DE4315069A1 - Verfahren und Schlauchbeutelmaschine zur Bildung einer Längsschweiß- oder Siegelnaht am Mantel eines Folienschlauches - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer Längsschweiß- oder Siegelnaht am Mantel eines Folienschlauches in einer Schlauchbeutelmaschine, wobei ein Schweiß- oder Siegelkopf mit gleicher Geschwindigkeit wie der Schlauch am Schlauchmantel anliegend über eine vorgegebene Strecke bewegt wird und dabei die Schweiß- oder Siegelnaht erzeugt, hiernach der Schweiß- oder Siegelkopf vom Schlauch abgehoben und in die Ausgangslage zurückbewegt wird, worauf eine nächste Schweiß- oder Siegelnaht am Schlauch angebracht wird, und wobei der Schweiß- oder Siegelkopf während des Schweiß- oder Siegelvorganges und während seines Rücklaufes durch einen eigenen Antrieb angetrieben wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 0 232 220 B1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren besteht ein wesentliches Merkmal darin, daß die mit dem Antrieb des Schlauch- oder Siegelkopfes erzielte Bewegungsbahn des Schlauch- oder Siegelkopfes während der Schweißperiode mindestens angenähert geradlinig ist. Während dieser Periode bewegt sich der Schweiß- oder Siegelkopf mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Folienschlauch, d. h. es findet keine Relativbewegung zwischen beiden Teilen statt. Eine geradlinige Bewegungsbahn parallel zur Folienschlauchvorschubrichtung wird offensichtlich gewünscht, um über die Dauer der Schweißperiode einen gleichmäßigen Druck durch den Schweiß- oder Siegelkopf auf den Folienschlauch aufzubringen.

Bei dem bekannten Verfahren entspricht die Bewegungsbahn des Schweiß- oder Siegelkopfes einer langgestreckten, schmalen geschlossenen Kurve mit einem ersten und zweiten Scheitelpunkt, die zwischen dem ersten und zweiten Scheitelpunkt auf der Seite der Vorwärtsbewegung einen relativ langen geradlinigen Abschnitt aufweist. Dabei ist die Wegstrecke vom ersten Scheitelpunkt bis zum Beginn des geradlinigen Abschnitts relativ kurz, wobei insbesondere kaum ein x-Koordinatenunterschied zwischen dem ersten Scheitelpunkt und dem den Beginn des geradlinigen Abschnittes markierenden Punkt besteht. Das bedeutet aber, daß in x-Richtung, d. h. in einer Richtung senkrecht zum Folienschlauchvorschub, bereits bei geringen Abweichungen von der idealen Bewegungsbahn wesentliche Verschiebungen in bezug auf denjenigen Zeitpunkt entstehen, an dem der Schweiß- oder Siegelkopf mit dem Folienschlauch zur Durchführung des Schweiß- oder Siegelvorganges in Kontakt tritt. So besteht insbesondere die Gefahr, daß durch Abweichungen der Schweiß- oder Siegelkopf zu früh mit dem Folienschlauch in Kontakt tritt, d. h. zu einem Zeitpunkt, an dem der Schweiß- oder Siegelkopf noch nicht die Geschwindigkeit des Folienschlauches erreicht hat, was zur Folge hat, daß der Folienschlauch am Schweiß- oder Siegelkopf gestaucht wird. Auch im umgekehrten Fall, d. h. bei einem zu späten Kontakt des Schweiß- oder Siegelkopfes mit dem Folienschlauch, können sich fehlerhafte Schweißungen ergeben.

Es läßt sich daher zusammenfassen, daß die gemäß der EP 0 232 220 B1 gewählte Bewegungsbahn mit dem geradlinigen Bewegungsabschnitt des Schweiß- oder Siegelkopfes große Nachteile in bezug auf die exakte zeitliche Steuerung des Bewegungsablaufes des Schweiß- oder Siegelkopfes relativ zum Folienschlauch in der Praxis mit sich bringt, da die Toleranzen für die Einstellgenauigkeit bei der gewünschten geradlinigen Bewegung nahezu null sind (der Abstand vom ersten Scheitelpunkt bis zum Beginn des geradlinigen Bewegungsabschnittes in Anpreßrichtung des Schweiß- oder Siegelkopfes (x-Richtung) ist nahezu null).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dem der Schweiß- oder Siegelkopf besonders exakt an den Folienschlauch heranführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Schweiß- oder Siegelkopf so angetrieben wird, daß er vom ersten bis zum zweiten Scheitelpunkt seiner Bewegungsbahn eine bogenförmige Bewegung ausführt, und daß der Überhub des Bewegungsbahnabschnittes des Schweiß- oder Siegelkopfes relativ zum Folienschlauch zwischen dem Anfangs- und Endpunkt des Kontaktes mit diesem durch eine Längenveränderung der Verbindungseinrichtungen zwischen Antrieb und Schweiß- oder Siegelkopf kompensiert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung wendet sich von dem bekannten Prinzip der Vorgabe eines geradlinigen Bewegungsabschnittes durch den Antrieb während der Schweißperiode des Schweiß- oder Siegelkopfes ab und fordert statt dessen antriebsseitig eine bogenförmige Bewegung des Schweiß- oder Siegelkopfes während dessen Vorschubphase, d. h. vom ersten bis zum zweiten Scheitelpunkt der Bewegungsbahn. Durch die ausgeprägte Bogenform vergrößert sich der Abstand zwischen dem ersten Scheitelpunkt der Bewegungsbahn und dem Kontaktpunkt des Schweiß- oder Siegelkopfes mit dem Folienschlauch in der Richtung senkrecht zum Schlauchvorschub, so daß sich ein besonders hoher Toleranzbereich in bezug auf die Lage des Kontaktpunktes auf der Bewegungsbahn ergibt. Mit anderen Worten, während bei der Ausführungsform des Standes der Technik auf dem etwa geradlinigen Bewegungsabschnitt bereits geringe Abweichungen der Bewegungsbahn von der idealen Bahn in einer Richtung senkrecht zum Schlauchvorschub (x-Richtung) zu großen Verschiebungen des Kontaktpunktes des Schweiß- oder Siegelkopfes mit dem Folienschlauch führen, ist dies bei dem ausgeprägten bogenförmigen Bewegungsabschnitt (Kurve mit geringerer Steigung) beim Erfindungsgegenstand nicht der Fall, da hierbei der x-Koordinatenabschnitt wesentlich größer ist.

Insgesamt ergibt sich daher bei der erfindungsgemäßen Lösung ein großer Abstand zwischen dem ersten Scheitelpunkt und dem Kontaktpunkt des Schweiß- oder Siegelkopfes mit dem Folienschlauch (x-Koordinate), der zu den vorstehend angegebenen Vorteilen führten, und insgesamt ein besonders langer Bewegungsabschnitt zwischen dem ersten Scheitelpunkt und dem Kontaktpunkt, so daß der Schweiß- oder Siegelkopf in ausreichend langer Zeit sanft an den Folienschlauch herangeführt werden kann. Insbesondere steht eine ausreichend lange Zeit zur Verfügung, um den Schweiß- oder Siegelkopf auf die gewünschte konstante Vorschubge­ schwindigkeit des Folienschlauches zu bringen und dadurch einen frühzeitigen Kontakt zwischen Schweiß- oder Siegelkopf und dem Folienschlauch, wenn der Schweiß- oder Siegelkopf noch nicht die konstante Geschwindigkeit des Folienschlauches erreicht hat, zu vermeiden.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird vom Antrieb her die Bogenform der Bewegungskurve auch über denjenigen Abschnitt vorgegeben, über den sich der Schweiß- oder Siegelkopf mit dem Folienschlauch zur Durchführung des Schweiß- oder Siegelvorganges in Kontakt befindet bzw. insbesondere beide Teile mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit bewegt werden.

Es wird somit insgesamt vom Antrieb her zwischen dem ersten und zweiten Scheitelabschnitt der Bewegungsbahn des Schweiß- oder Siegelkopfes, d. h. während dessen Vorschubbewegung, ein bogenförmiger Bewegungsabschnitt vorgegeben, der sich antriebstechnisch günstig verwirklichen läßt. Eine Fortsetzung der bogenförmigen Bewegung über den Kontaktabschnitt ist wichtig, um Diskontinuitäten der Bewegungsbahn während der Anpreßphase zu vermeiden und um eine relativ einfach gestaltete Antriebsform für den Schweiß- oder Siegelkopf zu ermöglichen.

Die erfindungsgemäß durch den Antrieb vorgegebene bogenförmige Bewegung während der Vorschubphase des Schweiß- oder Siegelkopfes umfaßt insbesondere einen Beschleunigungsbereich, einen nachfolgenden Bereich mit konstanter Geschwindigkeit und einen nachfolgenden Verzögerungsbereich. Diese Abschnitte entsprechen der Heranbewegung des Schweiß- oder Siegelkopfes an den Folienschlauch, der Parallelbewegung des Kopfes zum Schlauch mit gleicher Geschwindigkeit wie dieser und der Wegbewegung des Kopfes vom Folienschlauch nach Beendigung des Schweiß- oder Siegelvorganges.

Die Rücklaufphase kann eine Bewegungsbahn aufweisen, wie sie beispielsweise in der vorstehend genannten EP 0 232 220 B1 erläutert und dargestellt ist.

Die vorstehenden Ausführungen zur bogenförmigen Bewegung des Schweiß- oder Siegelkopfes vom ersten bis zum zweiten Scheitelpunkt seiner Bewegungsbahn beziehen sich auf die durch seinen Antrieb zur Verfügung gestellte freie ungehemmte Bewegungsbahn. Wenn der Schweiß- oder Siegelkopf jedoch mit dem von innen, beispielsweise über ein Rohr, gestützten Folienschlauch in Kontakt tritt, kollidiert der bogenförmige Bewegungsabschnitt des Schweiß- oder Siegelkopfes mit dem geradlinigen Bewegungsabschnitt des Folienschlauches. Um diesen Konflikt zu lösen, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß der Überhub des Bewegungsbahnabschnittes des Schweiß- oder Siegelkopfes relativ zum Folienschlauch zwischen dem Anfangs- und Endpunkt des Kontaktes mit diesem durch eine Längenveränderung der Verbindungseinrichtungen zwischen Antrieb und Schweiß- oder Siegelkopf kompensiert wird. Mit anderen Worten, während der Antrieb des Schweiß- oder Siegelkopfes die bogenförmige Bewegung desselben auch während der Kontakt- bzw. Schweißperiode fortsetzt, wird durch den Kontakt des Schweiß- oder Siegelkopfes mit dem gestützten Folienschlauch der bogenförmige Bewegungsabschnitt in einen geradlinigen Bewegungsabschnitt analog zum gestützten Folienschlauch umgewandelt, wobei dies durch die Längenveränderung der Verbindungseinrichtungen im zwischen Antrieb und Schweiß- oder Siegelkopf kompensiert wird. Am Endpunkt der Kontaktphase wird die Längenveränderung rückgängig gemacht und die durch den Antrieb vorgegebene bogenförmige Bewegungsbahn des Schweiß- oder Siegelkopfes weiterverfolgt.

Ergänzend sei noch erwähnt, daß aus der EP 0 232 220 B1 elastische Einrichtungen bekannt sind, die den Verbindungseinrichtungen zwischen Antrieb und Schweiß- oder Siegelkopf zugeordnet sind. Mit diesen Einrichtungen soll jedoch der Anpreßdruck der Schweißeinrichtung erzeugt und verändert werden. Da hierbei ohnehin durch den Antrieb selbst ein geradliniger Bewegungsabschnitt des Schweiß- oder Siegelkopfes während der Kontaktphase mit dem Folienschlauch vorgegeben ist, haben diese Einrichtungen in der Tat keine andere Aufgabe.

Der erfindungsgemäß durch den Antrieb vorgegebene bogenförmige Bewegungsbahnabschnitt umfaßt vorzugsweise einen Beschleunigungsbereich, einen nachfolgenden Bereich mit konstanter Geschwindigkeit und einen nachfolgenden Verzögerungsbereich. Bei exakten Bedingungen sollte der Bereich mit konstanter Geschwindigkeit exakt mit dem Kontaktbereich des Schweiß- oder Siegelkopfes und dem Folienschlauch zusammenfallen. Vermieden werden soll in jedem Fall, daß der Schweiß- oder Siegelkopf bereits dann mit dem Folienschlauch in Kontakt tritt, wenn er noch nicht dessen konstante Geschwindigkeit erreicht hat. In der Praxis sollte der Beginn des Kontaktes in jedem Fall in einem Bereich liegen, in dem sich der Schweiß- oder Siegelkopf nahezu mit konstanter Geschwindigkeit (der des Folienschlauches) bewegt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch eine Schlauchbeutel­ maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 3 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gelenkkoppelgetriebe so ausgelegt ist, daß es dem Schweiß- oder Siegelkopf vom ersten bis zum zweiten Scheitelpunkt seiner Bewegungsbahn eine bogenförmige Bewegung aufprägt, und daß dem Gelenkkoppelgetriebe längenveränderbare Verbindungseinrichtungen zum Schweiß- oder Siegelkopf zugeordnet sind. Das Gelenkkoppelgetriebe kann einen eigenen Antrieb besitzen, oder sein Antrieb kann vom Folienantrieb abgeleitet sein.

Eine Ausführungsform des Gelenkkoppelgetriebes zeichnet sich dadurch aus, daß es eine um eine Achse drehbare Kurbel enthält, an der eine Koppel angelenkt ist, daß zwischen den Enden Koppel eine Schwinge angeordnet ist und mit dieser gelenkig zusammenwirkt und daß das von der Kurbel abgewandte Ende der Koppel über Verbindungsglieder mit den Schweiß- oder Siegelkopf zusammenwirkt. Zweckmäßigerweise ist die Koppel geradlinig ausgebildet, und der Anlenkpunkt der Schwinge liegt etwa auf der halben Koppellänge.

Was die Verbindungseinrichtungen anbetrifft, so wird das Gelenkkoppelge­ triebe vorzugsweise auf ein Tragorgan ein, von dem elastisch gelagerte Zugstangen ausgehen, die den Schweiß- oder Siegelkopf tragen. Die elastische Lagerung der Zugstangen erfolgt beispielsweise durch Federn. Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die elastische Lagerung durch Pneumatikzylinder erfolgt. Hierbei kann der Schweiß- oder Siegelkopf durch Druckumkehr bewußt von der Folie weggefahren werden, was bei Stillständen Bedeutung hat, da eine zu große Wärmeeinwirkung auf die Folie zum Kräuseln oder Verbrennen derselben führt.

Für die Ausgestaltung der Verbindungseinrichtungen zwischen dem Gelenkkoppelgetriebe und dem Schweiß- oder Siegelkopf stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Wesentlich ist, daß das Tragorgan, auf das das Gelenkkoppelgetriebe einwirkt, nicht verkantet, um eine einwandfreie Führung des Schweiß- oder Siegelkopfes sicherzustellen. Um ein solches Verkanten bei Anordnung eines einzigen Gelenkkoppelgetriebes zu verhindern, ist das Tragorgan gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beidendig horizontal und vertikal geführt. Eine andere Alternative sieht vor, daß das Tragorgan mit zwei Gelenkkoppelgetrieben zusammenwirkt, die an jedem Ende des Tragorganes angreifen. Bei dieser Ausführungsform können entsprechende Führungseinrichtungen für das Tragorgan entfallen, wobei allerdings zwei Gelenkkoppelgetriebe vorgesehen werden müssen. Noch eine andere Ausführungsform sieht vor, daß das Gelenkkoppelgetriebe einen weiteren Lenker aufweist, der mit dem zweiten Ende des Tragorgans zusammenwirkt und an den gespiegelten Teil der Kurbel angelenkt ist. Diese Ausführungsform macht die Anordnung eines zweiten Gelenkkoppel­ getriebes bzw. von speziellen Führungseinrichtungen für das Tragorgan nicht erforderlich.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Geklenkkoppelgetriebes für den Antrieb des Längsnahtschweiß- oder Siegelkopfes mit zugehöriger Bewegungsbahn bei einer Vertikalschlauch­ beutelmaschine;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Gelenkkoppelgetriebes mit zugehörigen Verbindungs­ einrichtungen für den Antrieb eines Schweiß- oder Siegel­ kopfes einer Vertikalschlauchbeutelmaschine;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des Antriebes des Längs­ nahtschweiß- oder Siegelkopfes einer Vertikalschlauchbeutel­ maschine in der schematischen Seitenansicht;

Fig. 4 die Ausführungsform der Fig. 3 in der Draufsicht; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung noch einer anderen Ausfüh­ rungsform des Antriebs für einen Längsnahtschweiß- oder Siegelkopf einer Vertikalschlauchbeutelmaschine.

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele von Antriebsarten für den Längsnahtschweiß- oder Siegelkopf einer Schlauchbeutelmaschine beziehen sich alle auf eine Vertikalschlauchbeutelmaschine. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch bei einer Horizontalschlauchbeutel­ maschine Anwendung finden kann.

In der nachfolgenden Beschreibung wird lediglich von Schweißkopf, Schweißeinrichtung etc. gesprochen. Es versteht sich, daß diese Begriffe in gleicher Weise entsprechende Siegeleinrichtungen abdecken.

Ferner beziehen sich die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele auf eine kontinuierlich arbeitende Vertikalschlauchbeutelmaschine. Das schließt nicht aus, daß die Erfindung auch bei in irgendeiner Weise getakteten Schlauchbeutelmaschinen Anwendung finden kann, wenn hierbei nur eine gleichlaufende Bewegung zwischen Folienschlauch und Längsnahtschweißkopf stattfindet.

Bei der hier beschriebenen Schlauchbeutelmaschine wird aus einer von einer Rolle abgezogenen ebenen Folie aus Kunststoffmaterial durch eine Formschulter ein Schlauch gebildet, der durch Längs- und Querschweißnähte zu einem Beutel geformt wird, der nach dessen Füllung vom Schlauchstrang abgetrennt wird. Sowohl das Formen des Schlauchbeutels als auch die Anbringung der Querschweißnähte und die Füllung der Beutel ist nicht Gegenstand der Erfindung und wird an dieser Stelle nicht im einzelnen erläutert. Geeignete Ausführungsformen dieser Merkmale sind in der bereits genannten EP 0 232 220 B1 beschrieben. Die Erfindung betrifft lediglich die Anbringung der Längsschweißnaht zum Schließen der Beutel.

Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht ein Gelenkkoppelgetriebe 8 mit zugehöriger Bewegungskurve 1 des Koppelpunktes 30. Der Koppelpunkt 30 entspricht dabei dem geometrischen Ort eines Schweißkopfes, der beispielsweise als sich in Längsrichtung erstreckende Schweißbacke 15 (siehe die Fig. 3 bis 5) ausgebildet sein kann.

Die in Fig. 1 dargestellte Bewegungskurve 1 entspricht der vom Gelenkkoppelgetriebe 8 erzeugten Bewegungskurve für den Koppelpunkt 30. Wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird, weicht diese Bewegungskurve insofern von der tatsächlichen Bewegungskurve, die der Schweißkopf ausführt, ab, als daß bei der tatsächlichen Bewegungskurve der bogenförmige Abschnitt 4 durch einen geradlinigen Abschnitt 5 ersetzt ist. Dieser geradlinige Abschnitt 5 kommt dadurch zustande, daß nach Kontakt des Schweißkopfes mit dem Folienschlauch 17 (siehe Fig. 2 bis 4), der beispielsweise durch ein Rohr 18 gestützt ist, der Schweißkopf durch den gestützten Folienschlauch an der Ausführung seiner durch das Gelenkkoppelgetriebe 8 vorgegebenen bogenförmigen Bewegungsbahn gehindert wird und sich statt dessen zusammen mit dem gestützten Folienschlauch über den geradlinigen Abschnitt 5 der Bewegungskurve bewegt. Wesentlich hierbei ist jedoch, daß das Gelenkkoppelgetriebe 8 auch für diesen Abschnitt der Bewegungskurve eine bogenförmige Bewegung vorgibt, die durch den Abschnitt 4 in Fig. 1 wiedergegeben ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Gelenkkoppelgetriebe 8 ist lediglich beispielhaft und kann durch andere Ausführungsformen ersetzt werden, wie sie beispielsweise in den Fig. 2 bis 5 dargestellt sind. Wichtig ist, daß der Antrieb für den Längsnahtschweißkopf die in Fig. 1 dargestellte Bewegungskurve liefert.

Das in Fig. 1 dargestellte Gelenkkoppelgetriebe 8 besitzt eine im Uhrzeigersinn drehbare Kurbel 9, die mit einem Ende einer Koppel 10 gelenkig verbunden ist. Das andere Ende der Koppel 10, das als Koppelpunkt 30 bezeichnet ist, führt den Schweißkopf entlang der in Fig. 1 dargestellten Bewegungskurve 1, die etwa elliptische Form besitzt. Das Gelenkkoppelgetriebe treibt hierbei den Schweißkopf sowohl während seiner Vorschubbewegung als auch während seiner Rücklaufbewegung an, so daß sich eine geschlossene Bewegungskurve ergibt.

Die Koppel 10 wirkt mit einer angelenkten Schwinge 11 zusammen, die etwa in der Mitte der Koppel 10 angelenkt ist. Die Länge der Schwinge 11 entspricht etwa der halben Länge der Koppel 10. Koppel und Schwinge sind geradlinig ausgebildet.

Nachfolgend wird die vom Gelenkkoppelgetriebe 8 erzeugte Bewegung des Schweißkopfes erzeugt, die gegen den Uhrzeigersinn verläuft. Es wird dabei vom oberen Scheitelpunkt 2 ausgegangen. Von diesem Scheitelpunkt ausgehend nähert sich der Schweißkopf in einer ausgeprägten bogenförmigen Bewegungsbahn dem durch das Rohr 18 gestützten Folienschlauch, um die entsprechende Längsschweißnaht auszubilden. Am Punkt 3 tritt der Schweißkopf mit dem Folienschlauch in Kontakt und wird von diesem Punkt an zusammen mit dem Folienschlauch geradlinig entlang dem gestrichelt dargestellten Abschnitt 5 weiterbewegt. Die durch das Gelenkkoppelgetriebe vorgegebene weitere Bogenbewegung über den Abschnitt 4 wird dabei durch eine Längenveränderung der Verbindungseinrichtungen außer Kraft gesetzt, wie nachfolgend im Detail beschrieben wird. Über den Bewegungsabschnitt 5 wird die Schweißung der Längsnaht ausgeführt. Am Punkt 6 trennt sich der Schweißkopf wieder vom nunmehr geschweißten Folienschlauch und gelangt wiederum über einen bogenförmigen Bewegungsabschnitt zu einem unteren Scheitelpunkt 40. Von hier aus erfolgt mit umgekehrter Bewegungsrichtung der Rücklauf über einen bogenförmigen Bewegungsabschnitt 7 zum oberen Scheitelpunkt 2, von wo aus eine erneute Bewegung an den Folienschlauch heran erfolgt. Der Schweißkopf kann hierbei so ausgebildet sein, daß sich aufeinanderfol­ gende Schweißnahtabschnitte überlappen.

Während des Durchlaufs der vorstehend geschilderten Bewegungsbahn 1 besitzt der Schweißkopf folgende Geschwindigkeiten: Am oberen Scheitel­ punkt 2 ist seine Geschwindigkeit in vertikaler Richtung 0. Es folgt dann ein Beschleunigungsabschnitt bis in den mit x gekennzeichneten Bereich hinein. In diesem Bereich hat der Schweißkopf eine nahezu konstante Geschwindigkeit in senkrechter Richtung erreicht. Beim Kontakt mit dem Folienschlauch besitzen somit der Folienschlauch und der Schweißkopf nahezu die gleiche konstante Geschwindigkeit, so daß einwandfreie Schweißverhältnisse vorliegen und die Folie nicht gestaucht wird. Eine vorzeitige Berührung des Folienschlauches durch den Schweißkopf, wenn dieser die Foliengeschwindigkeit noch nicht erreicht hat, findet nicht statt.

Es folgt dann der mit L gekennzeichnete Bewegungsabschnitt mit konstanter Geschwindigkeit in senkrechter Richtung. Hieran schließt sich wieder ein Bereich x mit nahezu konstanter Geschwindigkeit in senkrechter Richtung, wonach ein Verzögerungsabschnitt bis zum unteren Scheitelpunkt 40 erfolgt. Die Rücklaufgeschwindigkeit kann an die entsprechenden Gegebenheiten angepaßt sein.

Durch die Bogenform des Bewegungsabschnittes vom oberen Scheitelpunkt 2 bis zum Kontaktpunkt 3 besitzt der Bereich x einen relativ großen Toleranzbereich y für die Einstellgenauigkeit, der bei einer von Hause aus vom Punkt 2 an im wesentlichen geradlinig verlaufenden Bewegungskurve nicht vorhanden ist. Das bedeutet aber, daß sich bei der erfindungsgemäßen Lösung durch den Antrieb bewirkte Abweichungen von der idealen Bewegungskurve nicht in einem vorzeitigen Kontakt des Schweißkopfes mit dem Folienschlauch, d. h. wenn der Schweißkopf noch nicht dessen Geschwindigkeit erreicht hat, manifestieren.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist der Antrieb so ausgebildet, daß sich die vom Antrieb zur Verfügung gestellte bogenförmige Bewegung zwischen den Punkten 2 und 3 über den Kontaktpunkt 3 hinaus fortsetzt. Wie erwähnt, sind in den Verbindungseinrichtungen entsprechende Kompensationseinrichtungen vorgesehen, die einen Verlauf der tatsächlichen Bewegungsbahn entlang dem geradlinigen Abschnitt 5 ermöglichen. Diese Einrichtungen kompensieren somit den Überhub z zwischen den Abschnitten 4 und 5. Die entsprechenden Einrichtungen werden in Verbindung mit den Fig. 2 bis 5 erläutert.

Wie erwähnt, besitzt das Gelenkkoppelgetriebe, mit dem die gewünschte bogenförmige Bewegung ausgeführt werden kann, eine geradlinige Koppel 10 und eine daran mittig angelenkte geradlinige Schwinge 11. Die Bereiche x und L der Bewegungskurve der Fig. 1 werden durch ein Bogenmaß der Kurbelumdrehung von 15° und 150° abgedeckt.

Die den Überhub z kompensierenden Einrichtungen der Verbindungsein­ richtungen des Schweißkopfes sind als relativ zueinander verschiebbare Einrichtungen in den Verbindungseinrichtungen zwischen Antrieb und Schweißkopf ausgebildet. Wie die Fig. 2 bis 5 zeigen, handelt es sich hierbei beispielsweise um in Führungszylindern 13 geführte Stangen 14, die sich durch den jeweiligen Zylinder hindurch erstrecken und an ihren hinteren, aus den Zylindern vorstehenden Enden einen erweiterten Kopf aufweisen. Zwischen dem Kopf und einem sich quer oder vertikal erstreckenden Tragorgan 12, 25 sind Druckfedern 16 angeordnet, die einem Ausziehen der Stange 14 aus dem Zylinder 13 entgegenwirken. Die relativ zueinander verschiebbaren Einrichtungen funktionieren daher so, daß ab dem Punkt 3 der Bewegungskurve, an dem der Schweißkopf mit dem gestützten Folienschlauch in Berührung tritt, die Stangen 14 infolge der durch das Gelenkkoppelgetriebe 8 vorgegebenen, in Fig. 1 weiter nach links gerichteten bogenförmigen Bewegungsbahn gegen die Kraft der Druck­ federn 16 aus den Zylindern 13 herausgezogen werden, so daß die gerad­ linige Bewegungsbahn 5 durchlaufen werden kann. Wenn der Endpunkt 6 des Kontaktes erreicht ist, können sich die Druckfedern 16 infolge der dann in Fig. 1 nach rechts gerichteten Bewegungsbahn entspannen, wobei die Stangen 14 und damit der Schweißkopf wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt werden. Ab hier folgt daher der Schweißkopf wieder exakt der durch das Gelenkkoppelgetriebe vorgegebenen Bewegungskurve.

Bei der in Fig. 2 in der Seitenansicht dargestellten Ausführungsform finden zwei Gelenkkoppelgetriebe 8 der in Fig. 1 dargestellten Art Verwendung, die über einen gemeinsamen Antrieb miteinander gekoppelt sind. Durch die Anordnung von zwei übereinander angeordneten Gelenkkoppelgetrieben 8 wird ein Verkanten des Tragorganes 12 verhindert. Das Tragorgan 12 ist vorzugsweise rahmenartig ausgebildet, so daß zwei Verbindungsstangen 14 mit entsprechenden Zylindern 13 nebeneinander angeordnet sein können. Die Enden der Stangen 14 sind vorzugsweise verstellbar mit einem Querbalken verbunden, an dem der Schweißkopf in Form einer Schweißbacke 15 befestigt ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform, bei der ein einziges Gelenkkoppelgetriebe 8 der in Fig. 1 beschriebenen Art Verwendung findet. Bei dieser Ausführungsform wird durch spezielle Führungseinrichtungen ein Verkanten der Schweißbacke 15 verhindert. Diese Führungseinrichtungen bestehen aus zwei horizontal angeordneten Schienen 20, in denen jeweils ein mit Rollen 22 versehener vertikaler U-Träger 21 in Horizontalrichtung bewegbar gelagert ist. In den Ausnehmungen der beiden vertikalen U-Träger 21 ist ein quer verlaufendes Tragorgan 25 über entsprechende Endrollen 24 in Vertikalrichtung bewegbar gelagert. An dieses quer verlaufende Tragorgan 25 ist die Koppel des Gelenkkoppelgetriebes 8 angelenkt.

Die Führungseinrichtungen, die sowohl eine Horizontal- als auch eine Vertikalführung beinhalten, sorgen somit dafür, daß ein einziges Gelenkkoppelgetriebe 8 zentrisch angreifen kann, ohne daß es zu einem Verkanten der am Querträger 19 befestigten Schweißbacke 15 in Horizontal- oder Vertikalrichtung kommt.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Antriebs für einen Längsnahtschweißkopf, der im wesentlichen von dem in Fig. 1 gezeigten Gelenkkoppelgetriebe 8 Gebrauch macht. Bei diesem Gelenkkoppelgetriebe ist jedoch die Kurbel 9 über ihren Drehpunkt hinaus gespiegelt, so daß sich ein zweiter Kurbelabschnitt 26 ergibt. Der Endpunkt dieses zweiten Kurbelabschnittes 26 ist gelenkig mit einem Lenker 27 verbunden, dessen anderes Ende an das obere Ende des Tragorgans 12 angelenkt ist. Dieses Gelenkkoppelgetriebe stellt ebenfalls die in Fig. 1 dargestellte Bewegungskurve zur Verfügung, verhindert jedoch darüber hinaus ein Verkanten des Tragorganes 12, da dessen oberes Ende geradlinig mit dem Lenker 27 gelenkig verbunden ist.

Claims (11)

1. Verfahren zur Bildung einer Längsschweiß- oder Siegelnaht am Mantel eines Folienschlauches in einer Schlauchbeutelmaschine, wobei ein Schweiß- oder Siegelkopf mit gleicher Geschwindigkeit wie der Schlauch am Schlauchmantel anliegend über eine vorgegebene Strecke bewegt wird und dabei die Schweiß- oder Siegelnaht erzeugt, hiernach der Schweiß- oder Siegelkopf vom Schlauch abgehoben und in die Ausgangslage zurückbewegt wird, worauf eine nächste Schweiß- oder Siegelnaht am Schlauch angebracht wird, und wobei der Schweiß- oder Siegelkopf während des Schweiß- oder Siegelvorganges und während seines Rücklaufes durch einen eigenen Antrieb angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweiß- oder Siegelkopf so angetrieben wird, daß er vom ersten bis zum zweiten Scheitelpunkt seiner Bewegungsbahn eine bogenförmige Bewegung ausführt, und daß der Überhub des Bewegungsbahnabschnittes des Schweiß- oder Siegelkopfes relativ zum Folienschlauch zwischen dem Anfangs- und Endpunkt des Kontaktes mit diesem durch eine Längenveränderung der Verbindungseinrichtungen zwischen Antrieb und Schweiß- oder Siegelkopf kompensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Antrieb vorgegebene bogenförmige Bewegungsbahnabschnitt einen Beschleunigungsbereich, einen nachfolgenden Bereich mit konstanter Geschwindigkeit und einen nachfolgenden Verzögerungsbereich umfaßt.

3. Schlauchbeutelmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit Einrichtungen zum Umformen einer flexiblen Folie zu einem zylindrischen Schlauch, einem Schweiß- oder Siegelkopf zur Bildung einer Längsschweißnaht oder Siegelnaht am Mantel des Schlauches und Antriebsmitteln, mit denen der Schweiß- oder Siegelkopf mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Schlauch am Schlauchmantel anliegend in Schlauchlängsrichtung bewegbar und nach erfolgtem Schweiß- oder Siegelvorgang vom Schlauch abhebbar und in die Ausgangsstellung zurückbewegbar ist, wobei die Antriebsmittel für den Schweiß- oder Siegelkopf aus mindestens einem Gelenkkoppelgetriebe bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkkoppelgetriebe (8) so ausgelegt ist, daß es dem Schweiß- oder Siegelkopf vom ersten bis zum zweiten Scheitelpunkt (2, 40) seiner Bewegungsbahn (1) eine bogenförmige Bewegung aufprägt, und daß dem Gelenkkoppelgetriebe (8) längenveränderbare Verbindungseinrichtungen zum Schweiß- oder Siegelkopf zugeordnet sind.

4. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkkoppelgetriebe (8) eine um eine Achse drehbare Kurbel (9) enthält, an der eine Koppel (10) angelenkt ist, daß zwischen den Enden der Koppel (10) eine Schwinge (11) angeordnet ist und mit dieser gelenkig zusammenwirkt und daß das von der Kurbel (9) abgewandte Ende der Koppel (10) über Verbindungsglieder mit dem Schweiß- oder Siegelkopf zusammenwirkt.

5. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (10) geradlinig ausgebildet ist und der Anlenkpunkt der Schwinge (11) etwa auf der halben Koppellänge liegt.

6. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkkoppelgetriebe (8) auf ein Tragorgan (12) einwirkt, von dem elastisch gelagerte Zugstangen (14) ausgehen, die den Schweiß- oder Siegelkopf tragen.

7. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Lagerung der Zugstangen (14) durch Federn (16) erfolgt.

8. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Lagerung der Zugstangen (14) durch Pneumatikzylinder erfolgt.

9. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (25) beidendig horizontal und vertikal geführt ist.

10. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (12) mit zwei Gelenkkoppelgetrieben (8) zusammenwirkt.

11. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkkoppelgetriebe (8) einen weiteren Lenker (27) aufweist, der mit dem zweiten Ende des Tragorgans (12) zusammenwirkt und an den gespiegelten Teil (26) der Kurbel angelenkt ist.