwerkzeugen, die mit Taktschrittabstand quer zur Kunststoffolienbahn angeordnet und nach Maßgabe des Grundrisses der Spitztüten verstellbar sind, und
mit einer Stapelvorrichtung für die Spitztüten,
wobei von dem in Vorschubrichtung der Kunststoffolienbahn ersten Trennschweißwerkzeug ein Folienabschnitt mit parallelogrammartigem Grundriß abtrennbar und dieser von dem zweiten Trennschweißwerkzeug durch einen diagonalen Trennschnitt in zwei Spitztüten aufteilbar ist und wobei der Folienabschnitt sowie die Spitztüten von der Transport einrichtung schrittweise weiterbewegbar sind, dadurch ge kennzeichnet,
daß die Trennschweißwerkzeuge (4, 5) als auf Gegenwalzen (9) arbeitende Schweißbalken (8) ausgebildet und an zwei durch eine elektronische Steuerung synchronisierte An triebsaggregate (10) angeschlossen sind,
daß die Transporteinrichtung (3) ein Vorschubwalzenpaar (11) für die Kunststoffolienbahn (2) sowie zwei daran an schließende Transportabschnitte (12, 13) zum schrittweisen Bewegen des von der Kunststoffolienbahn (2) abgetrennten Folienabschnittes (7) und zum Abtransport der Spitztüten (1) aufweist, wobei beide Transportabschnitte (12, 13) je weils mit einer Mehrzahl paralleler, über Saugkammern (14) geführter gelochter Transportsaugbänder (15) ausge rüstet sind,
daß das in Vorschubrichtung erste Trennschweißwerkzeug (4) im Bereich des dem Folienabschnitt zugeordneten ersten Transportabschnittes (12) um eine ortsfeste, zur Kunststoff folienbahn (2) orthogonale Achse (20) schwenkbar gelagert ist und daß das zweite Trennschweißwerkzeug (5) an einer Übergabestelle zwischen den beiden Transportabschnitten (12, 13) auf einem in Vorschubrichtung verfahrbaren Schlitten (21) angeordnet sowie ebenfalls um eine zur Kunststoffolienbahn (2) orthogonale Achse (20) schwenkbar gehalten ist und
daß dem Vorschubwalzenpaar (11) sowie den beiden Transportabschnitten (12, 13) jeweils separate Vorschuban triebe (16, 17, 18) zugeordnet sind, welche die Kunststoff folienbahn (2), den abgetrennten Folienabschnitt (7) und die Spitztüten (1) schrittweise mit unterschiedlicher Vor schublänge zum Zwecke der Bildung von Lücken (s₁, s₂) weiterbewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubantriebe von einer Steuervorrichtung (19) nacheinander um eine lückenbildende Weg-Zeitdifferenz versetzt betätigbar sind, wobei der Vorschubantrieb (18) des zweiten Transportabschnittes (13) dem Vorschubantrieb (17) des ersten Transportabschnittes (12) und dieser wiederum dem Vorschubantrieb (16) des Vorschubwalzenpaares (11) vor eilt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportsaugbänder (15) im Bereich der Trennschweißwerkzeuge (4, 5) über den Trägern (23) gelagerte Umlenkrollen (24) geführt sind, daß die Träger (23) auf parallel zu den Transportsaugbändern (15) sich erstreckenden Führungsstangen (25) beweglich gehalten sind und daß die Führungsstangen (25) mittels eines Spindeltriebes (26) quer zur Kunststoffolienbahn (2) verstellbar angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge genwalzen (9) der Trennschweißwerkzeuge in Ausnehmungen (27) der Träger (23) angeordnet sind und daß die Träger (23) beidseits der zugeordneten Gegenwalze (9) mit Umlenkrollen (24) ausgerüstet sowie in einer schwenkbar gelagerten, quer zur Kunststoffolienbahn (2) sich erstreckenden Führungsschiene (29) geführt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Transportbänder (15) des ersten Transportab schnittes (12) an der Gegenwalze (9) des ersten Trennschweißwerkzeu ges (4) außerhalb des Arbeitsbereichs (30) vorbeigeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stapelvorrichtung (6) ein umlaufendes Flügelrad (32) mit Saugarmen und zumindest zwei in Vorschubrichtung verschieb bare parallele Übergabesaugbänder (33) aufweist, welche den zweiten Transportabschnitt (13) bereichsweise überfassen und diesen mit dem Arbeitsbereich des Flügelrades (32) verbinden.