DE69823272T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Thermoschweissen für die Herstellung von Verpackungsbehältern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Thermoschweissen für die Herstellung von Verpackungsbehältern Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren und auf eine Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung und insbesondere auf ein Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren und auf eine Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung, durch die eine plattenähnliche Bahn zu einer röhrenförmigen Bahn geformt wird und eine Füllflüssigkeit wie etwa ein flüssiges Lebensmittel in eine röhrenförmige Bahn gefüllt wird.
  • Eine plattenähnliche Bahn, die wie eine Rolle gewickelt ist, wird, während sie ununterbrochen abgewickelt wird, bewegt, um sie allmählich röhrenförmig zu formen, wobei die Bahn an der Stelle, an der sich ihre beiden Seiten in der zur Längsrichtung der Bahn orthogonalen Richtung etwas überlappen, ununterbrochen angehaftet wird und eine Füllflüssigkeit, wie etwa ein flüssiges Nahrungsmittel, hineingefüllt wird. Um kontinuierliche Verpackungsbehälter zu formen, in die die Füllflüssigkeit vollständig gefüllt wird, werden die Verpackungsbehälter unter dem Pegel der Füllflüssigkeit geschlossen und in der zur Längsrichtung der Bahn orthogonalen Richtung geschweißt (quer geschweißt). Anschließend wird nahezu der Mittelabschnitt des oben erwähnten quer geschweißten Teils in seiner Breitenrichtung abgeschnitten. Das heißt, durch Wiederholung einer Reihe dieser Vorgänge wird ein flüssigkeitsgefüllter Verpackungsbehälter geformt wobei schließlich ein parallel- hexaedrischer Behälter hergestellt wird.
  • Wenn eine Füllflüssigkeit, wie etwa ein fluides Nahrungsmittel, in eine Bahn gefüllt wird, sind zwei Schweißbackenpaare 2 vorgesehen, die eine Bahn in einem Zustand quer schweißen, in dem die Bahn von ihren beiden Seiten gedrückt wird, wobei die röhrenförmige Bahn, die nach unten transferiert wird, zwischen die jeweiligen Paare der Schweißbacken genommen und geklemmt wird, die sich zusammen mit der Bahn bewegen während sie die Bahn W ziehen. Nachdem sich die Schweißbacken um eine bestimmte Strecke nach unten verschoben haben, wird nahezu der Mittelabschnitt des Querschweißteils wie oben beschrieben abgeschnitten und gleichzeitig der Schweißzustand der Bahn W geöffnet, um die nach unten übertragende Kraft der röhrenförmigen Bahn zurückzunehmen, wobei die Schweißbacken veranlasst werden, sich in eine Richtung, in der sie voneinander beabstandet sind, zu bewegen und um eine bestimmte Strecke angehoben werden, und der Vorgang einer Schweißoperation einer röhrenförmigen Bahn wiederholt wird.
  • Eine röhrenförmige Bahn ist aus einer Mehrschichtstruktur in der Reihenfolge bestehend aus einer Polyethylenfilmschicht, einer Haftklebeschicht, einer Aluminiumfolienschicht, einer Papierschicht und einer Polyethylenfilmschicht aufgebaut. Das Querschweißen der röhrenförmigen Bahn wird dadurch ausgeführt, dass die Polyethylenfilmschicht unter Verwendung des oben erwähnten Schweißbackenpaars erwärmt und geschmolzen wird.
  • Ein Schweißbackenpaar enthält, beispielsweise, wie in 2 und 3 gezeigt, eine Thermoschweißbacke 7a zum Thermoschweißen und eine Druckaufnahmebacke 7b zur Aufnahme einer Druckkraft von der Thermoschweißbacke 7a (obgleich es in 2 ein Paar aus einer Thermoschweißbacke 7a und aus einer Druckaufnahmebacke 7b sowie ein Paar aus einer Thermoschweißbacke 7a' und aus einer Druckaufnahmebacke 7b' gibt, beschäftigt sich die folgende Beschreibung lediglich mit dem Paar aus der Thermoschweißbacke 7a und der Druckaufnahmebacke 7b), wobei an dem Kontaktabschnitt mit der Bahnoberfläche der Thermoschweißbacke 7a ein Induktor 8 vorgesehen ist und eine Druckaufnahmeschiene 9 und ein Abschneider 11, der den Mittelabschnitt des quer geschweißten Teils in Breitenrichtung abschneidet an dem Kontaktabschnitt mit der Bahn W der Druckaufnahmebacke 7b befestigt sind. Außerdem ist an den beiden Enden der Thermoschweißbacke 7a und der Druckaufnahmebacke 7b ein Haken 16a bzw. ein Haken 16b vorgesehen, wobei der Haken 16a der Thermoschweißbacke 7a mit dem Haken 16b der Druckaufnahmebacke 7b in Eingriff ist und wobei die Eingriffskraft beim Querschweißen der zwischen dem Induktor 8 und der Druckaufnahmeschiene 9 geklemmten Bahn W durch Einstellen des Betriebsöldrucks eines Flüssigkeitsdruckzylinders 18 des Hakens 16a gesteuert wird.
  • Wenn beide Seiten der Bahn durch die Thermoschweißbacke 7a und durch die Druckaufnahmebacke 7b eines Schweißbackenpaars 7 gedrückt werden, wird nachfolgend durch den Induktor 8 der Thermoschweißbacke 7a veranlasst, dass ein Wirbelstrom in der Aluminiumfolie der Bahn W fließt, wobei Wärme durch Induktionserwärmung erzeugt wird. Mit dieser Wärme wird die Polyethylenfilmschicht geschmolzen, um die Bahn W querzuschweißen.
  • Wie in 8 gezeigt ist, wird das Querschweißen der Bahn W durch die folgenden sechs Vorgänge ausgeführt.
    • 1
    Abschluss der gefüllten Flüssigkeit unter dem Pegel in der Bahn W
    2
    Erwärmen bei einer bestimmten Leistung während einer bestimmten Zeitdauer von außerhalb der Bahn W
    3
    Abkühlen der Bahn W
    4
    Abschneiden an dem quer geschweißten Abschnitt (Trennung von kissenähnlichen Behältern)
    5
    Halten der Bahn
    6
    Drücken mit einem bestimmten Druckmaß während einer bestimmten Zeitdauer.
  • Obgleich die Bahn W durch die oben erwähnten sechs Vorgänge wie in 8 gezeigt quer geschweißt wird, wird der Druckvorgang in (6) während der Prozesse (1) bis (5) ausgeführt, um die Bahn W zu drücken.
  • Wie in 9 gezeigt ist, ist der (1) Abschluss der in die Bahn gefüllten Flüssigkeit an dem oben erwähnten Querschweißabschnitt ein Vorgang, der die in dem Querschweißabschnitt in der Bahn W verbleibende gefüllte Flüssigkeit abschließt, wenn die Thermoschweißbacke 7a und die Druckaufnahmebacke 7b auf beide Seiten der Bahn W drücken.
  • Der Leistungswert der Erwärmungsenergie, der durch die von Erwärmungsmitteln wie etwa einem Induktor 8, in den Zyklen (1) bis (6) des oben erwähnten Querschweißvorgang erhaltene Elektroenergie sichergestellt wird, wird auf einen geeigneten Wert in Übereinstimmung mit der Qualität der zu füllenden Flüssigkeit geändert, wobei der Vorgang in Übereinstimmung mit den Leistungswerten ausgeführt wird, die bestimmt werden, nachdem der geschweißte Zustand der Verpackungsbehälter geprüft worden ist. In den meisten Fällen werden die oben erwähnten Zyklen (1) bis (6) in einer sehr kurzen Zeit von 1 Sekunde oder weniger pro hexaedrischem Verpackungsbehälter, der ein Endprodukt ist, ausgeführt.
  • In Bezug auf den Vorgang zum Querschweißen unter dem Flüssigkeitspegel, der in einer sehr kurzen Zeit von 1 Sekunde oder weniger pro Verpackungsbehälter ausgeführt wird, konnte nicht in Echtzeit erfasst werden, ob jeder Vorgang in einem zuverlässigen Zustand ausgeführt wird oder nicht.
  • Somit besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Erfassung in Echtzeit von Vorkommnissen fehlerhaftem Schweißens wegen Übererwärmung oder Untererwärmung und in der leichten Suche nach der Ursache irgendwelcher abnormaler Vorkommnisse verschiedenartiger beobachteter in dem Speicher gespeicherter Daten durch Überwachung aller Leistungswerte, Betriebszeit und Betriebszeitablauf bezüglich der elektrischen Leistung, die erzeugt wird, damit sie bei einem Querschweißen einer Bahn unter dem Flüssigkeitspegel in Erwärmungsenergie umgewandelt wird.
  • Außerdem besteht somit eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung, die in der Lage ist, den Leistungsstatus der Schweißerwärmungsmittel zu überwachen, so dass das Querschweißen der Bahn ausreichend ausgeführt werden kann.
  • Die oben erwähnten Aufgaben der Erfindung können durch die folgende Konstruktion gelöst werden.
  • Das heißt, die Erfindung stellt eine Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern zur Verfügung, aufweisend die Schritte: Formen einer plattenähnlichen Bahn zu einer röhrenförmigen Bahn, Füllen fluider Füllflüssigkeit in die röhrenförmige Bahn und Einschließen und Schweißen der Seite der röhrenförmigen Bahn, positioniert unter dem Pegel der gefüllten Flüssigkeit, und Abschneiden von deren eingeschlossenem und geschweißtem Abschnitt hiervon; wobei der Grad des eingeschlossenen und geschweißten Zustands der Bahn durch Überwachen der Werte bezüglich der Erwärmungsenergie zum Einschließen und Schweißen der Seite der röhrenförmigen Bahn, positioniert unter dem Pegel der gefüllten Flüssigkeit, überwacht wird und wobei gleichzeitig die Werte bezüglich der Erwärmungsenergie, die einer bestimmten Anzahl von Einschließ- und Schweißoperationen der röhrenförmigen Bahn entsprechen, gespeichert werden.
  • Außerdem stellt die Erfindung eine Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern zur Verfügung, die mit Kompressionsmittel zur Formung einer plattenähnliche Bahn zu einer röhrenförmigen Bahn, fluide Füllflüssigkeit in die röhrenförmige Bahn füllt und die Seiten der röhrenförmigen Bahn, unter dem Pegel des gefüllten Materials positioniert, einschließt und verschweißt, und mit einer Schneideinrichtung zum Abschneiden des eingeschlossenen und geschweißten Abschnitts hiervon versehen ist, aufweisend: Leistungsüberwachungsmittel der Kompressionsmittel zum Überwachen von Werten bezüglich der Erwärmungsenergie zum Einschließen und Schweißen der Seite der röhrenförmigen Bahn, positioniert unter dem Pegel des gefüllten Materials, und Speichermittel zum Speichern von Werten bezüglich der Erwärmungsenergie, die einer bestimmten Anzahl von Einschließ- und Schweißoperationen der röhrenförmigen Bahn entsprechen.
  • In dem oben erwähnten Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung, kann die Überwachung der Werte bezüglich der Erwärmungsenergie dadurch erleichtert werden, dass die Ausgabe auf einer Monitoranzeige ausgeführt wird. Außerdem ist sie in einem Fall, in dem die Historie der Werte bezüglich der Erwärmungsenergie, die einer bestimmten Anzahl früheren Schweißoperationen entsprechen, aufgezeichnet und gespeichert werden, nützlich bei der Kontrolle des Zeitablaufs der Erzeugung fehlerhafter Produkte und bei der Suche nach deren Ursachen.
  • Außerdem werden in dem Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung, falls die Erwärmungsenergie von der Hochfrequenz-Induktionserwärmung abhängt, die Leistungswerte des Stromspitzenwerts, Strommittelwerts, Stromzufuhrzeit, Erwärmungsausgangsleistungs-Integrationswerts (das Quadrat des Strommittelwerts, multipliziert mit der Stromzufuhrzeit), Intervall der Stromzufuhrzeit und Spannungswert als Werte bezüglich der Erwärmungsenergie überwacht.
  • Die Schweißeigenschaft der Bahn W durch beispielsweise Hochfrequenz-Induktionserwärmung kann nicht in einem zweckmäßigen Zustand gehalten werden, wenn nicht der Stromspitzenwert, Strommittelwert, Erwärmungszeit, der Erwärmungsausgangsleistungs- Integrationswert, Intervalle der Erwärmungszeit und Spannungswert gleich den Sollwerten sind. Das heißt, falls nur einer der oben erwähnten Werte von dem voreingestellten Wert abweicht, wird eine Bahn W mit einem fehlerhaften Querschweißung erzeugt.
  • Da in der Erfindung die oberen und die unteren Grenzwerte für alle Werte bezüglich der Erwärmungsenergie einer Bahn W eingestellt werden, liegen diese Werte bevorzugt alle in dem Bereich der Sollwerte. Außerdem wird sehr empfohlen, dass ein Alarm ausgegeben wird oder der Betrieb der Vorrichtung automatisch angehalten wird, wenn diese Werte den Bereich (des oberen oder des unteren Grenzwerts) verlassen.
  • Falls als eine Erwärmungseinrichtung für das Querschweißen der Bahn W eine Hochfrequenzinduktions-Erwärmungseinrichtung verwendet wird, ist die Erwärmungszeit in der Weise bestimmt, dass in der Zeitdauer, die durch eine Hochfrequenzoszillations-Anweisung bestimmt ist, Oszillationen ausgeführt werden, während die Nichterwärmungszeit in der Weise bestimmt ist, dass die Oszillation in der vorgegebenen Zeitdauer nicht ausgeführt wird. Außerdem wird die Erwärmungsleistung gemäß dem Material der Bahn W und der An des in die Bahn W zu füllenden Inhalts im Voraus bestimmt, wobei es notwendig ist die Erwärmungszeit, da das Querschweißen der Bahn W durch Ausführen der Oszillation des Induktors in Übereinstimmung mit einer Klappbewegung einer Bahn W durch ein Schweißbackenpaar ausgeführt wird, in der Weisevoreinzustellen, dass sie der Klappbewegung des Schweißbackenpaars entspricht.
  • Somit kann dadurch, dass der Stromspitzenwert, Strommittelwert, Stromzuführungszeit, Erwärmungsausgangsleistungs-Integrationswert (das Quadrat des Strommittelwerts, multipliziert mit der Stromzufuhrzeit), Intervall der Stromzufuhrzeit und Spannungswert sämtlich in dem Bereich der voreingestellten Werte gehalten werden, die Zuverlässigkeit des Querschweißens der Bahn W sichergestellt werden, und es können fehlerhafte Produkte in Bezug auf den End-Verpackungsbehälter beseitigt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die Herstellung von hexaedrischen Verpackungsbehältern, sondern auch auf die Herstellung von Verpackungsbehältern mit Giebelkopf anwendbar.
  • Außerdem ist die Erfindung auf das Schweißen von Bahnen wie etwa von Kunststofferzeugnissen anwendbar.
  • Die obigen und weitere Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung zu nehmen ist, in der sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile beziehen und in der:
  • 1 eine Skizze einer Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern, in die Inhalte gefüllt werden, aus einer plattenähnlichen Bahn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,
  • 2 eine seitliche Aufrissansicht des zwei Teile enthaltenden Schweißbackenabschnitts der Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung in 1 ist,
  • 3 eine Ansicht längs der Linie A–A in 2 und einer Betriebssteueransicht eines Hochfrequenz-Induktionserwärmungssystems des Schweißbackenabschnitts ist,
  • 4 ein Ansteuerzeitablaufplan der Schweißbacken in 2 ist,
  • 5 eine erläuternde Ansicht einer Betriebsabnormalität des Hochfrequenz-Induktionserwärmungssystems des Schweißbackenabschnitts in 2 ist,
  • 6 eine weitere erläuternde Ansicht einer Betriebsabnormalität des Hochfrequenz-Induktionserwärmungssystems des Schweißbackenabschnitts in 2 ist,
  • 7 ein Zeitablaufplan der Leistungssignalformen des Hochfrequenz-Oszillationsstroms des Schweißbackenabschnitts in 2 ist,
  • 8 ein Zeitablaufplan des Querschweißens einer Bahn durch die Schweißbacken der Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung ist, und
  • 9 eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem die gefüllte Flüssigkeit beim Querschweißen einer Bahn durch die Schweißbacken der Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung abgeschlossen wird.
  • Es wird eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gegeben.
  • 1 ist eine kurz dargestellte perspektivische Darstellung der Verpackungsbehälter- Herstellungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 2 ist eine seitliche Aufrissansicht zweier Schweißbackenpaare 7 im Betrieb, die im Betrieb für die Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung in 1 verwendet werden, und 3 zeigt eine Ansicht eines Steuermechanismus einer Erwärmungseinrichtung der Schweißbacken 7 längs der Linie A–A in 2.
  • Die Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung gemäß der oben erwähnten bevorzugten Ausführungsform ist eine Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus einer Bahn W, in die flüssige Inhalte gefüllt werden. Wie in 1 gezeigt ist, wird eine plattenähnliche Bahn, die rollenähnlich gewickelt ist, verwendet, um eine röhrenförmige Bahn W zu formen, wobei beide Enden der oben erwähnten röhrenförmigen Bahn W in Längsrichtung geschweißt werden (Längsschweißen), Inhalt hineingefüllt wird und die röhrenförmige Bahn W auf eine Länge, die einem Verpackungsbehälter entspricht, abgeschnitten wird, wodurch ein kissenähnlicher Behälter P hergestellt wird, in den Inhalt gefüllt wird. Dieser wird daraufhin zu einem hexaedrischem Verpackungsbehälter C verarbeitet, der eines der Endprodukte ist.
  • In der oben erwähnten Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung wird eine rollenähnliche Bahn W von Aufwickler 1 abgewickelt, wobei die abgewickelte plattenähnliche Bahn über eine Zuganwendungseinrichtung 2, durch die der entsprechenden Bahn W ständig ein Zug verliehen wird, auf eine Röhrenformungseinrichtung 3 übertragen wird, wobei die plattenähnliche Bahn, während sie geformt wird, zu der röhrenförmigen Bahn W verformt wird, wobei die sich überlappenden Enden der röhrenförmigen Bahn W in Bewegungsrichtung der Bahn W zusammengeschweißt werden, wobei die röhrenförmige Bahn W durch ein (nicht gezeigtes) Formungselement zu einer quadratsäulenähnlichen Bahn W verformt und durch einen (nicht gezeigten) Schneider abgeschnitten wird, wobei die Bahn W in der Weise geschnitten wird, dass schließlich die Verpackungsbehälter P hergestellt werden.
  • Die Röhrenformungseinrichtung 3 ist mit einem Füllrohr 5 versehen, um eine Füllflüssigkeit wie etwa ein flüssiges Nahrungsmittel in eine Röhre zu füllen. Außerdem ist die Röhrenformungseinrichtung 3 mit zwei Schweißbackenpaaren 7 (wobei in 1 nur ein Schweißbackenpaar gezeigt ist) versehen, um die Bahn W durch Drücken beider Seiten der Bahn W zu schweißen (quer schweißen), wobei ein Schweißbackenpaar veranlasst wird sich zusammen mit der Bahn W zu bewegen, während es nach unten zieht, wobei die röhrenförmige Bahn W nach unten transferiert wird und der Schweißzustand der Bahn W gelöst wird, nachdem die gleichen Schweißbacken über eine bestimmte Strecke absinken. Anschließend wird jede von Ihnen veranlasst, sich in einer voneinander trennenden Richtung zu bewegen. Die Schweißbacken werden um eine bestimmte Strecke angehoben, wobei die Vorgänge des Schweißens der röhrenförmigen Bahn W wiederholt werden.
  • Der Antrieb des Schweißbackenpaars 7 ist so beschaffen, dass sie durch eine senkrecht bewegliche Keilwelle 6 vertikal beweglich sind. Eine Nockenscheibe 12, die einen Antriebsmechanismus bildet, der bewirkt, dass die Schweißbacken 7 angehoben werden, ist mit einem Nockenmitnehmer 14 verbunden, der über ein Verbindungselement 15 an der Oberseite der Nockenscheibe 12 entlang der Seite der Nockenscheibe 12 angehoben und gesenkt wird.
  • Während die Seite der röhrenförmigen Bahn W durch ein Schweißbackenpaar 7 gedrückt wird, wird die Polyethylenfilmschicht der Bahn W durch ein in die entsprechenden Schweißbacken 7 eingebautes Erwärmungselement geschmolzen, so dass bewirkt wird, dass die miteinander zu integrierenden Seiten der Bahn W aneinander gedrückt werden und dadurch ein Querschweißen ausgeführt wird.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Schweißbacke 7 zum Querschweißen der Bahn W zwei Schweißbackenpaare 7, 7', wobei jedes Schweißbackenpaar 7, 7' die Thermoschweißbacken 7a, 7a' zum Thermoschweißen der Bahn W und die Druckaufnahmebacken 7b, 7b' zur Aufnahme einer Druckkraft von den entsprechenden Thermoschweißbacken 7a, 7a' enthält. An dem Eingriffsabschnitt der Thermoschweißbacken 7a, 7a' mit der Oberfläche der Bahn W sind die Induktoren 8, 8' vorgesehen. Außerdem sind an dem Eingriffsabschnitt der Druckaufnahmebacken 7b, 7b' mit der Bahn W die Druckaufnahmeschienen 9, 9' bzw. die Abschneider 10, 10' befestigt. Jedes Schweißbackenpaar 7, 7', wird dazu veranlasst, sich gleichzeitig mit einer Schweißoperation der Bahn W zu bewegen, während es nach unten gezogen wird, während die Bahn W nach unten transferiert wird; wobei in diesem Vorgang dadurch, dass die (nicht gezeigten) Klappen geformt werden, die röhrenförmige Bahn W zu einer Bahn W verformt wird, die einer quadratischen Säule ähnelt. Allerdings schneiden die Schneider 11, 11', die von den in den Druckaufnahmebacken 7b, 7b' vorgesehen Zylindern 10, 10' angetrieben werden, nahezu bei dem Mittelabschnitt des quer geschweißten Abschnitts der Bahn W ab, wenn ein Schweißbackenpaar 7, 7' um eine bestimmte Strecke absinkt.
  • Der durch die Schweißbacken 7, 7' geschweißte Zustand der Bahn W wird durch die Abschneider 11, 11' freigegeben. Der kissenähnliche Behälter P wird abgeschnitten und gleichzeitig die nach unten transferierende Kraft auf die Bahn W, die einer quadratischen Säule ähnelt, zurückgenommen, wobei bewirkt wird, dass sich die Schweißbacken 7, 7' gegenseitig in getrennte Richtungen bewegen, diese um eine bestimmte Strecke angehoben werden und daraufhin einen Schweißvorgang der röhrenförmigen Bahn W wiederholen.
  • Außerdem ist 3 eine Ansicht längs der Linie A–A in 2, die ein Schweißbackenpaar 7 zeigt. An den beiden Enden der Thermoschweißbacke 7a und der Druckaufnahmebacke 7b ist ein Hakenpaar 16a, 16b vorgesehen, wobei mit dem Haken 16a ein Zylinder 18 verbunden ist. Durch den Betrieb des Zylinders 18 werden die Thermoschweißbacke 7a und die Druckaufnahmebacke 7b veranlasst näher zueinander gezogen zu werden, nachdem der Haken 16a und der Haken 16b wie in 3 gezeigt miteinander in Eingriff sind, wodurch die zwischen dem Induktor 8 und der Druckaufnahmeschiene 9 geklemmte Bahn W ausreichend gedrückt wird, wenn quer geschweißt wird. Obgleich nicht gezeigt, wird der Eingriff eines Hakenpaars 16a und 16b zurückgenommen, wenn das Querschweißen und das Abschneiden der Bahn W durch ein Schweißbackenpaar 7 abgeschlossen wird und das Schweißbackenpaar 7 voneinander getrennt wird.
  • Da durch den Induktor 8 der Thermoschweißbacke 7a veranlasst wird, dass ein Wirbelstrom in der Aluminiumfolie der Bahn W fließt, wenn die Thermoschweißbacke 7a und die Druckaufnahmebacke 7b durch den Eingriff des Hakens 16a und des Hakens 16b beide Seiten der Bahn W drücken, wird die Aluminiumfolie selbst erwärmt, wobei diese Wärme die Polyethylenfilmschicht der Bahn W aufschmilzt, um die Bahn W quer schweißt.
  • Ein Hochfrequenz-Induktionserwärmungssystem für dieses Querschweißen ist in 3 gezeigt. Eine Röhrenformungseinrichtung 3 (1) formt eine plattenähnliche Bahn W zu einer röhrenförmigen Bahn W, die quer geschweißt wird, da die Antriebseinrichtung (die Hauptwelle 13, usw.) für den Antrieb der Schweißbacken, was das Zusammenklappen der Bahn W von ihren beiden Seiten ist, die an der Keilwelle 6 befestigten Schweißbacken 7, wie oben beschrieben und in 1 gezeigt, antreibt. Zu diesem Zeitpunkt wird durch einen Zeitablauf-Detektor (Kodierer) 20 der Antriebsumfang (der Drehwinkel usw. der Hauptquelle 13) der Antriebseinrichtung erfasst, wobei, wenn die Zeitablauf-Beurteilungseinrichtung (Drehwinkel-Detektor) beurteilt, dass der erfasste Winkel ein bestimmter Drehwinkel ist, das entsprechende Drehwinkel-Beurteilungssignal an eine Ablaufsteuerung (integriertet Controller) und an einen Schalter ausgegeben wird, wodurch eine Oszillationsanweisung der Ablaufsteuerung ausgegeben wird. Falls sowohl das Drehwinkel-Beurteilungssignal als auch eine Oszillationsanweisung von der Ablaufsteuerung an den Schalter ausgegeben werden, arbeitet eine Oszillationsschaltung während einer bestimmten Zeitdauer, die durch einen in den Hochfrequenzoszillator integrierten Zeitgeber gesteuert wird, um zu veranlassen, dass ein Hochfrequenzstrom in den Induktor 8 fließt. Da der Hochfrequenzoszillator eine Leistungsüberwachungsanzeige enthält, ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, Daten von der Leistungsüberwachungsanzeige an irgendein Peripheriegerät auszugeben.
  • Die oben erwähnte Leistungsüberwachungsanzeige besitzt eine Einrichtung, die beurteilt, ob alle Ausgangswertdaten einen angemessenen Wert besitzen oder nicht. Falls irgendwelche abnormalen Daten erzeugt werden, wird an die Ablaufsteuerung ein Signal ausgegeben, um zu veranlassen, dass die Antriebseinrichtung anhält. Außerdem besitzt die oben erwähnte Leistungsüberwachungsanzeige eine Speichereinrichtung zum Speichern aller Leistungswertdaten, wobei der Speicher eine Kapazität besitzt, die den Oszillationsstatus eines Hochfrequenzoszillators der Verpackungsbehälter C als Endprodukte speichern kann, der einer bestimmten Anzahl von Vorgängen, beispielsweise 50 bis 100 Produkten, entspricht. Somit werden selbst in einem Fall, in dem in den Verpackungsprodukten C als den Endprodukten ein fehlerhaftes Produkt auftritt, die in dem Speicher gespeicherten früheren Daten über die Leistungsüberwachungsanzeige entnommen und einer Prüfung unterzogen. Dadurch kann der Zeitablauf des Auftretens der Fehler des Hochfrequenzoszillators ermittelt und nach der Ursache gesucht werden. Dementsprechend kann nicht nur die Produktionsausbeute verbessert werden, sondern können auch effektive Informationen erhalten werden, durch die verhindert werden kann, dass solche fehlerhaften Produkte auftreten.
  • Die Größen, die die durch die Leistungsüberwachungsanzeige zu steuernde Erwärmungsenergie betreffen, sind Hochfrequenz-Stromwert (der Mittelwert des erfassten Stroms), Gleichstromspitzenwert, Leistungsintegrationswert [der {Strommittelwert (I)}2 multipliziert mit der Zeit (t)], Stromzufuhrzeit (Oszillationszeit), Zeitintervall (zwischen der Stromzufuhrzeit und der Nichtstromzufuhrzeit), Spannungswert, usw.
  • Entsprechenderweise wird ein Alarm ausgegeben, falls jeder der oben erwähnten Leistungswerte den oberen Grenzwert übersteigt oder den unteren Grenzwert nicht erreicht.
  • 4 zeigt beispielsweise Zeitablaufpläne der Hochfrequenz-Oszillationszeit (Stromzufuhrzeit) und der Zeit der Arbeitsvorgänge des Schneidens und Zusammendrückens der zwei Schweißbackenpaare 7, 7'. Die zwei Schweißbackenpaare 7, 7' führen abwechselnd ein Querschweißen der Bahn W aus. 5, 6 und 7 zeigen Beispiele auf der Überwachungsanzeige, wenn irgendeine der oben erwähnten durch die Leistungsüberwachungsanzeige gesteuerten Größen bezüglich der Erwärmungsenergie abnormal wird.
  • 5 zeigt ein abnormales Beispiel des Zeitintervalls, wobei (a) einen Zustand zeigt, dass ein Heizvorgang eines Verpackungsbehälters C unterblieben ist, und (b) zeigt, dass in dem gezeigten Beispiel das Anfangsintervall zu lang ist und dass sich die Stromzufuhrzeit des zweiten Verpackungsbehälters C mit der Schneidezeit überlappt.
  • Außerdem zeigt 6 ein abnormales Beispiel der Hochfrequenz-Oszillationszeit (Stromzufuhrzeit), wobei (a) einen Fall zeigt, in dem die Oszillationszeit zu lang ist, und (b) einen Fall zeigt, in dem die Zeit zu kurz ist. Es ist klar, dass der Leistungsintegrationswert wegen der Anomalie dieser Hochfrequenz-Oszillationszeit (Stromzufuhrzeit) ebenfalls abnormal wird.
  • Tatsächlich ist eingestellt, dass ein Alarm ausgegeben wird, falls jeder der in dieser beispielhaft in 5 und 6 gezeigten Ausführungsform zu überwachenden Leistungswerte den oberen Grenzwert übersteigt oder den unteren Grenzwert nicht erreicht (z. B. ± 5% der Sollwerte).
  • Obgleich in 7 die Abnormalität der Stromwerte gezeigt ist, gibt es außerdem, wie in 7 gezeigt ist, einen Stromspitzenwert in dem tatsächlichen Hochfrequenzstrom. 4 zeigt die Hochfrequenz-Strommittelwerte. Es ist eingestellt, dass beurteilt wird, dass irgendeine Abnormalität in den Leistungswerten vorhanden ist und ein Alarm ausgegeben wird, falls jeder dieser Ausgangswerte den oberen Grenzwert übersteigt oder den unteren Grenzwert nicht erreicht (z. B. ± 5% der voreingestellten Werte).
  • Der Querschweißgrad der Bahn W hängt von der Oszillationsenergie der Hochfrequenz des Induktors 8 ab. Obgleich herkömmlich lediglich die momentanen Leistungswerte des Stroms und Spannungswerte überwacht werden, um zu beurteilen, ob der Induktor 8 in einem zweckmäßigen Zustand arbeitet oder nicht, werden in dieser bevorzugten Ausführungsform verschiedene Arten der oben erwähnten Leistungswerte überwacht, wobei sich alle diese Ausgangswerte in dem Bereich der voreingestellten Werte befinden, wobei die Zuverlässigkeit des Querschweißens der Bahn W sichergestellt wird und kein fehlerhaftes Produkts in den End-Verpackungsbehältern auftritt.
  • Da die elektrischen Daten zur Sicherstellung des zuverlässigen Querschweißens der Bahn W in einem Speicher gespeichert werden können, kann außerdem selbst dann, wenn irgendeine Abnormalität auftritt, leicht nach deren Ursache gesucht werden.

Claims (9)

  1. Bahnschweißverfahren, aufweisend die Schritte Zusammenschweißen zweier Abschnitte einer Bahn (W) durch Erwärmen und Schmelzen beider Seiten einer Doppelbahn, während sie gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad des geschweißten Zustands der Bahn (W) durch Überwachen der Werte bezüglich Erwärmungsenergie zum Schweißen der Bahn überwacht wird und dass gleichzeitig die Werte bezüglich der Erwärmungsenergie, die einer bestimmten Anzahl von Schweißoperationen der Bahn entsprechen, gespeichert werden.
  2. Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern (P), aufweisend die Schritte Formen einer plattenähnlichen Bahn (W) zu einer röhrenförmigen Bahn, Füllen von flüssigem oder festem Material in die röhrenförmige Bahn und Einschließen und Schweißen der Seite der röhrenförmigen Bahn, positioniert unter dem Pegel des gefüllten Material, durch Anwenden des Bahnschweißverfahrens nach Anspruch 1 und Abschneiden des eingeschlossenem und geschweißtem Abschnitt hiervon.
  3. Bahnschweißverfahren nach Anspruch 1 oder Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, bei dem, falls die Erwärmungsenergie durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung erzeugt wird, die Ausgangswerte des Stromspitzenwerts, Strommittelwerts, Stromzufuhrzeit, Wärmeleistungs-Integrationswerts (Quadrat des Strommittelwerts, multipliziert mit der Stromzufuhrzeit), Intervall der Stromzufuhrzeit und Spannungswerts als Werte bezüglich der Erwärmungsenergie überwacht werden.
  4. Bahnschweißverfahren oder Verpackungsbehälter-Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem verschiedene Arten von Ausgangswerten bezüglich der Erwärmungsenergie in der Weise eingestellt werden, dass sie in dem voreingestellten Bereich liegen.
  5. Bahnschweißvorrichtung, die Mittel (7) zum Zusammenschweißen zweier Abschnitte einer Bahn (W) durch Erwärmen und Schmelzen beider Seiten einer Doppelbahn aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist ein Leistungsüberwachungsmittel der Schweißeinrichtung zum Überwachen von Werten bezüglich der Erwärmungsenergie zum Schweißen des Bahnmaterials und Speichermittel zum Speichern von Werten bezüglich der Erwärmungsenergie, die einer bestimmten Anzahl von Schweißoperationen der Bahn entsprechen.
  6. Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern (P), aufweisend: Kompressionsmittel (3) zur Formung einer plattenähnliche Bahn (W) in eine röhrenförmige Bahn, Füllmittel (5) zum Füllen eines Materials in die röhrenförmige Bahn und ein Mittel zum Einschließen und Schweißen der Seite der röhrenförmigen Bahn (7), die unter dem Pegel des gefüllten Materials positioniert sind, aufweisend eine Bahnschweißvorrichtung gemäß Anspruch 5, eine Schneideinrichtung (10) zum Abschneiden des eingeschlossenen und geschweißten Abschnitts hiervon, Leistungsüberwachungsmittel der Kompressionsmittel zum Überwachen von Werten bezüglich der Erwärmungsenergie zum Einschließen und Schweißen der Seite der röhrenförmigen Bahn, positioniert unter dem Pegel des gefüllten Materials.
  7. Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 6, in der eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die anhand der Leistungswerte der Leistungsüberwachungsmittel die verschiedenen Arten von Leistungswerten bezüglich der Erwärmungsenergie einstellt, um die Werte bezüglich der Erwärmungsenergie zum Einschließen und Schweißen der Seiten der röhrenförmigen Bahn zu überwachen, so dass sie innerhalb eines voreingestellten Bereiches liegen.
  8. Steuersystem für eine Verpackungsbehälter-Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 oder Bahnschweißvorrichtung nach Anspruch 5, aufweisend die Leistungsüberwachungsmittel und Speichermittel; wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die verschiedenen Arten von Leistungswerten bezüglich der Erwärmungsenergie anhand der Leistungswerte der Leistungsüberwachungsmittel zur Überwachung der Werte bezüglich der Erwärmungsenergie zum Schweißen der Bahn einstellt, so dass sie innerhalb eines voreingestellten Bereiches liegen.
  9. Verpackungsbehälter, erhalten durch die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 und/oder durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4.
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