EP1162147A2 - Einrichtung zur Herstellung von Schlauchbeuteln oder dgl - Google Patents

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EP1162147A2
EP1162147A2 EP01112452A EP01112452A EP1162147A2 EP 1162147 A2 EP1162147 A2 EP 1162147A2 EP 01112452 A EP01112452 A EP 01112452A EP 01112452 A EP01112452 A EP 01112452A EP 1162147 A2 EP1162147 A2 EP 1162147A2
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EP
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pairs
processing
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EP1162147B1 (de
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Christian Helwig
Thomas Matheyka
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Masek-balici a zpracovatelske stroje
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Vision Verpackungstechnik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/26—Devices specially adapted for producing transverse or longitudinal seams in webs or tubes
    • B65B51/30—Devices, e.g. jaws, for applying pressure and heat, e.g. for subdividing filled tubes
    • B65B51/306—Counter-rotating devices

Definitions

  • the invention relates to a device for processing continuously continuous material with tools acting discontinuously on the material.
  • Such devices are e.g. in the manufacture of filled tubular bags uses the foils welded, sealed or glued from a tube consist.
  • tools are placed at right angles to the direction of flow used by the action of heat and pressure, the film tube in Press gaps flat, connect tightly and thus the head and the bottom of Create bags.
  • the tool must be in each work cycle for the necessary exposure time, moved synchronously with the film and after each Welding, gluing or sealing process around the length of a bag on the continuous one Slide be reset.
  • This reset can be done in a known manner by using a type a paddle wheel designed device take place on the at the blades Tools are arranged on the face. The paddle wheel is rotated such that the Circulation speed of the tools corresponds to the throughput speed of the film.
  • Another well-known way to change the tools after the welding process resetting the bag length consists in a device through which the tool lifted from the film by a contour guide or by articulated guides and set back in a straight line or circular shape to the position of the following weld seam and from this point then in sync with the slide, according to the Duration of welding or sealing.
  • the throughput speed by the necessary Tool placement time is very limited, or the passage of the film is slowed down or must be stopped, resetting the tool to the starting position costs Time that is longer than e.g. B. for portioned filling of a bag is needed. If you want to increase the throughput speed of the film, the processing of the same material, the distance for the machining process according to the necessary exposure time of the tool.
  • FR 2 446 172 discloses a device in which two pairs of Welding tools are moved on both sides of a drive via lever linkage are freely supported in such a way that the tools alternate in the Brought to the working position and moved lengthways with the continuous film. See one of the problems associated with the lever linkage described relatively low pressing force, despite the doubling of the tool pairs no higher throughput speeds because the tool reset time is forced on the speed of movement during the welding time coupled.
  • a significant improvement in processing speed is used of two axially parallel tool pairs opposite each other as a duo achieved that the pairs of tool carriers via crank-like levers on drive shafts are stored, which can be controlled independently of one another at least in pairs. So that the drive z. B. in the resetting movement at a higher speed than be driven during processing time.
  • the separate control of the opposite drive shafts is advantageous of a duo drive achieved by drives that can be controlled independently of one another.
  • the tool carriers can be very stable executed and thus the contact forces are kept very high, which in many If the processing of thick foils is allowed and the processing time is reduced.
  • the invention is based, using devices of the task described type, that is, a high with overhung tool carriers To achieve contact pressure with reduced material use.
  • this is achieved in that the free ends of the Tool carrier when passing through the machining area with fixed guides in Intervention come, where they are supported against the pressure force of the tools.
  • the effectiveness of the design according to the invention applies to any configuration the tool carrier, i.e. for sealing tools as well as punching devices or cutting devices.
  • the tools are on the carriers in a known manner resiliently mounted so that the circular movement of the tool through the Drive experiences a flattening necessary for the duration of the processing.
  • Storage of the tool holder via a reversing element can achieve that the tools are always in the same position as the material. This can be done by rotating the tool holder on the crank.
  • the tool holder is in a manner known per se, in particular via a belt. a toothed belt or also over gears with a rigid, the axis of the Crankshaft associated shaft connected. If the crank turns around the rigid shaft, so a backward rotation is triggered, which the tool holder always in the same holds parallel spatial position.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the essential elements in the plan a device according to the invention for processing a continuous film tube FS for the production of filled tubular bags with a pair of tools.
  • FIG. 3 shows a device according to the same schematic representation Invention using a duo drive in which the drives are axially parallel are arranged
  • the drive shafts 1 are with the drives shown schematically as box 2 assigned to a stationary housing 3 or a housing frame.
  • the tool carriers 5 are connected to the drives 2 at an angle-rigid.
  • the actual tools 6 are supported on the tool carriers 5 the springs 7 attached.
  • the tool carriers 5 are rotatably mounted in the heads of the levers 4 and with Elements that cause a backward movement, so that the Tool carrier 5 and thus also the tools 6 always have a parallel spatial position take in.
  • Carriers 8 are fastened to the free end of the tool carrier 5.
  • the carrier 8 hold the Support bodies 9 designed as rollers.
  • the rollers 9 are rotatably mounted such that they engage behind the side wall of the guide 10 when the tools 6 are closed.
  • This guide 10 is designed as a U-shaped profile and is connected in a stationary manner to the housing 3 and thus held angularly rigid to the drive 2 and the tool holder 5.
  • the Guide 10 has a clear width that is larger than the diameter of the two Support rollers 9.
  • Both the attachment of the carrier 8 on the housing, and that of the support rollers 9 and the guide 10 can be adjusted to the height and depth with suitable adjusting elements Necessities of processing and guiding the tools 6 can be adapted.
  • Fig. 2 shows in elevation the carrier 8 with the support rollers 9 shortly before closing the tools 6 and thus just before the support rollers 9 engage with the Guide 10.
  • the side wall 11 of the guide 10 has curved on the inside Contours on which the support rollers 9 during the closing movement of the tools 6 Plant come.
  • FIG. 3 shows the device according to the invention when used in a duo system, in which two opposing pairs of tools are used.
  • the one pair of tools is in the operating position shown in FIG. 1.
  • the second Tool pair is in the open position.
  • the labels for this second Tool pair are identical, but increased by 20.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von Schlauchbeuteln oder dgl. vorzugsweise aus Folien (FL), unter Verwendung von Siegel - Werkzeugpaaren (6), die unter Einschluss der Folie gegeneinander gedrückt, während der Bearbeitungsdauer mit der durchlaufenden Folie synchron bewegt und nach der Bearbeitung entsprechend dem Abstand der Bearbeitungsstellen, auf das durchlaufende Material zurückgesetzt werden, wobei die Werkzeugträger (5) fliegend, das heisst nur einseitig über kurbelartige Hebel (4) auf Antriebswellen (2) gelagert sind.Die freien Enden der Werkzeugträger (5) kommen beim Durchlauf im Bearbeitungsbereich mit ortsfesten Führungen (10) in Eingriff, an denen sie sich gegen die Druckkraft des Werkzeuges (6) abstützen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bearbeiten von kontinuierlich durchlaufendem Material mit diskontinuierlich auf das Material wirkenden Werkzeugen. Derartige Einrichtungen werden z.B. bei der Herstellung von gefüllten Schlauchbeuteln benutzt die aus einem Schlauch verschweisster, versiegelter oder verklebter Folien bestehen. Entsprechend der Beutellänge, werden quer zur Durchlaufrichtung Werkzeuge eingesetzt, die durch Wärmeeinwirkung und Druck, den Folienschlauch in Abständen flach drücken, dicht verbinden und damit den Kopf und den Boden von Beuteln erzeugen.
Mit den Werkzeugen zum Verschliessen der Beutel können auch Werkzeuge zum Lochen, Schneiden oder Markieren verbunden sein.
Damit bei der Herstellung von Schlauchbeuteln die Wärme und der Druck eine ausreichende Zeit auf die Folie einwirken kann, muss in jedem Arbeitszyklus das Werkzeug für die notwendige Einwirkdauer, mit der Folie synchron bewegt und nach jedem Schweiss- Klebe- oder Siegelprozess um die Länge eines Beutels auf die durchlaufende Folie zurückgesetzt werden.
Dieses Zurücksetzen kann in bekannter Weise durch die Verwendung einer nach Art eines Schaufelrades ausgebildeten Einrichtung erfolgen bei der an den Schaufeln die Werkzeuge stirnseitig angeordnet sind. Das Schaufelrad wird derart gedreht, dass die Umlaufgeschwindigkeit der Werkzeuge, der Durchlaufgeschwindigkeit der Folie entspricht.
Eine weitere bekannte Möglichkeit, die Werkzeuge nach dem Schweissvorgang um die Beutellänge zurückzusetzen, besteht in einer Vorrichtung, durch die das Werkzeug über eine Konturführung oder durch Gelenkführungen von der Folie abgehoben und geradlinig oder kreisbahnförmig auf die Lage der folgenden Schweissnaht zurückgesetzt und von dieser Stelle aus dann synchron mit der Folie, entsprechend der Schweiss- oder Versiegelungsdauer, bewegt wird.
In ähnlicher Weise können auch andere Materialien im Durchlaufbetrieb von diskontinuierlich eingesetzten Werkzeugen bearbeitet werden.
Beim Einsatz eines Schaufelrades die Durchsatzgeschwindigkeit durch die notwendige Anlegedauer der Werkzeuge stark begrenzt ist, bzw. der Durchlauf der Folie gebremst oder gestoppt werden muss, kostet das Rücksetzen des Werkzeuges auf die Ausgangsposition Zeit, die länger ist, als z. B. für das portionierte Füllen eines Beutels benötigt wird. Will man die Durchsatzgeschwindigkeit der Folie erhöhen, so müsste bei der Verarbeitung von gleichem Material, die Wegstrecke für den Bearbeitungsvorgang entsprechend der notwendigen Einwirkdauer des Werkzeuges, verlängert werden.
Zur Vermeidung eines Schaufelrades mit relativ grossen Bewegungsräumen ist aus der FR 2 446 172 eine Einrichtung bekannt, bei der mit einem Antrieb zwei Paare von Schweisswerkzeugen bewegt werden, die beiderseits eines Antriebes über Hebelgestänge frei abstehend derart gelagert sind, dass die Werkzeuge abwechselnd in die Arbeitsposition gebracht und mit der durchlaufenden Folie längs bewegt werden. Sieht man von den mit den beschriebenen Hebelgestänge verbundenen Problemen einer relativ geringen Presskraft ab, so ergeben sich trotz der Verdoppelung der Werkzeugpaare keine höheren Durchsatzgeschwindigkeiten, denn die Rücksetzzeit der Werkzeuge ist zwangsweise an die Bewegungsgeschwindigkeit während der Schweisszeit gekoppelt.
Eine wesentliche Verbesserung der Verarbeitungsgeschwindigkeit wird unter Einsatz von zwei als Duo gegenüberliegenden achsparallelen Werkzeugpaaren dadurch erreicht, dass die Werkzeugträgerpaare über kurbelartige Hebel auf Antriebswellen gelagert sind, die zumindest paarweise unabhängig von einander steuerbar sind. Damit kann der Antrieb z. B. bei der Rücksetzbewegung mit höherer Geschwindigkeit als während der Bearbeitungszeit gefahren werden.
Vorteilhaft wird die getrennte Steuerung der gegenüber liegenden Antriebswellen eines Duo - Antriebes durch unabhängig voneinander steuerbare Antriebe erreicht. Durch die Vermeidung eines Hebelgestänges können die Werkzeugträger sehr stabil ausgeführt und damit die Anpresskräfte sehr hoch gehalten werden, was in vielen Fällen das verarbeiten von starken Folien erlaubt und die Bearbeitungszeit vermindert.
Die durch die fliegende Lagerung erreichte Verbesserung der Zugängigkeit zum Bearbeitungsbereich, setzt eine stabile Verbindung von der Antriebswelle über kurbelartige Hebel zum Werkzeugträger voraus. Bei hohen Druckkräften ergeben sich entsprechend stabile und damit schwere Bauteile, deren Masse von den Antrieben entsprechend bewegt werden müssen. Damit müssen auch die Antriebe entsprechend leistungsfähig und damit aufwendig ausgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Einsatz von Einrichtungen der beschriebenen Art, das heisst mit fliegend gelagerten Werkzeugträgern eine hohe Anpresskraft bei reduziertem Materialeinsatz zu erreichen.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die freien Enden der Werkzeugträger beim Durchlauf im Bearbeitungsbereich mit ortsfesten Führungen in Eingriff kommen, an denen sie sich gegen die Druckkraft der Werkzeuge abstützen.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemässen Aufbauform gilt für beliebige Bestückungen der Werkzeugträger, also für Siegelwerkzeuge ebenso wie Lochgeräte oder Schneideeinrichtungen.
Da bei einer Kurbelbewegung der Hebel, die Werkzeugpaare theoretisch nur linienförmig aufeinander treffen, sind die Werkzeuge auf den Trägern in bekannter Weise federelastisch gelagert, so dass die Kreisbewegung des Werkzeuges durch den Antrieb eine für die Dauer der Bearbeitung notwendige Abflachung erfährt.
Mit einer Lagerung des Werkzeughalters über ein Rückdrehelement kann erreicht werden, dass die Werkzeuge immer in der gleichen Raumlage zum Material liegen. Dies kann durch eine drehbare Lagerung des Werkzeughalters an der Kurbel erfolgen. Hierbei ist der Werkzeughalter in an sich bekannter Weise, über ein Band, insbes. einem Zahnriemen oder auch über Zahnräder mit einer starren, der Achse der Kurbelwelle zugeordneten Welle verbunden. Dreht die Kurbel um die starre Welle, so wird eine Rückdrehbewegung ausgelöst, die den Werkzeughalter immer in gleicher paralleler Raumlage hält.
An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele beschrieben und die Wirkungsweise der Erfindung erläutert.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung im Grundriss die wesentlichen Elemente einer Einrichtung nach der Erfindung zur Bearbeitung eines durchlaufenden Folienschlauches FS für die Fertigung von gefüllten Schlauchbeuteln mit einem Werkzeugpaar.
Die Fig. 2 zeigt im Aufriss die gleichen Elemente, unter Verzicht auf die Darstellung der Folie.
Die Fig. 3 zeigt in gleicher schematischer Darstellung eine Einrichtung nach der Erfindung unter Einsatz eines Duo - Antriebes bei dem die Antriebe achsparallel angeordnet sind
Alle Teile einer Bearbeitungseinrichtung sind wegen der paarigen Anordnung spiegelverkehrt mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Antriebswellen 1 sind mit den schematisch als Kasten 2 dargestellten Antrieben einem ortsfesten Gehäuse 3 bzw. einem Gehäuserahmen zugeordnet. Über kurbelartige Hebel 4 sind die Werkzeugträger 5 winkelsteif mit den Antrieben 2 verbunden. Auf den Werkzeugträgern 5 sind die eigentlichen Werkzeuge 6 unter Abstützung an den Federn 7 befestigt.
Die Werkzeugträger 5 sind in den Köpfen der Hebel 4 drehbar gelagert und mit Elementen ausgestattet, die eine Rückdrehbewegung verursachen, so dass die Werkzeugträger 5 und damit auch die Werkzeuge 6 immer eine parallele Raumlage einnehmen.
Am freien Ende der Werkzeugträger 5 sind Träger 8 befestigt. Die Träger 8 haltern die als Rollen ausgebildeten Stützkörper 9. Die Rollen 9 sind derart drehbar gelagert, dass sie beim Schliessen der Werkzeuge 6, die Seitenwand der Führung 10 hintergreifen. Diese Führung 10 ist als U - Profil ausgebildet, ortsfest mit dem Gehäuse 3 verbunden und damit auch winkelsteif zum Antrieb 2 und dem Werkzeugträger 5 gehaltert. Die Führung 10 hat eine lichte Weite, die grösser ist, als der Durchmesser der beiden Stützrollen 9.
Sowohl die Befestigung der Träger 8 am Gehäuse, als auch die der Stützrollen 9 und der Führung 10 kann mit geeigneten Stellelementen nach der Höhe und Tief an die Notwendigkeiten der Bearbeitung und Führung der Werkzeuge 6 angepasst werden.
Die Fig. 2 zeigt im Aufriss die Träger 8 mit den Stützrollen 9 kurz vor dem Schliessen der Werkzeuge 6 und damit auch kurz vor dem Eingriff der Stützrollen 9 mit der Führung 10. Die Seitenwand 11 der Führung 10 hat auf der Innenseite gewölbte Konturen an denen die Stützrollen 9 bei der Schliessbewegung der Werkzeuge 6 zur Anlage kommen. Über die Konturflächen 11 werden die Stützrollen 9 und damit die freien Enden der Werkzeugträger 5 mit den Werkzeugen 6 mit einer Art Spannbewegung in Schliessrichtung gezogen. Hierdurch ist sichergestellt, dass auch bei hohen Drücken an den Werkzeugen, ein sehr gleichmässiger Pressdruck über die Arbeitsfläche zwischen den Werkzeugen 6 gegeben ist.
Es ist ersichtlich. dass durch diese Führungen an den freien Enden der Werkzeugträger, die Winkelsteifigkeit auch bei wesentlich vermindertem Materialaufwand sichergestellt ist. Mit der Verringerung des Materialaufwandes vermindert sich auch die bewegte Masse, was Einsparungen bei den Antrieben erlaubt.
Die Fig. 3 zeigt die Einrichtung nach der Erfindung beim Einsatz in einem Duo System, bei dem zwei gegenüberliegende Werkzeugpaare eingesetzt sind. Das eine Werkzeugpaar befindet sich in der aus Fig. 1 ersichtlichen Betriebsstellung. Das zweite Werkzeugpaar befindet sich in der Offenstellung. Die Bezeichnungen für dieses zweite Werkzeugpaar sind identisch, aber um den Ziffernwert 20 erhöht.
Bei einer Ausbildung der Einrichtung nach der Erfindung als Duo, können Antriebe unterschiedlicher Ausgestaltung, ebenso eingesetzt werden, wie unterschiedliche Werkzeuge. Durch geeignete Steuerungen können mit unterschiedlichen Werkzeugen auch unterschiedliche Taktzahlen gefahren werden.

Claims (6)

  1. Einrichtung zur Herstellung von Schlauchbeuteln oder dgl. vorzugsweise aus Folien, unter Verwendung von Siegel - Werkzeugpaaren, die unter Einschluss der Folie gegeneinander gedrückt, während der Bearbeitungsdauer mit der durchlaufenden Folie synchron bewegt und nach der Bearbeitung entsprechendend dem Abstand der Bearbeitungsstellen, auf das durchlaufende Material zurückgesetzt werden, wobei die Werkzeugträger fliegend über kurbelartige Hebel auf Antriebswellen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Werkzeugträger (5) beim Durchlauf im Bearbeitungsbereich mit ortsfesten Führungen (10) in Eingriff kommen, an denen sie sich gegen die Druckkraft des Werkzeuges (6) abstützen.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeug (6) oder dessen Halter (8) als Stützkörper, Rollen (9) angeordnet sind, die beim Durchlauf der Werkzeuge (6) im Bearbeitungsbereich, die Führungen (10) hintergreifen.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Führungen (10) mit einer in Pressrichtung wirksamen Konturwölbung versehen ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (9) und/oder die Führungen (10) gegenüber den Werkzeugträgern (5) einstellbar (justierbar) befestigt sind.
  5. Einrichtung nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (10) für ein Werkzeugpaar durch ein U - Profil gebildet sind, dessen lichte Weite grösser ist, als der Durchmesser der Stützrollen (9).
  6. Einrichtung nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz von zwei gegenüber liegenden Werkzeugpaaren (6,26) jedem der Werkzeugpaare eine ortsfeste Führung (10,30) und den Werkzeugpaaren (6,26) angepasste Stützrollen (9,29) zugeordnet sind.
EP01112452A 2000-06-05 2001-05-22 Einrichtung zur Herstellung von Schlauchbeuteln oder dgl Expired - Lifetime EP1162147B1 (de)

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