EP0962309B1 - Beutelherstellungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Folienbeutel - Google Patents

Beutelherstellungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Folienbeutel Download PDF

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EP0962309B1
EP0962309B1 EP99107472A EP99107472A EP0962309B1 EP 0962309 B1 EP0962309 B1 EP 0962309B1 EP 99107472 A EP99107472 A EP 99107472A EP 99107472 A EP99107472 A EP 99107472A EP 0962309 B1 EP0962309 B1 EP 0962309B1
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foils
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    • B31B70/00—Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/02—Feeding or positioning sheets, blanks or webs
    • B31B70/10—Feeding or positioning webs

Definitions

  • the invention relates to a method for producing film bags, in which at least two films serving as side films of the film bags are stacked, joined together and cut into individual film bags, and a bag-making apparatus for performing the method.
  • a method and such a device are known from DE-A-30 26 856.
  • a film bag manufacturing process at least two sheets serving as side sheets of the film bag are fed.
  • the supply is generally carried out by appropriate supply rolls.
  • the individual films are stacked and welded or glued together, at least where the side edges of the foil pouches will be.
  • the thus interconnected film strands are cut along the joints to form individual foil bags.
  • a bottom foil can be laid, which is welded or glued in the region of the future bottom of the foil pouch between the side foils and offers space for the filling by unfolding.
  • this floor foil assumes a floor function.
  • the foil bags thus produced and sealed at three side edges can then be e.g. a filling station are supplied, in which the filling material is filled through the not yet closed fourth edge and then this fourth edge of the two side sheets is welded or glued together.
  • the film strands which are supplied to the welding device, are usually already provided with corresponding imprints on the product to be contained in the film bag. Thus, it is precisely determined before feeding to the welding or gluing device for each individual strand of film, how much film material is provided for each film bag. However, there may be slight deviations in the amount of foil material provided for a foil bag. This can be caused for example by an imprecise printing machine for the imprint. In addition, resulting from the rolling on the supply roll different strains for the film material, depending on whether on the supply roll much or little foil material is rolled up.
  • a cover control for packaging machines with continuously promoted layer packaging material is known.
  • the document discloses for blister packs to hold printed sheets or paper sections in registration with a preformed, transparent, plastic area. For this purpose, a mark is printed on the material and recorded with an optical pickup. An electrically actuated magnetic brake exerts a force on the main feed roller of the marked material to stretch the marked material.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method and an apparatus in which deviations of the amount of the film material, which is provided for the individual sides of the film bag, are prevented.
  • first at least two film strands are fed, which are to form the side films of the film bag.
  • the films are stacked and joined together at the future side edges of the foil pouches. Possibly. occurring differences in the amounts of film material, which are provided by the at least two films in the feed direction, each for a film bag, are compensated by stretching the film that provides the smaller amount of film material for a film bag.
  • a process step is introduced before the bonding or welding process, which leads to the compensation of the possibly different quantities of film material.
  • it is ensured that the individual film strands come to rest in the correct position before they are connected to each other. An even if slight offset can be prevented in this way, so that an accumulation of the misposition is prevented.
  • the stretch is achieved by holding the film to be stretched at two spaced locations and simultaneously increasing the film tension between the breakpoints.
  • This method allows a very precise stretching of the film. It can be provided that the film is firmly clamped at the breakpoints, so that the stretching takes place in the film section between the breakpoints.
  • the increase in the film tension can be achieved in a simple manner by means of an expanding body, which deflects the film to be stretched over the entire width between the two holding points laterally from the unaffected transport path. Due to the lateral deflection, the film web is stretched.
  • Which of the stretching devices is currently active on the at least two supplied films depends on which of the film webs is to be stretched. This can be done automatically or manually controlled. If the amounts of film material provided in each case by the at least two films in the feed direction for each film bag are approximately the same for the two films, it may be advantageous if one of the films is e.g. is permanently pre-stretched by a slower feed. The other film is then stretched according to the inventive method accordingly.
  • markings are provided on the film supplied, which are applied to the film material at intervals corresponding to the amount of film material, which is provided in each case for a film bag.
  • the markings may be formed by notches, holes or structural features.
  • a simpler implementation, however, is a marker that can be optically detected. Such a mark can easily be printed in advance on the film material to be fed, e.g. in the process where the inscription on the future foil pouch is applied to the foil. This requires no additional process step.
  • optical markings can be detected and evaluated very easily.
  • markers may be applied in a portion of the fed sheet material which is cut off prior to the final formation of the sheet bag.
  • the marking is provided in an area which later forms the side foil of a respective foil bag. In this way, no foil material needs to be wasted to remove the mark.
  • a mark that can be optically read, can be very small and accordingly not disturbing.
  • the optical marking can be integrated in the existing anyway printing of the film bag, or it can be used as an optical marking part of the existing imprint itself.
  • the method can be carried out on film strands having a width perpendicular to the feed direction, which corresponds exactly to a foil bag.
  • the method can be used particularly efficiently if the supplied film material has a width which corresponds to a plurality of film bags, so that several film bags are subjected to the individual production steps side by side and at the same time.
  • the film bags produced in this way are then separated from one another in a subsequent process.
  • a single marking which is valid in each case for a series of film bags produced in parallel, is sufficient.
  • a number of optical sensors are provided for detecting marks on the supplied films from which the amount of film provided by the individual films to form a single film bag can be determined. Such optical sensors easily allow a precise measurement.
  • the signal of the optical sensors can be used directly to trigger a corresponding extension by the stretching device.
  • the sensors according to the invention are arranged downstream of the clamping device in the superimposed and not yet welded films.
  • a single sensor along the width of the supplied film is sufficient to determine the amount of film material provided by the respective film for producing a film bag.
  • a welding operation is provided as the connecting mechanism for the individual foils.
  • a welding device is then provided downstream of the stretching device.
  • FIG 3 shows a finished foil pouch as e.g. intended to receive drinks.
  • the foil bag 2 consists of two side foils, which are welded together along the side edges 8. In the bottom area, in the example shown, a bottom foil is welded in the area 10 between them. In this way, after unfolding the bottom foil, the foil bag 2 has an extension, the space for the filling material e.g. the drink, provides. Following the filling process, the film bag is welded to the upper edge 12 to be closed.
  • the side foils are e.g. Imprints 14 provided over the contents of the foil bag.
  • a marker 16 is provided near the lower edge of the respective side sheets.
  • the material of the foil bag may e.g. Be aluminum laminate film.
  • 22 supply rolls, on which foil strands are rolled up to form the side foils, are already provided on the side foils with the imprint 14 for the individual foils. Not shown is the sake of clarity, the supply of the bottom foil.
  • the individual foils 4, 6 are e.g. by per se known, spring-loaded clamping devices 24 and guided around deflection rollers 26 and 28. 29 denotes a peeling device for the interconnected foils, e.g. rotating rollers, which promote the welded foils in direction 20 by friction.
  • 32 denotes the welding head of a welding device 30 and 34 denotes the knife of a cutting device 36 which extends across the width of the film.
  • a measuring device 38, 39 denotes a measuring device, which is formed, for example, by two optical sensors 38, 39, which are arranged above and below the merged film strand are to detect markers located thereon.
  • the optical measuring device is connected to a controller 40, which in turn is coupled via signal lines 42 with clamping devices 44, which can engage the supplied film strands.
  • Figure 2 shows a section of a supplied film.
  • the running direction of the foil strand is again denoted by 20.
  • 18 denotes the cutting edges along which the cutting device 36 is intended to cut the film strand into individual foil bags.
  • Markings 16 are provided in the embodiment shown along such a future cutting edge. They are already printed together with the imprints 14 for each foil pouch on the film, which is subtracted from the supply roll 20. In the embodiment shown two foil bags are processed perpendicular to the direction of the same time.
  • FIGS. 4a and 4b show a stretching device 46, which is used instead of the clamping devices 44 in another embodiment of the device according to the invention.
  • 4 again denotes a film strand which is to be stretched.
  • Holding devices 48 and 50 are provided at a distance 60 in the feed direction 20 of the film.
  • the holding devices are e.g. Staples that can be moved towards each other perpendicular to the transport direction 20 of the film.
  • An extension body 52 in the form of a piston, which is movable in the direction 58, is arranged such that it can move in the direction 58 on the film 4.
  • the extension body 52 also extends over the entire width of the film material. 4
  • Film strands are unrolled from the film rolls 22. This happens, for example, by the tensile force exerted by the discharge device 29, for example by friction of corresponding conveyor rollers on the film strand. The discharge speed is kept constant at the point of the discharge rollers 29.
  • the respective film strands 4, 6 are acted upon by a tensioning device 24 with a substantially constant tension, before they are brought together by deflection rollers 26 and 28.
  • a tensioning device 24 with a substantially constant tension, before they are brought together by deflection rollers 26 and 28.
  • In the illustration of Figure 1 are on 2 corresponding imprints 14 on the upwardly facing page.
  • the lower film strand 6 corresponding or other imprints on the downwardly facing side.
  • the optical measuring devices 38, 39 detects the individual markings 16 on the upper foil strand, while 38 detects the markings on the lower foil strand.
  • Corresponding signals of these optical measuring devices 38, 39 are forwarded to the controller 40, the speed of the discharge conveyor 29, which is supplied to the controller 40 via the signal line 43, the distance of the individual markers 16 for both the upper and the lower film strand 4 or 6 calculated.
  • the controller 40 sends a signal to the clamp 44, which is assigned to the film strand, on which the markings 16 have less distance than on the other film strand.
  • the corresponding bracket 44 briefly attacks the corresponding film strand. Characterized in that the discharge speed of the discharge rollers 29 remains constant, there is an extension of the shorter film, while the other film is not stretched.
  • the clip 44 which has received the signal from the controller 40, remains closed until the difference in the distances of the markers 16 on the respective film strands is balanced.
  • the controller 40 can compare the measured distance of the individual markers 16 in the feed direction with a predetermined desired distance. In this way, a comparison of the individual distances on the two different slides superfluous.
  • the stretching is carried out as follows. If it is determined by one of the measuring devices 38, 39 that a film has to be stretched, a signal is sent to the stretching device 46.
  • the holding devices 48, 50 move toward the film 4, 6 and hold it at a distance 60.
  • the punch 52 moves in the direction 58 towards the film and pulls them out of their original position sideways. In this way, a stretch is achieved, which acts only in the area between the holding devices 48, 50 and thus compensates for a difference in length of the films.
  • the folded film strands 4, 6 are fed to the welding device 30.
  • the welding head 32 is designed so that when it is lowered onto the folded foils 4, 6 it welds them together along the future side edges 8 and the bottom area 10. This is done by appropriately shaped heating areas on the welding head 32 in a conventional manner. After welding, the welding head 32 rises again and the welded-together film strands are fed to the cutting device 36. With the aid of a knife 34, the welded-together film strand is cut along the edges 18 to form individual foil bags.
  • the entire bag-making device operates cyclically in a cycle which corresponds to the width of a film bag in the feed direction of the film material. If in the previous embodiments of a constant speed of the discharge roller 29 is spoken, it is meant that there is a constant clock and during the individual clock periods, the speed is kept constant.
  • the supply rollers 22 may also be motor-driven. If the supply of a film is stopped by engaging the corresponding stapling device 44, 46, or the film is stretched, the film material unwound from the supply roll 22 during this time is nevertheless kept at a constant tension by the tensioning device 24.
  • a marking 16 is provided for a plurality of film bags, which are processed simultaneously perpendicular to the feed direction 20 of the film materials 4, 6. Accordingly, only one optical sensor 38 or one optical sensor 39 is necessary along the width of the film material. Set multi-mark sheet material along the width of the sheet material are processed, so a corresponding number of optical sensors along the width is provided.
  • the imprint on the contents of the foil pouch can also be used directly as a mark by evaluating corresponding characteristic features, such as corners or edges in the image from the measuring devices. So can be completely dispensed with an additional mark 16.
  • a special case can occur if the amount of film material provided by the individual film strands for each film bag is substantially the same. It could then happen that the machine would constantly switch between the clamping devices of the individual film strands 4, 6. In this case, it may be expedient if one of the two film strands is permanently pre-stretched. The corresponding other film strand is then stretched according to the manner described above with its associated stretching device and adapted to the permanently pre-stretched film strand.
  • the permanent strain can e.g. be achieved by the engine of the corresponding supply roll is operated slower.
  • Another possibility is to provide the tensioning device 24 of the corresponding foil strand with a higher bias voltage.
  • the corresponding clamping devices 40, 48, 52 are used in this case to slow down the corresponding film material by not completely stop the film transport.
  • a corresponding stretching mechanism can be provided for each feed.
  • the method according to the invention and the device according to the invention it is ensured that the amount of film material provided by the individual film strands 4, 6 for a film bag in the feed direction remains constant. It can be with the inventive device accuracies in the order of microns to reach. In this way, it is ensured even at high throughputs and speeds that the individual films are stacked in the correct position and there can be no offset of the pattern or other features of the film bag.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln, bei welchem zumindest zwei Folien, die als Seitenfolien der Folienbeutel dienen, aufeinandergelegt, miteinander verbunden und zu einzelnen Folienbeuteln zerschnitten werden, und eine Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der DE-A- 30 26 856 bekannt.
  • Bei einem Folienbeutelherstellungsprozeß werden zumindest zwei Folien zugeführt, die als Seitenfolien des Folienbeutels dienen. Die Zuführung erfolgt im allgemeinen von entsprechenden Vorratsrollen. Die einzelnen Folien werden aufeinandergelegt und zumindest dort, wo sich die Seitenkanten der Folienbeutel befinden werden, miteinander verschweißt oder verklebt. Im Anschluß daran werden die so miteinander verbundenen Folienstränge entlang der Verbindungen zerschnitten, um einzelne Folienbeutel zu bilden. Zwischen die Seitenfolien kann eine Bodenfolie gelegt werden, die im Bereich des zukünftigen Bodens des Folienbeutels zwischen die Seitenfolien geschweißt bzw. geklebt wird und durch Auseinanderfalten Raum für das Füllgut bietet. Außerdem übernimmt diese Bodenfolie eine Standbodenfunktion. Die so hergestellten und an drei Seitenkanten verschlossenen Folienbeutel können dann z.B. einer Füllstation zugeführt werden, in der durch die noch nicht verschlossene vierte Kante das Füllgut eingefüllt wird und daraufhin diese vierte Kante der zwei Seitenfolien miteinander verschweißt oder verklebt wird.
  • Die Folienstränge, die der Schweißeinrichtung zugeführt sind, sind in der Regel bereits mit entsprechenden Aufdrucken über das zu enthaltene Produkt in dem Folienbeutel versehen. So ist bereits vor dem Zuführen zu der Schweiß- bzw. Klebeeinrichtung für jeden einzelnen Folienstrang genau festgelegt, wieviel Folienmaterial für einen Folienbeutel jeweils vorgesehen ist. Dabei können jedoch geringfügige Abweichungen in der für einen Folienbeutel vorgesehenen Folienmaterialmenge vorhanden sein. Dies kann z.B. durch eine unpräzise Aufdruckmaschine für den Aufdruck hervorgerufen sein. Außerdem ergeben sich durch den Abrollvorgang auf der Vorratsrolle unterschiedliche Dehnungen für das Folienmaterial, je nachdem ob auf der Vorratsrolle viel oder wenig Folienmaterial aufgerollt ist. Bei den großen Durchsätzen, die heutzutage bei automatisierten Herstellungsanlagen üblich sind, addieren sich derartige Abweichungen, auch wenn sie im einzelnen gering sind, immer weiter auf, so daß es zu einer unerwünschten Verschiebung des aufgedruckten Musters gegenüber den Seitenkanten des zukünftigen Folienbeutels kommen kann. Dieses Problem wird umso schwerwiegender, wenn zusätzlich zu dem Aufdruck noch weitere Merkmale vorgesehen sind, wie z.B. ein Einsteckloch für einen Trinkhalm bei einem Getränkefolienbeutel, der gegenüber seiner eigentlichen Position verschoben wird.
  • Aus der DE 42 25 061 ist eine Deckungssteuerung für Verpackungsmaschinen mit kontinuierlich gefördertem Schichtverpackungsmaterial bekannt. Die Druckschrift offenbart für Blisterverpackungen gedruckte Folien oder Papierabschnitte in Deckung mit einem vorgeformten, durchsichtigen, plastischen Bereich zu halten. Hierzu wird auf dem Material eine Marke aufgedruckt und diese mit einem optischen Aufnehmer erfasst. Eine elektrisch betätigte magnetische Bremse übt eine Kraft auf die Hauptförderrolle des markierten Materials aus, um das markierte Material zu dehnen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei welchem Abweichungen der Menge des Folienmateriales, das für die einzelnen Seiten des Folienbeutels vorgesehen ist, verhindert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Beutelherstellungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst zumindest zwei Folienstränge zugeführt, die die Seitenfolien der Folienbeutel bilden sollen. Die Folien werden aufeinandergelegt und miteinander an den zukünftigen Seitenkanten der Folienbeutel verbunden. Evtl. auftretende Unterschiede in den Folienmaterialmengen, die von den zumindest zwei Folien in Zuführrichtung für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, werden durch Streckung derjenigen Folie ausgeglichen, die für einen Folienbeutel die kleinere Folienmaterialmenge bereitstellt.
  • Vor dem Klebe- bzw. Schweißprozeß wird dementsprechend ein Verfahrensschritt eingeführt, der zum Ausgleich der evtl. verschiedenen Folienmaterialmengen führt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die einzelnen Folienstränge lagerichtig aufeinander zu liegen kommen, bevor sie miteinander verbunden werden. Ein wenn auch nur geringfügiger Versatz kann auf diese Weise verhindert werden, so daß ein Aufaddieren der Fehllage verhindert wird. Indem nur immer jene Folie gestreckt wird, die im aktuellen Fall weniger Folienmenge für einen Folienbeutel in Zuführrichtung zur Verfügung stellt, reagiert das Verfahren auf jede Änderung der Umstände sofort.
  • Gemäß der Erfindung wird die Streckung durch ein Halten der zu streckenden Folie an zwei beabstandeten Stellen und gleichzeitiges Erhöhen der Folienspannung zwischen den Haltepunkten erreicht. Dieses Verfahren ermöglicht eine sehr präzise Streckung der Folie. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Folie an den Haltepunkten fest eingeklemmt wird, so daß die Streckung in dem Folienabschnitt zwischen den Haltepunkten geschieht.
  • Die Erhöhung der Folienspannung kann auf einfache Weise mit Hilfe eines Streckkörpers erreicht werden, der die zu streckende Folie über die gesamte Breite zwischen der zwei Haltepunkten seitlich aus der unbeeinflußten Transportbahn auslenkt. Durch die seitliche Auslenkung wird die Folienbahn gestreckt.
  • Welche der Streckungseinrichtungen an den zumindest zwei zugeführten Folien gerade aktiv ist, richtet sich danach, welche der Folienbahnen zu strecken ist. Dies kann automatisch erfolgen oder aber manuell gesteuert werden. Sind die Folienmaterialmengen, die jeweils von den zumindest zwei Folien in Zuführrichtung für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, für die beiden Folien annähernd gleich, so kann es vorteilhaft sein, wenn eine der Folien z.B. durch eine langsamere Zuführung permanent vorgedehnt wird. Die andere Folie wird dann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend gestreckt.
  • Es sind verschiedene Möglichkeiten zur Erfassung der Folienmaterialmenge, die einem Folienbeutel in Zuführrichtung zugedacht ist, möglich. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens sind an der zugeführten Folie jeweils Markierungen vorgesehen, die auf dem Folienmaterial in Abständen aufgebracht sind, die der Folienmaterialmenge entsprechen, die jeweils für einen Folienbeutel bereitgestellt wird. Durch Messen des Abstandes dieser Markierungen durch die erfindungsgemäss stromab der Klammereinrichtung bei den aufeinander gelegten und noch nicht verschweissten Folien angeordneten Sensoren läßt sich leicht feststellen, wieviel Folienmaterial bei der jeweiligen Folie für einen Folienbeutel vorgesehen ist. Ist der Abstand der einzelnen Markierungen kleiner als die Ausdehnung, die ein zukünftiger Folienbeutel in Zuführrichtung aufweisen soll, so wird an diesem Folienmaterial eine entsprechende Streckung durchgeführt, bis die jeweiligen Markierungen den gewünschten Abstand aufweisen.
  • Die Markierungen können durch Kerben, Löcher oder strukturelle Merkmale gebildet werden. Eine einfachere Realisierung ist jedoch eine Markierung, die optisch erfaßt werden kann. Eine solche Markierung läßt sich leicht auf dem zuzuführenden Folienmaterial im Vorhinein aufdrucken, z.B. in dem Prozeß bei welchem die Aufschrift auf dem zukünftigen Folienbeutel auf der Folie aufgebracht wird. Dazu ist kein zusätzlicher Verfahrensschritt nötig. Zudem lassen sich optische Markierungen auf sehr leichte Weise detektieren und auswerten.
  • Diese Markierungen können in einem Bereich des zugeführten Folienmaterials aufgebracht sein, der vor der endgültigen Bildung des Folienbeutels abgeschnitten wird. Besonders sparsam ist es jedoch, wenn die Markierung in einem Bereich vorgesehen wird, der später die Seitenfolie eines jeweiligen Folienbeutels bildet. Auf diese Weise braucht kein Folienmaterial verschwendet werden, um die Markierung zu entfernen. Eine Markierung, die optisch ausgelesen werden kann, kann dabei sehr klein und dementsprechend nicht störend ausgebildet sein. Ebenso läßt sich die optische Markierung in dem sowieso vorhandenen Aufdruck des Folienbeutels integrieren, oder es kann ein Teil des vorhandenen Aufdruckes selbst als optische Markierung eingesetzt werden.
  • Das Verfahren kann an Foliensträngen durchgeführt werden, die eine Breite senkrecht zur Zuführrichtung haben, die genau einem Folienbeutel entspricht. Besonders effizient läßt sich das Verfahren jedoch einsetzen, wenn das zugeführte Folienmaterial eine Breite hat, die mehreren Folienbeuteln entspricht, so daß mehrere Folienbeutel nebeneinander und gleichzeitig den einzelnen Produktionsschritten unterzogen werden. Die so nebeneinander produzierten Folienbeutel werden dann in einem anschließenden Prozeß voneinander getrennt. Bei Einsatz eines derartigen Parallelverfahrens ist eine einzelne Markierung, die jeweils für eine Reihe parallel hergestellter Folienbeutel gültig ist, ausreichend.
  • Die erfindungsgemäße Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Menge an Folienmaterial der jeweils zugeführten Folien auf, welches in Zuführrichtung für die Herstellung jeweils eines Folienbeutels vorgesehen ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Beutelherstellungsvorrichtung eine Streckungseinrichtung für jede zugeführte Folie auf, die derart ausgestaltet ist, daß sie in Antwort auf ein Signal der Meßeinrichtung die jeweilige Folie streckt.
  • Es ist eine Anzahl optischer Sensoren zur Erfassung von Markierungen auf den zugeführten Folien vorgesehen, aus der die Folienmenge bestimmt werden kann, die von den einzelnen Folien zur Bildung eines einzelnen Folienbeutels bereitgestellt wird. Derartige optische Sensoren gestatten auf leichte Weise eine präzise Messung. Das Signal der optischen Sensoren kann direkt eingesetzt werden, um eine entsprechende Streckung durch die Streckungseinrichtung auszulösen. Die Sensoren sind erfindungsgemäss stromab der Klammereinrichtung bei den aufeinander gelegten und noch nicht verschweissten Folien angeordnet.
  • Werden Folien verarbeitet, deren Ausdehnung senkrecht zur Zuführungsrichtung mehreren Folienbeuteln entspricht, so ist ein einzelner Sensor entlang der Breite der zugeführten Folie ausreichend, um die Folienmaterialmenge zu bestimmen, die von der jeweiligen Folie zur Herstellung eines Folienbeutels zur Verfügung gestellt wird.
  • Durch die Streckungseinrichtung können auch Unterschiede der Zuführgeschwindigkeit der einzelnen Folienmaterialien ausgeglichen werden. Vorteilhafterweise werden diese jedoch mit Hilfe von Spanneinrichtungen ausgeglichen, die die Folie stromaufwärts der Streckungseinrichtung mit einer konstanten Spannung beaufschlagen. Dies dient zur Erhöhung der Präzision bei der Folienzuführung.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sowohl des Verfahrens als auch der Vorrichtung ist als Verbindungsmechanismus für die einzelnen Folien ein Schweißvorgang vorgesehen. Bei der erfindungsgemäßen Beutelherstellungsvorrichtung ist dann eine Schweißeinrichtung stromabwärts der Streckungseinrichtung vorgesehen.
  • Im folgenden wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beutelherstellungsvorrichtung mit Hilfe der anliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigt
    • Figur 1
    eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Beutelherstellungsvorrichtung,
    Figur 2
    einen Ausschnitt eines Folienstranges vor dem Zuführen zu der Verbindungseinrichtung,
    Figur 3
    einen fertiggestellten Folienbeutel, und
    Figuren 4a und 4b
    eine Streckungseinrichtung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Figur 3 zeigt einen fertiggestellten Folienbeutel, wie er z.B. zur Aufnahme von Getränken vorgesehen ist. Der Folienbeutel 2 besteht aus zwei Seitenfolien, die entlang der Seitenkanten 8 miteinander verschweißt sind. Im Bodenbereich ist bei dem gezeigten Beispiel eine Bodenfolie in dem Bereich 10 dazwischen geschweißt. Auf diese Weise hat der Folienbeutel 2 nach Auseinanderfalten der Bodenfolie eine Ausdehnung, die Raum für das Füllgut z.B. das Getränk, zur Verfügung stellt. Im Anschluß an den Füllvorgang wird der Folienbeutel an der Oberkante 12 verschweißt, um verschlossen zu werden. Auf den Seitenfolien sind z.B. Aufdrucke 14 über den Inhalt des Folienbeutels vorgesehen. Bei dem gezeigten Beispiel eines Folienbeutels ist nahe der Unterkante der jeweiligen Seitenfolien eine Markierung 16 vorgesehen. Das Material des Folienbeutels kann z.B. Aluminiumlaminatfolie sein.
  • In Figur 1 bezeichnet 22 Vorratsrollen, auf denen Folienstränge zur Bildung der Seitenfolien aufgerollt sind Auf den Seitenfolien ist bereits der Aufdruck 14 für die einzelnen Folien vorgesehen. Nicht gezeigt ist der Übersicherlichkeit halber die Zuführung der Bodenfolie. Die einzelnen Folien 4, 6 werden z.B. durch an sich bekannte, federbeaufschlagte Spanneinrichtungen 24 und um Umlenkrollen 26 und 28 geführt. 29 bezeichnet eine Abzugseinrichtung für die miteinander verbundenen Folien, z.B. rotierende Walzen, die die verschweißten Folien in Richtung 20 durch Reibschluß fördern. 32 bezeichnet den Schweißkopf einer Schweißeinrichtung 30 und 34 bezeichnet das Messer einer Schneideinrichtung 36, das sich über die Breite der Folie erstreckt.
  • 38, 39 bezeichnet eine Meßeinrichtung, die z.B. durch zwei optische Sensoren 38, 39 gebildet ist, die oberhalb und unterhalb des zusammengeführten Folienstranges angeordnet sind, um darauf befindliche Markierungen zu detektieren. Die optische Meßeinrichtung ist mit einer Steuerung 40 verbunden, die über Signalleitungen 42 wiederum mit Klammereinrichtungen 44 verkoppelt ist, die an den zugeführten Foliensträngen angreifen können.
  • Figur 2 zeigt einen Ausschnitt einer zugeführten Folie. Die Laufrichtung des Folienstranges ist wiederum mit 20 bezeichnet. 18 bezeichnet die Schnittkanten, entlang derer die Schneideinrichtung 36 den Folienstrang in einzelne Folienbeutel zerschneiden soll. Markierungen 16 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel entlang einer solchen zukünftigen Schnittkante vorgesehen. Sie sind bereits zusammen mit den Aufdrucken 14 für die einzelnen Folienbeutel auf der Folie aufgedruckt, die von der Vorratsrolle 20 abgezogen wird. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Folienbeutel senkrecht zur Laufrichtung gleichzeitig bearbeitet.
  • Figuren 4a und 4b zeigen eine Streckungsvorrichtung 46, die bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anstelle der Klammereinrichtungen 44 zum Einsatz kommt. 4 bezeichnet wiederum einen Folienstrang, der zu strecken ist. Halteeinrichtungen 48 und 50 sind in einem Abstand 60 in Zuführrichtung 20 der Folie vorgesehen. Die Halteeinrichtungen sind z.B. Klammern, die senkrecht zur Transportrichtung 20 der Folie aufeinander zubewegt werden können. Ein Streckungskörper 52 in Form eines Kolbens, der in Richtung 58 bewegbar ist, ist derart angeordnet, daß er sich in Richtung 58 auf die Folie 4 zubewegen kann. Der Streckungskörper 52 erstreckt sich ebenso über die gesamte Breite des Folienmateriales 4.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der ersten beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt durchgeführt:
  • Folienstränge, wie sie als Ausschnitt in der Figur 2 gezeigt sind, werden von den Folienrollen 22 abgerollt. Dies geschieht z.B. durch die Zugkraft, die die Abführeinrichtung 29 z.B. durch Reibschluß von entsprechenden Förderwalzen auf den Folienstrang ausübt. Die Abfördergeschwindigkeit wird dabei an der Stelle der Abförderwalzen 29 konstant gehalten. Die jeweiligen Folienstränge 4, 6 werden durch eine Spanneinrichtung 24 mit einer im wesentlichen konstanten Spannung beaufschlagt, bevor sie durch Umlenkrollen 26 und 28 zusammengeführt werden. In der Darstellung der Figur 1 befinden sich auf dem oberen Folienstrang 4 der Figur 2 entsprechende Aufdrucke 14 auf der nach oben weisenden Seite. Analog befinden sich bei der Darstellung der Figur 1 auf dem unteren Folienstrang 6 entsprechende oder andere Aufdrucke auf der nach unten weisenden Seite. Nach dem Zusammenführen der Folienstränge 4 und 6 durch die Umlenkrolle 28 laufen diese durch die optischen Meßeinrichtungen 38, 39. 39 detektiert die einzelnen Markierungen 16 auf dem oberen Folienstrang, während 38 die Markierungen auf dem unteren Folienstrang detektiert. Entsprechende Signale dieser optischen Meßeinrichtungen 38, 39 werden an die Steuerung 40 weitergeleitet, die aus der Geschwindigkeit der Abfördereinrichtung 29, die der Steuerung 40 über die Signalleitung 43 zugeführt wird, den Abstand der einzelnen Markierungen 16 sowohl für den oberen als auch für den unteren Folienstrang 4 bzw. 6 errechnet.
  • Ergibt sich aus der Messung der Meßeinrichtungen 38, 39 ein Unterschied der Abstände der einzelnen Markierungen von einem Folienstrang 4 zum anderen Folienstrang 6, so gibt die Steuerung 40 ein Signal an die Klammer 44, die dem Folienstrang zugeordnet ist, auf dem die Markierungen 16 einen geringeren Abstand haben als auf dem anderen Folienstrang. Die entsprechende Klammer 44 greift kurzzeitig an den entsprechenden Folienstrang an. Dadurch, daß die Abfördergeschwindigkeit der Abförderungswalzen 29 konstant bleibt, kommt es zu einer Streckung der kürzeren Folie, während die andere Folie nicht gestreckt wird. Die Klammer 44, die das Signal der Steuerung 40 erhalten hat, bleibt solange geschlossen, bis der Unterschied der Abstände der Markierungen 16 auf den jeweiligen Foliensträngen ausgeglichen ist.
  • Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform kann die Steuerung 40 den gemessenen Abstand der einzelnen Markierungen 16 in Zuführrichtung auch mit einem vorgegebenen Sollabstand vergleichen. Auf diese Weise ist ein Vergleich der einzelnen Abstände auf den zwei verschiedenen Folien überflüssig.
  • Mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Streckungseinrichtung 46 gemäß den Figuren 4a und b aufweist, wird die Streckung wie folgt durchgeführt. Wird von einer der Meßeinrichtungen 38, 39 festgestellt, daß eine Folie gestreckt werden muß, so wird ein Signal an die Streckungseinrichtung 46 gegeben. Die Halteeinrichtungen 48, 50 bewegen sich auf die Folie 4, 6 zu und halten diese im Abstand 60 fest. Gleichzeitig bewegt sich der Stempel 52 in Richtung 58 auf die Folie zu und zieht diese aus ihrer ursprünglichen Lage seitlich heraus. Auf diese Weise wird eine Streckung erreicht, die nur im Bereich zwischen den Halteeinrichtungen 48, 50 wirkt und so einen Längenunterschied der Folien ausgleicht.
  • Nachdem durch den entsprechenden Streckungsprozeß die Folienmaterialmenge, die von den einzelnen Folien 4, 6 für einen Folienbeutel in Zuführungsrichtung zur Verfügung gestellt wird, ausgeglichen ist, werden die zusammengelegten Folienstränge 4, 6 der Schweißeinrichtung 30 zugeführt. Der Schweißkopf 32 ist so ausgestaltet, daß er beim Absenken auf die zusammengelegten Folien 4, 6 diese entlang der zukünftigen Seitenkanten 8 und dem Bodenbereich 10 miteinander verschweißt. Dies geschieht durch entsprechend ausgeformte Heizbereiche an dem Schweißkopf 32 in an sich bekannter Weise. Nach dem Verschweißen hebt sich der Schweißkopf 32 wieder an und die zusammengeschweißten Folienstränge werden der Schneideinrichtung 36 zugeführt. Mit Hilfe eines Messers 34 wird der zusammengechweißte Folienstrang entlang der Kanten 18 zerschnitten, um einzelne Folienbeutel zu bilden.
  • Die gesamte Beutelherstellungsvorrichtung arbeitet dabei in der Regel taktweise in einem Takt, der der Breite eines Folienbeutels in Zuführrichtung des Folienmateriales entspricht. Wenn in den bisherigen Ausführungen von einer konstanten Geschwindigkeit der Abförderungswalze 29 gesprochen wird, so ist damit gemeint, daß ein konstanter Takt vorliegt und während der einzelnen Taktperioden die Geschwindigkeit konstant gehalten wird.
  • Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform können die Vorratswalzen 22 auch motorgetrieben sein. Wird die Zufuhr einer Folie durch Angreifen der entsprechenden Klammereinrichtung 44, 46 gestoppt, oder die Folie gestreckt, so wird das während dieser Zeit von der Vorratsrolle 22 abgerollte Folienmaterial durch die Spannvorrichtung 24 trotzdem auf konstanter Spannung gehalten.
  • Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Markierung 16 für mehrere Folienbeutel, die senkrecht zur Zuführungsrichtung 20 der Folienmaterialien 4, 6 gleichzeitig bearbeitet werden, vorgesehen. Dementsprechend ist entlang der Breite des Folienmaterials auch nur jeweils ein optischer Sensor 38 bzw. ein optischer Sensor 39 notwendig. Soll Folienmaterial mit mehreren Markierungen entlang der Breite des Folienmaterials verarbeitet werden, so ist eine entsprechende Anzahl von optischen Sensoren entlang der Breite vorzusehen.
  • Der Aufdruck über den Inhalt der Folienbeutel kann auch direkt als Markierung eingesetzt werden, indem entsprechende charakteristische Merkmale, wie Ecken oder Kanten in dem Bild von den Meßeinrichtungen ausgewertet werden. So kann auf eine zusätzliche Markierung 16 vollständig verzichtet werden.
  • Ein Sonderfall kann auftreten, wenn die Folienmaterialmenge, die von den einzelnen Foliensträngen jeweils für einen Folienbeutel zur Verfügung gestellt wird, im wesentlichen gleich ist. Es könnte dann dazu kommen, daß die Maschine ständig zwischen den Klemmeinrichtungen der einzelnen Folienstränge 4, 6 umschalten würde. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, wenn einer der beiden Folienstränge permanent vorgedehnt wird. Der entsprechend andere Folienstrang wird dann auf die oben beschriebene Weise mit der ihm zugeordneten Streckungseinrichtung entsprechend gestreckt und dem permanent vorgedehnten Folienstrang angeglichen.
  • Die permanente Dehnung kann z.B. erreicht werden, indem der Motor der entsprechenden Vorratsrolle langsamer betrieben wird. Eine andere Möglichkeit ist es, die Spanneinrichtung 24 des entsprechenden Folienstranges mit einer höheren Vorspannung zu versehen. Schließlich ist es auf einfache Weise möglich, die Streckungseinrichtung der permanent vorzudehnenden Folie zur Vordehnung einzusetzen. Die entsprechenden Klemmeinrichtungen 40, 48, 52 werden in diesem Fall zur Verlangsamung des entsprechenden Folienmateriales eingesetzt, indem sie nicht vollständig den Folientransport stoppen.
  • Werden mehr als zwei Folienstränge eingesetzt, so kann bei jeder Zuführung ein entsprechender Streckungsmechanismus vorgesehen werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sichergestellt, daß die Folienmaterialmenge, die von den einzelnen Foliensträngen 4,6 für einen Folienbeutel in Zuführrichtung bereitgestellt wird, konstant bleibt. Es lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Genauigkeiten in der Größenordnung von µm erreichen. Auf diese Weise ist auch bei großen Durchsatzmengen und - geschwindigkeiten gewährleistet, daß die einzelnen Folien lagerichtig aufeinandergelegt werden und es zu keinem Versatz des Musters oder weiterer Merkmale der Folienbeutel kommen kann.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln, insbesondere Getränkefolienbeuteln (2), bei welchem zumindest zwei Folien (4, 6) zugeführt werden, die als Seitenfolien (8) der Folienbeutel dienen, die Folien aufeinandergelegt werden und an den zukünftigen Seitenkanten der Folienbeutel miteinander verbunden werden, die so miteinander verbundenen Folien abgeführt und entlang der Verbindung geschnitten werden, um einzelne Folienbeutel zu bilden, wobei ein Ausgleich eventuell auftretender Unterschiede in den Folienmaterialmengen, die jeweils von den zumindest zwei Folien (4, 6) in Zuführrichtung (20) für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, durch Streckung derjenigen Folie erreicht wird, die für einen Folienbeutel die kleinere Folienmaterialmenge bereitstellt, wobei die Streckung durch kurzzeitiges Halten der zu streckenden Folie (4, 6) an zwei in Zuführrichtung (20) beabstandeten Klemmstellen (54, 56) durch Klammereinrichtungen (48, 50) und gleichzeitiges Erhöhen der Folienspannung zwischen den zwei Haltepunkten (54, 56) durch einen unabhängig vor den Klammereinrichtungen (48, 50) betätigbaren Streckmechanismus (52) erreicht wird und wobei die evtl. auftretenden Unterschiede in den Folienmaterialmengen durch Sensoren ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren stromab der Klammereinrichtung bei den aufeinander gelegten und noch nicht verschweißten Folien angeordnet sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Folienspannung mit Hilfe eines Streckkörpers (52) erreicht wird, der die zu streckende Folie (4, 6) über die gesamte Breite zwischen den zwei Haltepunkten (54, 56) seitlich aus der unbeeinflussten Transportbahn auslenkt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführten Folienmaterialien senkrecht zur Zuführrichtung zumindest eine Breite aufweisen, die mehreren Folienbeuteln (2) entspricht, und mehrere Folienbeutel in einer Reihe gleichzeitig aus diesen Folienmaterialien hergestellt werden.
  4. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienmaterialmenge, die in Zuführrichtung von einer Folie für jeweils einen Folienbeutel bereitgestellt wird, mit Hilfe von Markierungen (16) ermittelt wird, die an dem Folienmaterial in Abständen aufgebracht sind, die der Folienmaterialmenge entsprechen, die jeweils für einen Folienbeutel bereitgestellt wird.
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur eine Markierung (16) für eine Reihe vorgesehen ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (16) optisch erfasst werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (16) auf die Folien (4, 6) aufgedruckt sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (16) in einem Bereich der Folien (4, 6) aufgebracht sind, der Teil der Seitenfolien eines Folienbeutels wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Markierungen Teile eines Informationsausdruckes (14) eingesetzt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Folien beim Verbindungsprozess entlang der zukünftigen Seitenkanten (8) der Folienbeutel miteinander verschweißt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der zumindest zwei Folien (4, 6) permanent vorgedehnt wird und in die andere Folie oder die anderen Folien entsprechend durch Streckung angeglichen werden.
  12. Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zumindest einer ersten und einer zweiten Zuführvorrichtung (22, 24, 26, 28) für jeweils eine Folie (4, 6), einer Einrichtung (30) zum Verbinden der einzelnen Folien, einer Abfördereinrichtung (29) zum Abfördem der verbundenen Folien, einer Schneideinrichtung (36) zum Zerschneiden der verbundenen Folien zu einzelnen Folienbeuteln, einer Messeinrichtung (38, 39) zur Erfassung der Menge an Folienmaterial der zugeführten Folien (4, 6), das in Zuführrichtung für die Herstellung jeweils eines Folienbeutels vorgesehen ist, und jeweils einer Streckungseinrichtung (44, 46) für jede der zumindest zwei zugeführten Folien, die so ausgestattet sind, dass sie in Antwort auf ein Signal der Messeinrichtung die jeweilige Folie (4, 6) strecken, wobei die Streckungseinrichtung (46) zwei in Folientransportrichtung (20) beabstandete Klammereinrichtungen (48, 50), die so ausgestaltet sind, dass sie an der zugeführten Folie (4, 6) an zwei beabstandeten Haltepunkten (54, 56) angreifen können und einen Streckmechanismus (52) zwischen den Klammereinrichtungen (48, 50), der so ausgestaltet ist, dass er unabhängig von der Betätigung der Klammereinrichtungen (48, 50) die zugeführte Folie (4, 6) über die gesamte Folienbreite zwischen den Haltepunkten (54, 56) seitlich auslenken kann, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung stromab der Klammereinrichtungen bei den zusammengeführten und noch nicht verschweißten Folien (4, 6) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung eine Anzahl optischer Sensoren (38, 39) zur Erfassung von Markierungen (16) auf den Folien umfasst.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckungsmechanismus einen senkrecht zur Folientransportrichtung (20) beweglichen Stempel (52) umfasst, der sich über die gesamte Folienbreite erstreckt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14 gekennzeichnet durch eine Ausdehnung senkrecht zur Zuführrichtung der Folien (4, 6), die ausreichend ist, Folien zu verarbeiten, deren Breite mehreren Folienbeuteln (2) entspricht.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Folienmaterialmenge, die in Zuführrichtung (20) von den einzelnen Folien (4, 6) zur Herstellung eines Folienbeutels bereitgestellt wird, für jede zugeführte Folie nur ein Sensor (38, 39) entlang der Breite der zugeführten Folie vorgesehen ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 gekennzeichnet durch Spanneinrichtungen (24) zur Aufrechterhaltung der Spannung der zugeführten Folien (4, 6).
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Verbinden der einzelnen Folien eine Schweißrichtung (30, 32) umfasst.
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