DE69201593T2 - Vorrichtung zum Einwickeln von Gegenständen in von zwei Zufuhrrollen abgespultes Einwickelmaterial. - Google Patents

Vorrichtung zum Einwickeln von Gegenständen in von zwei Zufuhrrollen abgespultes Einwickelmaterial.

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DE69201593T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einwickeln von Gegenständen mit Einwickelmaterial, das von zwei Zufuhrrollen abgewickelt wurde. Die Rollen dienen zum Zuführen von Material von zwei Seiten des Gegenstandes, wenn sich das Objekt bewegt, und es sind Verbindungsmittel vorgesehen, um das Einwickelmaterial um den Gegenstand im Bereich seiner äußeren Enden miteinander zu verbinden. Die Verbindungsmittel umfassen zwei miteinander zusammenwirkende Klauen, genauer gesagt, eine Klaue, die einen Heizdraht und eine gegabelte Schweißklaue trägt; die Klauen arbeiten derart, daß sie das einwickelnde Material in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsbahn des Objektes verbinden sowie zur Bahn des einwickelnden Material es während des Einwickelvorganges des Gegenstandes; sie arbeiten ferner dahingehend, daß sie aufeinanderfolgend wenigstens teilweise eingewickelte Gegenstände vom Einwickelmaterial, das von den Rollen genommen wird, zu trennen.
  • Eine Anordnung einer Vorrichtung gemäß der vorbeschriebenen Art ist aus US-PS 5 031 379 bekanntgeworden. Diese Anordnung hat sich in der Praxis als befriedigend herausgestellt. Trotzdem besteht dabei die Gefahr, daß sich Kunststoffmaterial an sowie um den Heizdraht der genannten einen Klaue während des bahnverbindenden Vorganges anhängt sowie auch während des Trennvorganges des Kunststoffmateriales, wobei diese Plastikbeschichtung des Heizdrahtes schließlich zu einem Ausfall führt, wenn der Plastiküberzug nicht rechtzeitig entfernt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeit eines derartigen Vorkommnisses auszuschalten.
  • Demgemäß bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Anordnung zum Einwickeln eines Gegenstandes, der zwischen zwei heiß-schweißbaren Bahnen Einwickelmaterials angeordnet ist, die von entsprechenden Zufuhrrollen abgezogen und stromabwärts des Gegenstandes in Querrichtung der Bahnen miteinander verbunden werden. Die Anordnung beinhaltet zwei miteinander zusammenwirkende Schweißklauen zum Verbinden der Bahnen an einer Stelle hinter oder stromaufwärts des Gegenstandes, in Richtung der Bewegung der Bahn gesehen. Die Klauen erstrecken sich quer zu den Bahnen und über deren gesamte Breite, und eine der Klauen ist eine Draht- tragende Klaue, die einen Heizdraht trägt, während die andere Klaue gegabelt ist und zwei Gabelzinken hat. Die Klauen sind relativ zueinander beweglich, zwischen einer Startposition, in welcher sie aufeinander gegenüberliegenden Seiten der Bahnen angeordnet sind, und einer Bahnschweißposition, in welcher die Bahnen zusammengehalten sind, wobei die freien Enden der Gabelzinken an einer Seite der Bahnen anschlagen und wobei der Heizdraht im Mundstückbereich des Zinkenspalts sowie zwischen den Zinkenenden angeordnet ist und an der anderen Seite der Bahnen anliegt, wobei der Draht in heißem Zustand derart arbeitet, daß er die Materialbahnen zusammenschweißt und die Bahnen innerhalb des Schweißbereiches durchbrennt oder durchschmilzt, um den eingewickelten Gegenstand von rückwärtig angeordneten Teilen des Einwickelmateriales abzutrennen. Die Anordnung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil des Schweißdrahtes frei vom übrigen Teil der Draht-tragenden Klaue ist, und daß wenigstens eine der Klauen in Schweißposition der beiden Klauen durch eine Feder in eine weitere Position gedrückt wird, in welcher der Draht innerhalb der gegabelten Klauen angeordnet ist, zwischen deren Zinken in einem Abstand vom Einfuhrbereich (Mundstück) der Gabelzinken und außer Kontakt mit den Bahnen des Einwickelmateriales.
  • Die Klauen werden am besten dadurch in Schweißposition gebracht, daß eine Klaue gegen die andere vorgeschoben wird, und daß die andere Klaue aus ihrer Startposition zurückbewegt wird durch eine Zwischenwirkung der Bahnabschnitte, die sich zwischen den Klauen befinden, wobei die genannte Bewegung entgegen der Wirkung einer Federrückholvorrichtung vonstatten geht, die auf die andere Klaue einwirkt.
  • Ein Vorteil wird dann erzielt, wenn der Heizdraht einen Leiter umfaßt, der aus Widerstandsmaterial besteht, und durch welchen Strom fließen kann, und wenn die Anordnung Mittel beinhaltet, die derart wirken, daß sie sicherstellen, daß der Strom lediglich dann durch den Leiter fließt, wenn sich die Klauen in ihren entsprechenden Schweißpositionen befinden.
  • Es ist wünschenswert, den Heizdraht in gestrecktem Zustand zu halten; demgemäß beinhaltet die Anordnung am besten eine Feder zum Aufbringen einer Kraft auf den Draht in Richtung seiner Längsachse.
  • Die Erfindung ist im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert:
  • Figur 1 zeigt die Hauptkomponenten einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • Figur 2 zeigt im einzelnen die relative Position zwischen zwei Klauen während eines Schweißvorganges, wobei die beiden Klauen in der Anordnung gemäß Figur 1 enthalten sind.
  • Figur 3 zeigt die relative Position der beiden Klauen unmittelbar nach einem Trennvorgang.
  • Figur 4 zeigt eine Anzahl von Komponenten einer der Klauen, die in den Figuren 2 und 3 gezeigt sind.
  • Die in Figur 1 gezeigte Anordnung beinhaltet zwei Zufuhrrollen 10, 12, deren jede eine entsprechende Bahn aus Kunststoff-Einwickelmaterial 11 und 13 enthält, zwei miteinander zusammenwirkende Schweißklauen 14, 15, die derart arbeiten, daß sie die Materialbahnen in horizontaler Richtung miteinander verschweißen, wobei die beiden Klauen eine Klaue 14 umfassen, die einen Heizdraht 18 trägt sowie eine gegabelte Schweißklaue 15, ferner zwei miteinander zusammenarbeitende zweite Klauen 16, 17, die dahingehend arbeiten, daß sie in vertikaler Richtung schweißen.
  • Im Stadium der in Figur 1 gezeigten Operationen wurden die Enden der Materialbahnen 11, 13 in einem vorausgehenden Einwickelzyklus zusammengeschweißt. Beim folgenden Einwickelzyklus wird ein Gegenstand (z.B. ein Stapel Papierbogen) nach unten transportiert, während Einwickelmaterial von den Rollen 10, 12 entnommen oder abgezogen wird. Ist der Gegenstand zusammen mit dem Einwickelmaterial an den unteren Enden der Schweißklauen vorbeigelaufen, so wird die Förderung abgestoppt und der Einwickelvorgang gestartet. Der Einwickelvorgang wird dadurch gestartet, daß Schweißklaue 15 während eines ersten Schrittes gegen die Draht-tragende Klaue 14 bewegt wird, wobei die Klaue aus ihrer Ausgangsposition, so wie in Figur 1 gezeigt, entfernt und entgegen der Kraft einer Feder 45 (Figur 4) geringfügig nach links verschoben wird. In Verbindung hiermit wird dem Heizdraht 18 elektrischer Strom zugeführt, wobei das Einwickelmaterial 11 und 13 zwischen den Klauen zusammengeschweißt wird. Figur 2 zeigt die relativen Positionen der Klauen 14 und 15 während dieses Einwickelvorganges. Das fortlaufende Entwickeln von Wärme von Draht 18 trennt den nunmehr teilweise eingewickelten Gegenstand von den Bahnen des Einwickelmateriales 11, 13, worauf die auf die Draht-tragende Klaue 14 einwirkende Federkraft die Klaue nach rechts und zurück in ihre Ausgangsposition verbringt. Gleichzeitig wird die Schweißklaue 15 während eines zweiten Schrittes zur Draht- tragenden Klaue 14 hin bewegt, wobei Draht 18 gegen die Bahnen 11, 13 des Einwickelmateriales und des wenigstens teilweise eingewickelten Gegenstandes isoliert wird - siehe Figur 3. Nunmehr wird die Stromzufuhr zu Draht 18 unterbrochenl und der Draht kühlt sich ab. Am Ende einer gegebenen Abkühlperiode wird Schweißklaue 15 erneut nach rechts bewegt, und der teilweise eingewickelte Gegenstand wird durch Rollen (die in der Zeichnung nicht dargestellt sind) über die zweiten Klauen 16 und 17 hinausbewegt, was ein seitliches Verschweißen in einer oder mehreren Stufen zur Folge hat. Der Einwickelvorgang wird nunmehr beendet, und die Anordnung befindet sich wiederum in ihrer Ausgangsposition, bereit zum Beginn eines neuen Einwickelzyklus.
  • Auf Draht 18 wirkt die Federkraft in Längsrichtung ein, um Längenschwankungen des Drahtes zufolge Temperaturschwankungen auszugleichen.
  • Wird ein Einwickelzyklus eingeleitet nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne des Vervollständigens eines vorausgegangenen Einwickelzyklus, z.B. nach 20 s, so wird dem Heizdraht 18 am besten Strom während einer kurzen Zeitspanne zugeführt, beispielsweise während einiger Zehntelsekunden, um den Einfluß jeglicher kleiner Plastikrückstände auf dem Draht auszuschalten.
  • Die Vorrichtung beinhaltet in bekannter Weise Sensoren zum Kontrollieren und Steuern der verschiedenen Stufen des Einwickelzyklus, aber auch zum Abgeben eines Warnsignales, falls ein Ereignis eintritt, das außerhalb des Programmes liegt, beispielsweise Überhitzen, Abriß einer Bahn, usw.
  • Gemäß der obenbeschriebenen Ausführungsform ist es Schweißklaue 15, welche sich in zwei Stufen gegen die Draht-tragende Klaue hin bewegt. Es versteht sich, daß die Draht-tragende Klaue alternativ gegen die Schweißklaue hin bewegt werden kann, oder daß beide Klauen während eines ersten Schrittes aufeinander zubewegt, und sodann während eines zweiten Schrittes bewegt werden können. Es ist jedoch entscheidend, daß die Relativbewegung zwischen den beiden Klauen genau in Übereinstimmung mit einer programmierten Folge vonstatten geht, d.h. der Reihenfolge Aufheizen, Schweißen, Trennen, Kühlen.
  • Aus Figur 4 erkennt man, daß der größere Teil der Länge des Heizdrahtes 18, mit dem die Draht-tragende Klaue 14 ausgerüstet ist, von der Klaue frei ist. Das rechte Ende des Drahtes 18 ist rechts am rechten, abgekröpften Ende 14' der Klaue 14 sicher verankert, während das linke Ende des Drahtes an einem beweglich gelagerten Hebel 41 befestigt ist, an dessen unterem Ende eine Zugfeder 42 angreift. Hebel 41 ist am linken, abgekröpften Ende 14'' der Drahttragenden Klaue 14 gelagert. Die Enden des Drahtes sind an Klemmen eines elektrischen Potentials V1 und - über einen elektrischen Kontakt 43 - V2 angeschlossen, wobei die Potentiale zum Aufheizen des Drahtes 18 geeignet sind. Der elektrische Kontakt 43 bildet einen Teil eines Relais, dessen Wicklung an die Punkte eines elektrischen Potentials V3 angeschlossen ist und - über einen elektrischen Kontakt 44 - V4, die derart ausgewählt sind, daß sie den Kontakt 43 dann unterbrechen, wenn Kontakt 44 geschlossen ist.
  • Wird Draht-tragende Klaue 14 aus ihrer Startposition (in Figur 4 dargestellt) geringfügig nach unten bewegt, so begleitet eine an Klaue 14 befestigte Kontaktplatte 46 diese Abwärtsbewegung der Klaue und unterbricht damit Kontakt 44. Ist der Gegenstand vom Einwickelmaterial, das von den Rollen entnommen wurde, während des Schweißvorganges abgetrennt, so wird die Draht-tragende Klaue durch eine Zugfeder 45 zurück (nach oben) bewegt, wobei der Kontakt 44 geschlossen und der Kontakt 43 unterbrochen wird. Die Draht-tragende Klaue 14 befindet sich somit wieder zurück in ihre Startposition.

Claims (4)

1. Anordnung zum Einwickeln eines Gegenstandes, der sich zwischen zwei Wärme-schweißbaren Folien eines Einwickelmateriales (11, 13) befindet, die von entsprechenden Zufuhrrollen (10, 12) abgezogen und stromabwärts des Gegenstandes quer zu den Bahnen miteinander verbunden werden, mit zwei miteinander zusammenwirkenden Schweißklauen (13, 18; 15) zum Verbinden der Bahnen an einer Stelle stromaufwärts des Gegenstandes, wobei sich die Klauen in Querrichtung der Bahnen über deren Breite hinweg erstrecken, und wobei eine der Klauen eine Draht-tragende Klaue (14, 18) ist, die einen Heizdraht (18) trägt, und die andere Klaue eine gegabelte Klaue (15) mit zwei Gabelzinken, wobei die Klauen relativ zueinander zwischen einer Startposition auf einander gegenüberliegenden Seiten der Bahnen (11, 13) und einer Schweißposition bewegbar sind, in welcher die Bahnen zusammengehalten werden und dabei die freien Enden der Gabelzinken an einer Seite der Bahnen anliegen, und wobei der Heizdraht im Öffnungsbereich des Spaltraumes zwischen den Gabeln angeordnet ist sowie zwischen den Zinkenenden und an der anderen Seite der Bahnen anliegt, und wobei der Draht (18) in heißem Zustand die Materialbahnen zusammenschweißt und die Bahnen im Schweißbereich abtrennt oder abschmilzt, um den eingewickelten Gegenstand von rückwärtig angeordneten Teilen des Einwickelmaterials abzutrennen, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Teil des Heizdrahtes (18) frei vom übrigen Teil der Draht- tragenden Klaue (14) ist, und daß wenigstens eine der Klauen in der Schweißposition zu einer weiteren Position hin bewegt wird, in welcher der Draht (18) innerhalb der gegabelten Klaue angeordnet ist und zwar zwischen deren Zinken in einem Abstand vom Öffnungsbereich des Gabelspaltes sowie außer Kontakt mit den Bahnen des Einwickelmateriales.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klaue (15) zum Zwecke des Verbringens in die Schweißposition dazu vorgesehen ist, gegen die andere Klaue (14, 18) verschoben zu werden, und daß die andere Klaue zurück in ihre Startposition verbracht wird durch Zwischenwirkung der Bahnen (11, 13), die zwischen den Klauen angeordnet sind, wobei die genannte Bewegung entgegen der Wirkung einer Feder-Rückholvorrichtung (45) ausgeführt wird, die auf die andere Klaue einwirkt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (18) einen Leiter aus Widerstandsmaterial aufweist, durch welcher Strom fließen kann, und daß die Anordnung weiterhin Mittel (43, 44, 46) umfaßt, welche sicherstellen, daß Strom nur dann durch den Leiter fließt, wenn sich die Klauen (14, 18; 15) in ihren entsprechenden Schweißpositionen befinden.
4. Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Heizdraht (18) in seiner Längsrichtung durch Federkraft (41, 42) eingewirkt wird, um den Draht gestreckt zu halten.
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