DE69903186T2 - Verfahren und gerät zum herstellen von ausschnitten und querschweissnähten in einer folie - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von Ausschnitten und querlaufenden Schweißnähten in einer Filmbahn, die mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich vorwärtsbewegt wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Solche Verfahren sind bekannt und werden z. B. zum Verarbeiten von Filmbahnen für Kunststoffbeutel verwendet. Im Fall eines speziellen Typs von Beuteln befindet sich eine Perforationslinie zwischen zwei Schweißnähten, wobei die eine Schweißnaht den Boden eines Beutels bildet und die andere Schweißnaht das obere Ende des benachbarten Beutels bildet, und wobei es möglich ist, die so aufeinanderfolgenden Beutel in der Bahn mittels der Perforationslinie zu trennen. Bei diesen Typen von Beuteln ist ein weiterer mittlerer Ausschnitt am oberen Ende jedes Beutels gebildet, wodurch auf jeder Seite getrennte Griffteile zurückbleiben.
• Ein solches Verfahren ist im US-Patent No. 5 573 489 offenbart. Dieses Patent beschreibt auch eine Vorrichtung zur Bildung von Kunststoffbeuteln, bei dem eine Filmbahn mit Ausschnitten und querlaufenden Schweißnähten versehen wird. Ein Verfahren zur Bildung von Beuteln aus Schichten von intermittierend vorwärtsbewegtem Film ist aus dem US-Patent No. 3 748 205 bekannt, auf dem der Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 beruht.
• Es ist notwendig, sehr niedrige Spannungen in der Schweißzone und der anschließenden Kühlzone vorliegen zu haben, da hier die Schweißnaht sehr weich ist und selbst gegenüber kleinen Spannungen nachgibt. Während des Schweißens tritt gewöhnlich ein gewisses Maß an Verformung und Änderungen in der Länge der Bahn auf, und dies hat es notwendig gemacht, jede Schweißstelle zu detektieren, um den Ausschnitt richtig positionieren zu können. Diese Detektion ist für jede Filmbahn durchzuführen, und der Ausschnitt wird in Bezug dazu auch separat für jede Bahn positioniert, was zu einer drastischen Zunahme in den Kosten der notwendigen Prozessausrüstung führt. Außerdem wird es schwierig, die Geschwindigkeit eines Bahntransports zu erhöhen, da die Zeit, die verfügbar ist, um die Ermittlung der Schweißnahtposition durchzuführen, mit zunehmenden Bahntranspartgeschwindigkeiten abnimmt. Die Alternative ist es gewesen, mit gewissen Variationen in der Position des Ausschnitts in Bezug zur Schweißstelle zu leben.
• Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, durch das es möglich ist, hohe Bahngeschwindigkeiten und weniger kostspielige Prozessausrüstung zu erlangen, und wodurch es möglich ist, diese bekannten Variationen zu vermeiden, während gleichzeitig die Notwendigkeit für eine Detektion der Position jeder Schweißstelle vor Positionierung des Ausschnitts beseitigt wird.
• Dies wird durch ein Verfahren von der Art erhalten, das im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist und weiter die Verfahrensschritte umfasst, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 erwähnt sind.
• Wenn, wie angegeben, ermöglicht wird, dass der Abschnitt, der von der Bahn zu entfernen ist, daran fortgesetzt in einer Anzahl von Haltepunkten an den Schneidlinien, die quer zur Bahn verlaufen, anhaftet, kann die Bahn in ihrer Längsrichtung immer noch Spannungen ohne darauffolgende Verformung ausgesetzt sein, und hierdurch wird es ermöglicht, frei zu wählen, an welchem Punkt im Prozess die Ausschnitte zu erlangen sind. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Ausschnitte auszuführen, indem man vor den Schweißarbeiten und den darauffolgenden Verformungen der Filmbahn Klingenteile verwendet, da die Schweißarbeit in Bezug zu den Ausschnitten anschließend ganz genau durchgeführt werden kann.
• Dadurch ist die Schweißarbeit der letzte Prozess, der auf der Bahn auszuführen ist, der eine Genauigkeit erfordert, und als Folge ist es nicht notwendig, anschließend die genaue Stelle der Schweißstellen zu ermitteln, wie es zuvor der Fall war. Selbst im Fall, dass mehrere benachbart verlaufende Filmbahnen in einer Ausstanz- oder Schneideinheit verarbeitet werden, die sich über alle verarbeiteten Filmbahnen erstreckt, und als eine Einheit betrieben werden und anschließend in einer gemeinsamen Schweißeinheit verarbeitet werden, die gemäß demselben Prinzip betrieben wird, werden Ausschnitte und Schweißstellen in Bezug zueinander genau positioniert, wobei die Ausschnitte vor den Schweißstellen erzeugt werden.
• Augenscheinlich sind die oben beschriebenen Schneidlinien nicht notwendigerweise geradlinig; folglich kann der Ausschnitt z. B. kreisförmig oder oval sein, und die Haltepunkte werden dann so positioniert, dass Spannungen in Längsrichtung der Bahn von der Bahn zum Ausschnitt übertragen werden können.
• Eine Anzahl von Haltepunkten kann in den Schneidlinien erstellt werden, die in Längsrichtung verlaufen, um sicherzustellen, dass der Ausschnitt in den anschließenden Prozessschritten zusammenhängend mit der Filmbahn bleibt. Insbesondere ist es bei der Herstellung von Beuteln bequem, dass eine.
• Schweißnaht auf beiden Seiten von einer der Schneidlinien, die quer zur Filmbahn verlaufen, gebildet wird und dass eine Perforation zwischen den Schweißnähten angeordnet ist, die quer zum Film verläuft. Hier dient die Perforation dazu, um zu ermöglichen, dass die einzelnen Beutel voneinander getrennt werden, und in diesen Fall bilden die Schweißnähte ein unteres Ende und ein oberes Ende von jedem ihres aufeinanderfolgenden Beutels.
• Wie in Anspruch 3 dargestellt, fallen die querlaufenden Perforationen und eine der Schneidlinien, die quer zur Filmbahn verlaufen, in einem Bereich zusammen und werden in demselben Prozessschritt gebildet, und wobei die Schneidlinie die Perforationen in diesem Bereich konstituiert. Die Haltepunkte der Schneidlinie weisen eine geringere Festigkeit auf als eine Perforationslinie, und deshalb ist es einfacher, den Ausschnitt zu entfernen, wenn er mit der übrigen Bahn nur in den Haltepunkten der Schneidlinie und nicht an der Perforation zusammenhängt.
• Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, wie in Anspruch 4 dargelegt, verlaufen die querlaufenden Perforationen und eine der Schneidlinien, die die Ausschnitte in Querrichtung begrenzen, in einem Bereich nebeneinander und werden in jedem von ihrem Prozessschritt gebildet. Hier wird die Perforationslinie nicht zerrissen, wenn der Ausschnitt aufgrund der relativen Festigkeit dieser Linie, im Vergleich zu den etwas schwächeren Haltepunkten in der Schneidlinie, entfernt wird.
• Eine Entfernung des Materials aus den Ausschnitten kann anschließend auf eine einfache Weise erlangt werden, indem man die Haltepunkte zerreißt, wie in Anspruch 5 dargelegt.
• Gemäß Anspruch 7 betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Ausschnitten und querlaufenden Schweißnähten in einer Filmbahn, die mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich vorwärtsbewegt wird, wobei die Ausschnitte Abschnitte konstituieren, die durch Schneidlinien begrenzt sind, wobei eine erste Arbeitsstation so angeordnet ist, dass sie Ausschnitte bildet, die durch Schneidlinien in Längs- und Querrichtung des Film begrenzt sind, und dass eine anschließende Schweißstation so angeordnet ist, dass sie querlaufende Schweißnähte bildet. Die Vorrichtung umfasst weiter erste Klingenteile, die die Schneidlinien in Längsrichtung der Filmbahn bilden, und zweite Klingenteile, die die Schneidlinie in Querrichtung der Filmbahn bilden und im Hinblick auf eine Bildung der zweiten Schneidlinien mit Unterbrechungen Unterbrechungen aufweisen.
• Mittels der Vorrichtung ist es möglich, Ausschnitte und Schweißnähte in kontinuierlich vorwärtsbewegten Filmbahnen zu erzeugen, wobei die Ausschnitte und Schweißnähte in Bezug zueinander genau positioniert sind. Dies kann erlangt werden, ohne dass Detektionen der Stelle von Schweißnähten durchgeführt werden, da es mit der Vorrichtung möglich ist, die Ausschnitte in der Filmbahn vor den Schweißstellen zu erzeugen.
• Gemäß Anspruch 8 kann die Schweißstation so angeordnet sein, dass sie, eine Schweißnaht auf jeder ihrer Seite von einer der Schneidlinien, die quer zur Filmbahn verlaufen, bildet, und so, dass sie auch ein Perforationswerkzeug ist, das so angeordnet ist, dass es eine querlaufende Perforation zwischen den beiden Schweißnähten erzeugt.
• Die Merkmale nach Anspruch 8 können angewandt werden, wenn die Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln konfiguriert wird.
• Zweckmäßige Ausführungsformen der Vorrichtung sind aus den Ansprüchen 9 und 10 ersichtlich.
• Das Folgende ist eine detaillierte Beschreibung eines beispielhaften Verfahrens gemäß der Erfindung mit Bezug auf die in der Zeichnung dargestellten Figuren.
• Fig. 1 stellt drei Abschnitte einer Filmbahn dar, wobei ein Prozess in jedem Abschnitt durchgeführt wird;
• Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts einer Filmbahn mit Perforation, Ausschnitt und Schweißstelle;
• die Fig. 3 und 4 stellen zwei verschiedene Ausführungsformen des Verlaufs des Ausschnitts dar; und
• Fig. 5 stellt eine vollständige Anlage zur Bildung von Kunststoffbeuteln dar.
• Fig. 1 stellt drei Abschnitte einer Filmbahn 5 dar, wobei eine Verarbeitung in jedem Abschnitt in Richtung auf fertiggestellte Beutel stattfindet, die über Perforationslinien immer noch in der Filmbahn zusammenhängend sind. In einem ersten Bahnabschnitt 1, wo die Bahnzugspannung hoch gehalten wird, wird die erste Verarbeitung in Form eines Ausschnitts 4 bewerkstelligt, der aus Schneidlinien 6 besteht, die entlang der Bahn 5 verlaufen und ununterbrochen zwischen zwei Schneidlinien 7 verlaufen, die quer zur Bahn 5 verlaufen. Die beiden letztgenannten Schneidlinien 7 sind in Abständen mit Unterbrechungen 8 versehen, die Haltepunkte bilden, die dazu dienen, um sicherzustellen, dass der Ausschnitt 4 fortgesetzt zusammenhängend mit dem Rest der Filmbahn 5 ist. In Verlängerung von einer der Schneidlinien, die quer zur Bahn verlaufen, sind Perforationslinien 9 erstellt, die von den in Längsrichtung verlaufenden Schneidlinien 6 und hinaus zum Fand verlaufen. Sie ermöglichen eine Trennung der einzelnen Beutel voneinander.
• Im zweiten Abschnitt 2 sind die anschließend erstellten Schweißstellen 10 dargestellt, die quer zu jeder ihrer Seite der Perforationslinie 9 verlaufen. Im Verfahren gemäß der Erfindung wird der Ausschnitt 4 in einem Bahnabschnitt mit hoher Bahnzugspannung vor der Schweißarbeit erstellt. Hierdurch wird ein hoher Grad an Genauigkeit in Bezug zur Positionierung des Ausschnitts und der Perforation erhalten, und die Schweißstelle kann ausschließlich auf Grundlage der erwarteten Position des Ausschnitts 4 angeordnet werden. Während der eigentlichen Schweißarbeit, die in diesem Beispiel 2 Schweißnähte umfasst - eine an jeder Seite der Perforationslinie 9 - kann eine gewisse Änderung in der Länge der Bahn 5 auftreten, aber im Hinblick auf die Tatsache, dass keine anschließenden Prozesse stattzufinden haben, die kritisch in Bezug zu einer Position sind, ist dies ohne Bedeutung. In einem letzten Prozess wird der Ausschnitt 4 entfernt, indem die Haltepunkte 8 zerrissen werden. Dies wird in dem dargestellten dritten Bahnabschnitt veranschaulicht.
• Die einzelnen Beutel sind immer noch an den Perforationslinien 9 zusammenhängendend und können folglich anschließend aufgerollt werden.
• Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Schweißstellen 10 und des Ausschnitts 4. Es ist ersichtlich, dass die Haltepunkte 8 nur einen kleinen Teil der Länge der Schneidlinie 7 quer zur Filmbahn 5 konstituieren, und für jedes Material sollte dieser Teil auf Grundlage der Materialfestigkeit und der erforderlichen Spannung bestimmt werden, die über die Haltepunkte zu übertragen ist.
• Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel für einen Prozessablauf gemäß dem Verfahren, bei dem der Ausschnitt 4 in einem ersten Prozessschritt 1a gebildet wird, die Perforation in einem zweiten Schritt 2a gebildet wird, die Schweißstellen 10 in einem dritten Schritt 3a, und schließlich der Ausschnitt 4 in Schritt 4a entfernt wird. Wie bei 2a ersichtlich ist, wird die Schneidlinie 7 gleichzeitig mit der Perforation 9 gebildet, und die Schneidlinie 7 konstituiert die Perforationslinie zwischen den in Längsrichtung verlaufenden Schneidlinien 6.
• Fig. 4 ist ein weiteres Beispiel für einen Prozessablauf gemäß dem Verfahren, bei dem die querlaufenden Schneidlinien 7 einen kleinen Winkel in Bezug zu einer zur Filmbahn 5 senkrechten Linie aufweisen, was - unter Verwendung eines Rotationsausstanzprozesses - eine gewisse Reduktion in der notwendigen Schnittleistung liefert. Im Anschluss an die Erstellung von sämtlichen Schneidlinien 6, 7 in einem Prozessschritt 1b wird die Erstellung der Perforationslinie 9 in einem anschließenden Schritt 2b bewerkstelligt. Es ist nicht erforderlich, eine Perforationslinie 9 in dem Bereich zwischen den beiden in Längsrichtung verlaufenden Schneidlinien 6 zu erstellen, wie dargestellt, aber es ist nicht von Bedeutung, wenn es die Haltepunkte der Schneidlinie 7 sind, die zuerst nachgeben und durch Entfernung des Ausschnitts 4 zerrissen werden. Das Beispiel veranschaulicht die Flexibilität, die auch durch die Erfindung bereitgestellt wird, da es möglich ist, eine Anzahl von unterschiedlichen Ausschnitten herzustellen, ohne darauffolgende Notwendigkeit, die Perforationsklinge auszutauschen.
• Fig. 5 veranschaulicht eine vollständige Anlage mit Arbeitsstationen 11, 12, 21; 11 zur Bildung der Ausstanzung, 12 zur Bildung der Perforation und der, Schweißnähte und 21 zur Entfernung der Ausschnitte. Am Eingang der Arbeitsstation 11 ist ein erster Satz von Klemmrollen 13 vorgesehen, und in der Station 12 im Anschluss an ein Perforationswerkzeug 15 ist ein zweiter Satz von Klemmrollen 14 vorgesehen. Zwischen den Paaren von Klemmrollen 13 und 14 wird eine hohe Filmzugspannung aufrechterhalten, wodurch der Ausschnitt, der erlangt wird, wenn eine Ausstanzrolle 16 den Film passiert, und die Perforation in einem Filmabschnitt mit hoher Bahnzugspannung bewerkstelligt werden.
• Im Anschluss an das Klemmrollenpaar 14 und nach vorn zu einem weiteren Paar von Klemmrollen 17 wird die Zugspannung in der Filmbahn niedrig gehalten, und in diesem Filmabschnitt wird sie durch eine Messeinheit 18 für Bahnzugspannung überwacht. In diesem Abschnitt wird der Film durch eine oder zwei Schweißstationen 19 und 20 transportiert. Hierin werden die querlaufenden Schweißnähte entweder in einem oder zwei Schritten auf dem Film gebildet.
• In der Arbeitsstation 21 werden die Ausschnitte durch einen Arm 22 entfernt, der schwenkbar über der Filmbahn gelagert ist, der den Ausschnitt zwischen zwei Klemmrollen 23 nach unten drückt, die um den Ausschnitt in Eingriff treten und die aufgrund der Drehung der Klemmrollen 23 den Ausschnitt vom Film weg transportieren, während sie die Haltepunkte 8 zerreißen. Zu diesem Zweck ist die Bewegung des Arms 22 mit der Vorbeibewegung über den Ausschnitt durch das Paar von Klemmrollen 23 synchronisiert. An seinem äußersten Ende kann der Arm mit einem gabelförmigen Vertiefungsteil 24 versehen sein, wobei die gabelförmigen Teile in Nuten in der einen oder beiden Klemmrollen passen, was bedeutet, dass der Film in dem Bereich zwischen den Nuten in Eingriff genommen werden kann, ohne dass die gabelförmigen Teile durch die Klemmrollen in Eingriff genommen werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Bildung von Ausschnitten (4) und querlaufenden Schweißnähten (10) in einer Filmbahn (5), die mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich vorwärtsbewegt wird, wobei die Ausschnitte (4) Bereiche konstituieren, die durch Schneidlinien (6, 7) begrenzt werden, mit ersten Schneidlinien (6), die in Längsrichtung der Filmbahn (5) verlaufen, und zweiten Schneidlinien (7), die quer zur Filmbahn (5) verlaufen, wobei die zweiten Schneidlinien (7) eine Anzahl von Unterbrechungen (8) darstellen, die Haltepunkte konstituieren, wobei die Ausschnitte (4) fortfahren, an den Haltepunkten (8) mit der Filmbahn (5) zusammenhängend zu sein, und anschließende Bildung der querlaufenden Schweißnähte (10) in einem Bahnabschnitt mit einer niedrigen Bahnzugspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der Ausschnitte (4) in einem Bahnabschnitt mit hoher Bahnzugspannung ausgeführt wird, und zwar mittels erster Klingenteile, um die ersten Schneidlinien (6) zu bilden, und zweiter Klingenteile mit Unterbrechungen, um die zweiten Schneidlinien (7) mit Unterbrechungen zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweißnaht (10) auf jeder Seite von einer der Schneidlinien (7), die quer zur Filmbahn (5) verlaufen, gebildet wird und dass zwischen den Schweißnähten (10) eine Perforation (9) angeordnet wird, die quer zur Filmbahn verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die querlaufenden Perforationen (9) und eine der Schneidlinien (7), die quer zur Filmbahn (5) verlaufen, in einem Bereich zusammenfallen und in demselben Prozessschritt gebildet werden, und wobei die Perforationen (9) in dem Bereich, wo die beiden zusammenfallen, durch die Schneidlinie (7) konstituiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die querlaufenden Perforationen (9) und eine der Schneidlinien (7), die quer zur Filmbahn (5) verlaufen, in einem Bereich nebeneinander verlaufen und in jeweils ihrem Prozessschritt gebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (4) entfernt wird, indem die Haltepunkte (8) in einem endgültigen Prozessschritt zerrissen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerreißen durch einen Arm (22) erreicht wird, der die Ausschnitte (4) zwischen einen Satz von Drehklemmrollen (23) nach unten drückt, die die Ausschnitte (4) vollständig wegreißen, wobei die Bewegungen das Arms (22) mit der Vorbeibewegung der Ausschnitte (4) über die Klemmrollen (23) synchronisiert werden.

7. Vorrichtung zur Herstellung von Ausschnitten (4) und querlaufenden Schweißnähten (10) in einer Filmbahn (5), die mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich vorwärtsbewegt wird, wobei die Ausschnitte (4) Abschnitte konstituieren, die durch Schneidlinien (6, 7) begrenzt sind, wobei eine erste Arbeitsstation (11) so angeordnet ist, dass sie Ausschnitte (4) bildet, die durch Schneidlinien (6, 7) in Längs- und Querrichtung des Films begrenzt sind, und dass eine anschließende Schweißstation (12) so angeordnet ist, dass sie querlaufende Schweißnähte (10) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass erste Klingenteile die Schneidlinie (6) in Längsrichtung der Filmbahn (5) bilden und dass zweite Klingenteile die Schneidlinien (7) in Querrichtung der Filmbahn (5) bilden und zu dem Zweck einer Bildung von Schneidlinien (7) mit Unterbrechungen (8) Unterbrechungen aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißstation (12) so angeordnet ist, dass sie eine Schweißnaht (10) auf jeder Seite der Schneidlinien (7), die quer zur Filmbahn (5) verlaufen, bildet, und dass ein Perforationswerkzeug auch bereitgestellt ist, das so angeordnet ist, dass es eine querlaufende Perforation (9) zwischen den beiden Schweißnähten (10) liefert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine weitere Arbeitsstation umfasst, die so angeordnet ist, dass sie den Ausschnitt (4) aus der Filmbahn (5) entfernt, indem die Haltepunkte (8) zerrissen werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Arbeitsstation (21) umfasst: zwei Klemmrollen (23), die in der unmittelbaren Nachbarschaft der Filmbahn (5) in gegenseitigem Aneinanderstoßen betrieben werden, und einen Hebel (22), der auf der Seite der Filmbahn (5) schwenkbar gelagert ist, die zu derjenigen der Klemmerollen (23) entgegengesetzt ist, wobei der Hebel so angeordnet ist, dass er durch seine Schwenkbewegung einen Bahnabschnitt mindestens innerhalb der Ausschnitte (4) aus der Ebene der Filmbahn herausdrückt und in den Bereich, wo die beiden Klemmrollen (23) aneinander anstoßen.