WO2007131572A1 - Vertikale schlauchbeutelmaschine mit zwei linearmotoren - Google Patents

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WO2007131572A1
WO2007131572A1 PCT/EP2007/002732 EP2007002732W WO2007131572A1 WO 2007131572 A1 WO2007131572 A1 WO 2007131572A1 EP 2007002732 W EP2007002732 W EP 2007002732W WO 2007131572 A1 WO2007131572 A1 WO 2007131572A1
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WO
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cross
tubular bag
machine according
bag machine
linear motor
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PCT/EP2007/002732
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English (en)
French (fr)
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Roman Kammler
Ralf Bardtke
Walter Baur
Original Assignee
Rovema - Verpackungsmaschinen Gmbh
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Publication date
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Priority to US12/300,537 priority patent/US7866131B2/en
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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
    • 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
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • 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
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/10—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
    • B65B9/20—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the webs being formed into tubes in situ around the filling nozzles

Definitions

  • the invention relates to packaging machine construction and there a vertical bagging machine. Such packaging machines are well known.
  • DE 195 35 510 A1 discloses a vertical tubular bag machine with a film web drawn off from a supply roll by means of a take-off.
  • a forming shoulder is used for forming the film web into a film tube and a format tube for receiving and filling the film tube.
  • a longitudinal sealing device is provided for welding the longitudinal edges of the film web and for producing a longitudinal seam of the film tube.
  • a transverse sealing device with two sealing jaws movable relative to one another is used to produce transverse seams on the film tube and a separating device for separating the generated tubular bag from the film tube.
  • a mechanism is provided for holding the sealing jaws, and a drive for moving the transverse sealing device to move the sealing jaws relative to each other.
  • transverse sealing device In order to open and close the transverse sealing device on the one hand very quickly and on the other hand transverse sealing device to move up and down to allow rapid transverse welding of a continuously moving film tube has in this known flow wrapper the drive on two linear motors, of which the first linear motor for a movement of the transverse sealing device in a first direction (the vertical) is provided, and the second linear motor for exerting a movement in a second direction (the horizontal) is used to move a sealing jaw in this direction, or both sealing jaws via a gear to cause an opposite movement.
  • the linear motors are connected to each other via a connection, and each linear motor consists of a primary part and a secondary part. Transmissions for producing an opposing sealing jaw movement are known in great variety.
  • the known drive has the disadvantage that a part of a linear motor is directly connected to a part of the other linear motor, resulting in a low stability of the entire drive.
  • a cross is provided as a connection between the linear motors, the two bars extending transversely to each other.
  • a part of the one linear motor and, on the other hand, a part of the other linear motor are fastened to the different beams.
  • a guide is also provided parallel to a beam.
  • a part of a linear motor is attached to a stationary mount. His other part is attached to one side of the cross.
  • Part of the other linear motor is attached to the other side of the cross, and its other part is movable relative to this part and connected to the transverse sealing device.
  • the proposed innovation has the advantage that the drive is very stable.
  • the two parts of the different linear motors are mounted on opposite sides on the cross and form together with the cross a stable design. While a linear motor is used for moving, preferably for raising and lowering the cross, the transverse sealing device is closed and opened by operating the other linear motor.
  • the bars of the cross hold the perpendicular to each other acting parts of the different linear motors.
  • the assembled cross is relatively light and therefore movable with relatively little drive energy.
  • a stationary primary moves the cross.
  • the power supply and the cooling of the primary part can be carried out in an advantageous manner also stationary.
  • the second primary part is then movable relative to the cross. This has the advantage that its heat can be better dissipated when it is freely movable.
  • its thermal expansion does not disturb the cross.
  • the stationary primary part whose heat dissipation hardly heats the cross.
  • a relatively heated cross could result in an inaccurate seal jaw orientation due to its thermal expansion, which could result in leaky cross seams.
  • the secondary segments are each connected by means of a fastening to the cross (claim 1 1), it is achieved that it is at different expanding components as a result of heating of the magnet equipped secondary part not to warping or deforming the cross is coming. Since the secondary part becomes warmer than the beam bearing it, the secondary part has a greater thermal expansion than the beam if the materials of the secondary part and of the beam are the same or if the secondary part has a greater coefficient of linear expansion than the beam or the cross.
  • each secondary segment is connected via its own bottom part or a separate housing with the cross (claim 12). Then the material of the bottom part or of the housing and an intervening gap for the heated length expansions are relevant.
  • the bottom parts or the housing at room temperature tight or to form a gap to each other and has the material of the bottom parts or the housing has a smaller, in particular significantly lower coefficient of linear expansion than the material of the cross, the cross is also distorted not with heating of the secondary part and heating by heat conduction to the cross.
  • significantly less is meant that the cross expands at a done by operation of the secondary part heating by a greater difference in length than the secondary part.
  • Is provided as the material of the bottom parts or the housing steel and as a material of the cross aluminum (claim 14) it is achieved on the one hand that the cross is relatively easy, and therefore is movable without much energy expenditure, and on the other hand that it expands with a larger coefficient of linear expansion than the secondary parts.
  • a Curvature of the cross does not occur in such a way. As a rule, no gap must be provided between the secondary parts.
  • the length expansion can not be fully considered when heated if according to claim 15, the bottom parts or the housing at room temperature in each case bear against each other to form a gap.
  • gaps with a width of about 10 micrometers are generally sufficient.
  • As attachment is z. B. a screw or a local bonding.
  • FIG. 1 is a side view of a cross, on the vertically aligned beam of which two rails are formed, between which a secondary part of a first linear motor extends, a stationary primary part sitting this linear motor on the rails in order to displace the cross in the vertical direction;
  • FIG. 2 is a sectional view of the cross of FIG. 1 cut along A-A of FIG. 1;
  • Figure 3 is a side view of the subject of Figure 1, but with something relative to the stationary primary part up set cross;
  • Figure 4 is a side view of the back of the cross of Figure 1, wherein on the horizontally oriented beam, a secondary part of a second linear motor is mounted to move a primary part along horizontally oriented rails, and additionally with a transverse sealing device of a vertical tubular bag machine whose sealing jaws are separated from each other by a horizontal movement of the primary part;
  • Figure 6 is a side view of a vertical bagging machine whose transverse sealing device by means of a drive according to the figures 1 to 5 moves in the vertical direction and also opened and closed;
  • Figure 7 is a side view of a cross with two perpendicularly acting linear motors according to Figure 1, but with secondary parts, consisting of a series of separate, each connected to the cross secondary part elements;
  • Figure 8 is a sectional view of the cut along B-B of Figure 7 object of Figure 7;
  • FIG. 9 shows a side view of the rear side of the object of FIG.
  • FIG. 7 with the transverse sealing device of FIG. 4;
  • FIG. 10 shows a sectional view of the secondary part for the actuation of the transverse sealing device of FIG. 9 at a low operating temperature of the secondary part
  • Figure 1 1 in a sectional view of the secondary part of Figure 10, but at a higher operating temperature
  • a forming shoulder 5 for forming the film web 4 to a film tube 6 and a format tube 7 for receiving and filling the film tube 6 (Figure 6).
  • a longitudinal sealing device 8 is provided for welding the longitudinal edges of the film web 4 and for producing a longitudinal seam 9 of the film tube 6.
  • a transverse sealing device 10 with two mutually movable sealing jaws 1 1, 12 is used to produce transverse seams 13 on the film tube 6 and a separator 14 for separating the generated tubular bag 15 from the film tube 6.
  • a mechanism connected to a fastening 39 16 holds the sealing jaws 11, 12 ( FIG. 4, FIG. 6).
  • the transverse sealing device 10 is opened and closed and moved up and down to produce two transverse seams 13 simultaneously and along with the continuously moving down film tube 6.
  • the sealing jaws 1 1, 12 are closed. Subsequently, they are separated from each other and the transverse sealing device 10 is moved upwards, there to start at a distance of a bag length again a welding of transverse seams 13 in the compressed film tube 6.
  • a drive 17 for moving the transverse sealing device 10 has two linear motors 18, 19 (FIGS. 1 to 5).
  • the first linear motor 18 is provided for movement of the transverse sealing device 10 in the vertical 20.
  • the second linear motor 19 serves to exert a movement in the horizontal 21 in order to move the sealing jaws 1 1, 12 in this direction in opposite directions.
  • the linear motors 18, 19 are connected to each other via a cross 23.
  • Each linear motor 18, 19 consists of a primary part 24, 26 and a secondary part 25, 27.
  • the two bars 28, 29 of the cross 23 are arranged transversely to each other.
  • a guide 30, 31 parallel to a beam 28, 29 is provided on the opposite sides.
  • a primary part 24 of the first linear motor 18 is fixed to a stationary holder 32.
  • the secondary part 25 of this linear motor 18 is mounted on one side of the cross 23.
  • a secondary part 27 of the other linear motor 19 is mounted on the other side of the cross 23.
  • the primary part 26 of the second linear motor 19 is movable relative to this secondary part 27 and connected to the transverse sealing device 10 in order to open and close it.
  • four carriages 33 for moving the primary parts 24, 26 along the guides 30, 31 are provided in each case.
  • the secondary parts 25, 27 are glued to the cross 23 in order to stabilize it.
  • the cross 23 and the guides 30, 31 may be made of a single piece of aluminum for thermal expansion reasons, with a separate, hardened guide surface, each guide 30, 31 consisting of two mutually parallel rails 34, 35. Alternatively, rails 34, 35 of hardened steel may be used.
  • the cross 23 points to the opposite
  • the secondary parts 25, 27 extend over the beams 28, 29 and are in each case glued between two rails in a material recess 36.
  • the second linear motor 19 opens and closes the transverse sealing device 10 by a reciprocating movement of its primary part 26 relative to its secondary part 27 and thus to the cross
  • the secondary parts 25, 27 are hardly heated in contrast to the primary parts 24, 26, so that the cross 23 does not increase the accuracy of the movement of the sealing jaws 11, 12 undergoes longitudinal expansion as a result of excessive heating.
  • the two secondary parts 25, 27 of the cross 23 consist of a series of separate secondary part segments 40 arranged on one another.
  • the secondary part segments 40 are each connected to the cross 23 by means of a fastening 41.
  • As attachment 41 j eweils a screw is used.
  • Each secondary segment 40 is connected to the cross 23 via a bottom part of a housing 42.
  • the floor parts, and thus the housing 42, are at room temperature, d. H. in not yet operated linear motors 18, 19 close to each other ( Figure 10).
  • the material of the housing 42 together with respective bottom part is steel. This has a lower coefficient of linear expansion than the material of the cross 23, which is aluminum.
  • secondary segment 40 is to be understood as meaning a plurality of magnets 40 in one unit or in each case a single magnet 44.
  • a single-screw connection for a group that is bounded laterally, two screws side by side or one single narrow adhesive trace transverse to the longitudinal extent of the secondary part 25, 27 is advantageous. This allows a free expansion of the secondary part segment 40 without the cross 23 being curved thereby.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine (1) ist ein erster Linearmotor (18) für eine Bewegung einer Quersiegeleinrichtung (10) in einer ersten Richtung, vorzugsweise der Vertikalen (20) vorgesehen, und ein zweiter Linearmotor (19) zum Ausüben einer Bewegung in einer zweiten Richtung, vorzugsweise der Horizontalen (21 ). Um eine Siegelbacke (11) in dieser Richtung zu bewegen, bzw. zwei Siegelbacken (11, 12) über ein Getriebe (22) zu einer entgegengesetzten Bewegung zu veranlassen. Dabei sind die Linearmotoren ( 18, 19) miteinander über ein Kreuz (23) verbunden. Jeder Linearmotor ( 18, 19) besteht aus einem Primärteil (24, 26) und einem Sekundärteil (25, 27). Das Kreuz (23) bildet eine stabile Verbindung für die in senkrecht zueinander verlaufenden Bewegungsrichtungen wirkenden Linearmotoren ( 18, 19).

Description

Vertikale Schlauchbeutelmaschine mit zwei Linearmotoren
Die Erfindung betrifft den Verpackungsmaschinenbau und dort eine vertikale Schlauchbeutelmaschine. Derartige Verpackungsmaschinen sind hinlänglich bekannt.
Aus der DE 195 35 510 Al ist eine vertikale Schlauchbeutelmaschine mit einer von einer Vorratsrolle mittels eines Abzuges abgezogenen Folien- bahn bekannt. Dabei dient eine Formschulter zum Umformen der Folienbahn zu einem Folienschlauch und ein Formatrohr zum Aufnehmen und Befüllen des Folienschlauches. Eine Längssiegeleinrichtung ist zum Verschweißen der Längsränder der Folienbahn und zum Erzeugen einer Längsnaht des Folienschlauches vorgesehen. Eine Quersiegeleinrichtung mit zwei gegeneinander bewegbaren Siegelbacken dient zum Erzeugen von Quernähten am Folienschlauch und eine Trenneinrichtung zum Abtrennen der erzeugten Schlauchbeutel vom Folienschlauch. Eine Mechanik ist zum Halten der Siegelbacken, und ein Antrieb zum Bewegen der Quersiegeleinrichtung vorgesehen, um die Siegelbacken relativ zueinander zu bewegen. Um die Quersiegeleinrichtung einerseits sehr schnell zu öffnen und zu schließen und andererseits zusätzlich ist Quersiegeleinrichtung hoch und runter zu bewegen, um eine schnelle Querverschweißung eines kontinuierlich weiterbewegten Folienschlauches zu ermöglichen, weist bei dieser bekannten Schlauchbeutelmaschine der Antrieb zwei Linearmotoren auf, von denen der erste Linearmotor für eine Bewegung der Quersiegeleinrichtung in einer ersten Richtung (der Vertikalen) vorgesehen ist, und der zweite Linearmotor zum Ausüben einer Bewegung in einer zweiten Richtung (der Horizontalen) dient, um eine Siegelbacke in dieser Richtung zu bewegen, bzw. beide Siegelbacken über ein Getriebe zu einer entgegengesetzten Bewegung zu veranlassen. Dabei sind die Linearmotoren miteinander über eine Verbindung verbunden, und j eder Linearmotor besteht aus einem Primärteil und einem Sekundärteil. Getriebe zum Erzeugen einer gegenläufigen Siegelbackenbewegung sind in großer Vielfalt bekannt.
Der bekannte Antrieb hat den Nachteil, dass ein Teil des einen Linearmotors direkt mit einem Teil des anderen Linearmotors verbunden ist, was zu einer geringen Stabilität des gesamten Antriebs führt.
Es liegt die Aufgabe zugrunde, eine vertikale Schlauchbeutelmaschine der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, dass dieser Nachteil beseitigt wird.
Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach ist als Verbindung zwischen den Linearmotoren ein Kreuz vorgesehen, dessen beide Balken quer zueinander verlaufen. Auf den gegenüber liegenden Seiten des Kreuzes ist einerseits ein Teil des einen Linearmotors und andererseits ein Teil des anderen Linearmotors an den unterschiedlichen Balken befestigt. Auf den gegenüberliegenden Seiten ist zudem jeweils eine Führung parallel zu einem Balken vorgesehen. Ein Teil eines Linearmotors ist an einer ortsfesten Halterung befestigt. Sein anderer Teil ist auf der einen Seite des Kreuzes befestigt. Ein Teil des anderen Linearmotors ist auf der anderen Seite des Kreuzes befestigt, und sein anderer Teil ist relativ zu diesem Teil bewegbar und mit der Quersiegeleinrichtung verbunden. An den Teilen, die nicht am Kreuz befestigt sind, ist jeweils mindestens ein Wagen zum Bewegen des Teils längs einer Führung vorgesehen.
Die vorgeschlagene Neuerung hat den Vorteil, dass der Antrieb sehr stabil ist. Die beiden Teile der unterschiedlichen Linearmotoren sind auf gegenüberliegenden Seiten am Kreuz befestigt und bilden mitsamt dem Kreuz eine stabile Ausführung. Während ein Linearmotor zum Bewegen, vorzugsweise zum Heben und Senken des Kreuzes dient, wird die Quer- Siegeleinrichtung durch Betreiben des anderen Linearmotors geschlossen und geöffnet. Die Balken des Kreuzes halten dabei die senkrecht zueinander wirkenden Teile der unterschiedlichen Linearmotoren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine sind in den Ansprüchen 2 bis 15 beschrieben.
Sind gemäß Anspruch 2 jeweils die Sekundärteile der Linearmotoren fest mit dem Kreuz verbunden, so ist das bestückte Kreuz relativ leicht und daher mit relativ wenig Antriebsenergie bewegbar. Dann bewegt ein ortsfestes Primärteil das Kreuz. Die Energieversorgung und die Kühlung des Primärteils können in vorteilhafter Weise ebenso ortsfest ausgeführt werden. Das zweite Primärteil ist dann relativ zum Kreuz bewegbar. Dies hat den Vorteil, dass seine Wärme besser abgeleitet werden kann, wenn er frei bewegbar ist. Zudem stört seine Wärmeausdehnung nicht das Kreuz. Gleiches gilt für das ortsfeste Primärteil, dessen Wärmeabgabe ebenso kaum das Kreuz erwärmt. Ein relativ stark erwärmtes Kreuz könnte infolge seiner Wärmeausdehnung zu einer ungenauen Siegelbackenausrichtung führen, was undichte Quernähte zur Folge haben könnte.
Sind die Führungen am Kreuz befestigt (Anspruch 3), so stabilisieren sie das Kreuz. Eine gehärtete Führungsoberfläche erhöht deren Standzeit. An den Führungen können Gleitlager, Wälzlager, Kugellager, Rollenlager oder geführte Räder eingesetzt werden. Als Führung eignen sich zwei parallel zueinander verlaufende Schienen (Anspruch 4). Diese können auf ihrer gesamten Länge mit einem Balken verbunden sein, um diesem eine höhere Stabilität zu verleihen. Sie können in einer besonders bevorzugten Ausführung jeweils einstückig mit den beiden Balken bzw. dem gesamten Kreuz ausgeführt sein, um noch mehr zu stabilisieren. Zudem kann durch ein vollflächiges Ankleben der mit dem Kreuz zu verbindenden Teile der Linearmotoren (Anspruch 6) eine sehr hohe Stabilität des gesamten Antriebs erreicht werden.
Das Kreuz und die Verbindung zu den Siegelbacken werden in sicherer Weise geführt, wenn gemäß Anspruch 5 an j edem längs einer Führung bewegbaren Teil vier Wägen vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Wägen entlang einer gemeinsamen Schiene geführt werden.
Weist das Kreuz auf seinen gegenüberliegenden Seiten j eweils eine Materialaussparung mit einem diesen begrenzenden Rand auf (Anspruch 7), so ist das Kreuz sehr leicht ausgeführt. Die Ränder erhöhen dabei die Seifigkeit des Kreuzes. Dabei ist der gesamte Antrieb sehr kompakt ausgeführt, wenn die fest mit dem Kreuz verbundenen Teile jeweils in einer Materialaussparung vorgesehen sind (Anspruch 8).
Erstrecken sich gemäß Anspruch 9 die fest mit dem Kreuz verbundenen Teile entlang des j eweiligen Balkens und verlaufen sie zwischen den Schienen, so ist eine kompakte, stabile Bauform erreicht, wobei beide Balken und damit das Kreuz relativ leicht sind. Eine weitere Gewichtseinsparung wird erzielt, wenn das Kreuz aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder Magnesium, besteht (Anspruch 10).
Besteht mindestens ein Sekundärteil aus einer Reihe aneinander angeordneter, separater Sekundärteilsegmente, wobei die Sekundärsegmente jeweils mittels einer Befestigung mit dem Kreuz verbunden sind (Anspruch 1 1), so ist damit erreicht, dass es bei unterschiedlich sich ausdehnenden Bauteilen als Folge einer Erwärmung des mit Magneten ausgestatteten Sekundärteils nicht zu einem Verziehen bzw. Deformieren des Kreuzes kommt. Da das Sekundärteil wärmer als der es tragende Balken wird, hat das Sekundärteil eine größere Wärmeausdehnung als der Balken sofern die Materialien des Sekundärteils und des Balkens gleich sind oder das Sekundärteil einen größeren Längenausdehnungsko- effizienten als der Balken bzw. das Kreuz aufweist. Allein durch ein loses Aneinandersetzen der Sekundärteilsegmente wird diesen erlaubt, nach einer Wärmeausdehnung gegeneinander zu drücken, um die Summe aller Spalte zwischen ihnen, die allein aus Montagegründen vorkommen, zu verschließen und derart insgesamt eine größere Längenausdehnung auszugleichen. Es kommt folglich zu keiner Krümmung des Kreuzes, das sich zu dem im Regelfall weniger stark ausdehnt, da es nicht so warm wie die Sekundärteilsegmente ist.
Aus Montagegründen ist es sinnvoll, dass jedes Sekundärteilsegment über ein eigenes Bodenteil oder ein eigenes Gehäuse mit dem Kreuz verbunden ist (Anspruch 12). Dann sind das Material des Bodenteils bzw. des Gehäuses und ein dazwischen vorkommender Spalt für die erwärmten Längenausdehnungen relevant.
Liegen gemäß Anspruch 13 die Bodenteile bzw. die Gehäuse bei Raumtemperatur dicht oder unter Bildung eines Spaltes aneinander an und weist das Material der Bodenteile bzw. der Gehäuse einen geringeren, insbesondere deutlich geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als das Material des Kreuzes auf, so verzieht sich das Kreuz ebenfalls nicht bei Erwärmung des Sekundärteils und Erwärmung durch Wärmeleitung hin zum Kreuz. Unter deutlich geringer ist zu verstehen, dass sich das Kreuz bei einer durch einen Betrieb des Sekundärteils erfolgten Erwärmung um eine größere Längendifferenz ausdehnt als das Sekundärteil. Ist als Material der Bodenteile bzw. der Gehäuse Stahl und als Material des Kreuzes Aluminium vorgesehen (Anspruch 14), so ist zum einen erreicht, dass das Kreuz relativ leicht ist, und deshalb ohne großen Energieauf- wand bewegbar ist, und zum anderen, dass es sich mit einem größeren Längenausdehnungskoeffizienten ausdehnt als die Sekundärteile. Eine Krümmung des Kreuzes kommt derart nicht vor. Zwischen den Sekundärteilen muss dabei im Regelfall kein Spalt vorgesehen werden.
Schließlich kann die Längenausdehnung bei Erwärmung gänzlich nicht beachtet werden, wenn gemäß Anspruch 15 die Bodenteile bzw. die Gehäuse bei Raumtemperatur jeweils unter Bildung eines Spaltes aneinander anliegen. Bei denen im Maschinenbau üblichen Werkstoffen wie Stahl, Aluminium und Magnesium sind in der Regel Spalte mit ca. 10 Mikrometer Breite ausreichend.
Als Befestigung eignet sich z. B. eine Verschraubung oder eine lokale Verklebung.
Im Folgenden wird die vorgeschlagene vertikale Schlauchbeutelmaschine an Hand von Ausführungsbeispiele darstellender Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 in einer Seitenansicht ein Kreuz, an dessen vertikal ausge- richtetem Balken zwei Schienen ausgebildet sind, zwischen denen sich ein Sekundärteil eines ersten Linearmotors erstreckt, wobei ein ortsfestes Primärteil diesen Linearmotor auf den Schienen sitzt, um das Kreuz in vertikaler Richtung zu versetzen;
Figur 2 in einer Schnittdarstellung das entlang A-A der Figur 1 geschnittene Kreuz der Figur 1 ;
Figur 3 in einer Seitenansicht den Gegenstand der Figur 1 , jedoch mit etwas relativ zum ortsfesten Primärteil nach oben gesetztem Kreuz;
Figur 4 in einer Seitenansicht die Rückseite des Kreuzes der Figur 1 , wobei am horizontal ausgerichtetem Balken ein Sekundärteil eines zweiten Linearmotors befestigt ist, um ein Primärteil entlang horizontal ausgerichteter Schienen zu bewegen, und zusätzlich mit einer Quersiegeleinrichtung einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine, deren Siegelbacken durch eine Horizontalbewegung des Primärteils aufeinander zu oder voneinander getrennt werden;
Figur 5 in einer um 90 Grad zur Ansicht der Figur 1 versetzten
Ansicht das Kreuz der Figur 1 ;
Figur 6 in einer Seitenansicht eine vertikale Schlauchbeutelmaschine, deren Quersiegeleinrichtung mittels eines Antriebes gemäß den Figuren 1 bis 5 in vertikaler Richtung bewegt und zudem geöffnet und geschlossen wird;
Figur 7 in einer Seitenansicht ein Kreuz mit zwei senkrecht zueinander wirkenden Linearmotoren gemäß Figur 1 , jedoch mit Sekundärteilen, die aus einer Reihe separater, jeweils mit dem Kreuz verbundener Sekundärteilelemente besteht;
Figur 8 in einer Schnittdarstellung den entlang B-B der Figur 7 geschnittenen Gegenstand der Figur 7;
Figur 9 in einer Seitenansicht die Rückseite des Gegenstandes der
Figur 7 mit der Quersiegeleinrichtung der Figur 4;
Figur 10 in einer Schnittdarstellung den Sekundärteil für die Betäti- gung der Quersiegeleinrichtung der Figur 9 bei einer niedrigen Betriebstemperatur des Sekundärteils;
Figur 1 1 in einer Schnittdarstellung den Sekundärteil der Figur 10, jedoch bei einer höheren Betriebstemperatur, sowie
Figur 12 in einer Schnittdarstellung und in einer Vergrößerung einen Ausschnitt aus dem Gegenstand der Figur 1 1 .
Bei einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 mit einer von einer Vorratsrolle 2 mittels eines Abzuges 3 abgezogenen, um eine Umlenkrol- Ie 38 umgelenkten Folienbahn 4 dient eine Formschulter 5 zum Umformen der Folienbahn 4 zu einem Folienschlauch 6 und ein Formatrohr 7 zum Aufnehmen und Befüllen des Folienschlauches 6 (Figur 6). Eine Längssiegeleinrichtung 8 ist zum Verschweißen der Längsränder der Folienbahn 4 und zum Erzeugen einer Längsnaht 9 des Folienschlauches 6 vorgesehen. Eine Quersiegeleinrichtung 10 mit zwei gegeneinander bewegbaren Siegelbacken 1 1 , 12 dient zum Erzeugen von Quernähten 13 am Folienschlauch 6 und eine Trenneinrichtung 14 zum Abtrennen der erzeugten Schlauchbeutel 15 vom Folienschlauch 6. Eine mit einer Befestigung 39 verbundene Mechanik 16 hält die Siegelbacken 11 , 12 (Figur 4, Figur 6). Mittels eines Antriebs 17 wird die Quersiegeleinrichtung 10 geöffnet und geschlossen sowie auf- und abbewegt, um jeweils zwei Quernähte 13 gleichzeitig und mitlaufend mit dem kontinuierlich nach unten bewegten Folienschlauch 6 zu erzeugen. Während dieses Schweißvorganges sind die Siegelbacken 1 1 , 12 geschlossen. Nachfolgend werden sie von einander getrennt und die Quersiegeleinrichtung 10 wird nach oben gefahren, um dort im Abstand einer Beutellänge erneut eine Verschweißung von Quernähten 13 im zusammengedrückten Folienschlauch 6 zu starten.
Ein Antrieb 17 zum Bewegen der Quersiegeleinrichtung 10 weist zwei Linearmotoren 18, 19 auf (Figuren 1 bis 5). Der erste Linearmotor 18 ist für eine Bewegung der Quersiegeleinrichtung 10 in der Vertikalen 20 vorgesehen. Der zweite Linearmotor 19 dient zum Ausüben einer Bewegung in der Horizontalen 21 , um die Siegelbacken 1 1 , 12 in dieser Richtung gegenläufig zu bewegen. Dabei werden beide Siegelbacken 11 , 12, über ein an sich bekanntes, herkömmliches Getriebe 22 zu einer entgegengesetzten Bewegung veranlasst, wenn ein Primärteil 26 des zweiten Linearmotors 19 hin- und herbewegt wird. Die Linearmotoren 18, 19 sind miteinander über ein Kreuz 23 verbunden. Jeder Linearmotor 18, 19 besteht aus einem Primärteil 24, 26 und einem Sekundärteil 25, 27. Die beiden Balken 28, 29 des Kreuzes 23 sind quer zueinander angeordnet. Auf den beiden gegenüber liegenden Seiten des Kreuzes 23 ist jeweils ein Sekundärteil 25, 27 eines Linearmotors 18, 19 an einem unterschiedlichen Balken 28, 29 befestigt. Auf den gegenüber liegenden Seiten ist zudem jeweils eine Führung 30, 31 parallel zu einem Balken 28, 29 vorgesehen. Ein Primärteil 24 des ersten Linearmotors 18 ist an einer ortsfesten Halterung 32 befestigt. Der Sekundärteil 25 dieses Linearmotors 18 ist auf der einen Seite des Kreuzes 23 befestigt. Ein Sekundärteil 27 des anderen Linearmotors 19 ist auf der anderen Seite des Kreuzes 23 befestigt. Das Primärteil 26 des zweiten Linearmotors 19 ist relativ zu diesem Sekundärteil 27 bewegbar und mit der Quersiegel- einrichtung 10 verbunden, um diese zu öffnen und zu schließen. An den Primärteilen 24, 26, die nicht am Kreuz 23 befestigt sind, sind jeweils vier Wägen 33 zum Bewegen der Primärteile 24, 26 längs der Führungen 30, 31 vorgesehen.
Die Sekundärteile 25, 27 sind mit dem Kreuz 23 verklebt, um diesen zu stabilisieren. Das Kreuz 23 und die Führungen 30, 31 können aus Wärmeausdehnungsgründen aus einem einzigen Stück Aluminium hergestellt werden, mit einer separaten, gehärteten Führungsoberfläche, wobei jede Führung 30, 31 aus zwei parallel zueinander verlaufenden Schienen 34, 35 besteht. Alternativ dazu können Schienen 34, 35 aus gehärtetem Stahl eingesetzt werden. Das Kreuz 23 weist auf den gegenüberliegenden
Seiten jeweils eine Materialaussparung 36 mit einem diese begrenzenden Rand 37 auf. Die Sekundärteile 25, 27 erstrecken sich über die Balken 28, 29 und sind j eweils zwischen zwei Schienen in eine Materialaussparung 36 eingeklebt.
Während das Primärteil 24 des ersten Linearmotors 18 das Kreuz 23 und mit diesem die Quersiegeleinrichtung 10 hoch und runter bewegt, öffnet und schließt der zweite Linearmotor 19 durch eine Hin- und Herbewegung seines Primärteils 26 relativ zu seinem Sekundärteil 27 und damit zum Kreuz die Quersiegeleinrichtung 10. Die Sekundärteile 25, 27 werden im Gegensatz zu den Primärteilen 24, 26 kaum erwärmt, so dass das Kreuz 23 keine die Genauigkeit der Bewegung der Siegelbacken 11 , 12 betreffende Längenausdehnung als Folge einer zu starken Erwärmung erfährt.
Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 7 bis 12 bestehen die beiden Sekundärteile 25, 27 des Kreuzes 23 aus einer Reihe aneinander ange- ordneter, separater Sekundärteilsegmente 40. Die Sekundärteilsegmente 40 sind jeweils mittels einer Befestigung 41 mit dem Kreuz 23 verbunden. Als Befestigung 41 dient j eweils eine Schraube. Jedes Sekundärteilsegment 40 ist über ein Bodenteil eines Gehäuses 42 mit dem Kreuz 23 verbunden. Die Bodenteile, und damit auch die Gehäuse 42, liegen bei Raumtemperatur, d. h. bei noch nicht betriebenen Linearmotoren 18, 19 dicht aneinander an (Figur 10). Das Material der Gehäuse 42 mitsamt jeweiligem Bodenteil ist Stahl. Dieser hat einen geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als das Material des Kreuzes 23, das Aluminium ist. Somit dehnt sich bis zum Erreichen einer jeweiligen Betriebstempe- ratur der Linearmotoren 18, 19 durch Wärmeabgabe der Magnete 44 das Kreuz 23 unter Bildung von Spalten 43 stärker aus als die Sekundärteile 25, 27 (Figuren 11 und 12). Dies hat zur Folge, dass sich das mit den Sekundärteilen 25, 27 bestückte Kreuz 23 nicht verzieht, so dass die Führungen 30, 31 exakt ausgerichtet bleiben und die Lebensdauer des Antriebs deutlich erhöht wird. Dadurch werden auch die Siegelbacken 1 1 , 12 exakt bewegt und j eweils gleichartige Quernähte 13 am Folienschlauch 6 erzeugt. Das für das erste Ausführungsbeispiel (Figuren 1 bis 6) gesagte gilt entsprechend für das Ausführungsbeispiel der Figuren 7 bis 12.
Unter dem Begriff Sekundärteilsegment 40 ist eine Mehrzahl an Magneten 40 in einer Einheit oder jeweils ein einzelner Magnet 44 zu verstehen. Aus Montagegründen ist es von Vorteil, nicht die Magnete 44 einzeln mit dem Kreuz 23 zu verbinden, sondern jeweils eine Gruppe von Magneten 44 mit dem Kreuz 23 zu verschrauben oder zu verkleben. Eine Verschraubung mittels einer einzigen Schraube für eine Gruppe, welche seitlich begrenzt ist, zwei Schrauben nebeneinander oder eine einzige schmale Klebespur quer zur Längserstreckung des Sekundärteils 25, 27 ist von Vorteil. Dies erlaubt eine freie Ausdehnung des Sekundärteilsegments 40, ohne dass das Kreuz 23 dadurch gekrümmt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Vertikale Schlauchbeutelmaschine (1) mit einer von einer Vorratsrolle (2) mittels eines Abzuges (3) abgezogenen Folienbahn (4), einer Formschulter (5) zum Umformen der Folienbahn (4) zu einem Folienschlauch (6), einem Formatrohr (7) zum Aufnehmen und Befüllen des Folienschlauches (6), einer Längssiegeleinrichtung (8) zum Verschweißen der Längsränder der Folienbahn (4) und zum Erzeugen einer Längsnaht (9) des Folienschlauches (6), einer Quersiegeleinrichtung ( 10) mit zwei gegeneinander bewegbaren Siegelbacken (1 1 , 12) zum Erzeugen von Quernähten (13) am Folienschlauch (6), einer Trenneinrichtung ( 14) zum Abtrennen der erzeugten Schlauchbeutel (15) vom Folienschlauch (6), einer Mechanik (16) zum Halten der Siegelbacken (1 1 , 12), und einem Antrieb ( 17) zum Bewegen der Quersiegeleinrichtung (10), wobei der Antrieb ( 17) zwei Linearmotoren (18, 19) aufweist, von denen der erste Linearmotor ( 18) für eine Bewegung der Quersiegeleinrichtung (10) in einer ersten Richtung, vorzugsweise der Vertikalen (20) vorgesehen ist, und der zweite Linearmotor (19) zum Ausüben einer Bewegung in einer zweiten Richtung, vorzugsweise der Horizontalen (21 ) dient, um eine Siegelbacke (1 1) in dieser Richtung zu bewegen, vorzugsweise beide Siegelbacken (1 1 , 12) über ein Getriebe (22) zu einer entgegengesetzten Bewegung zu veranlassen, wobei die Linearmotoren (1 8, 19) miteinander über eine Verbindung verbunden sind, und j eder Linearmotor (18, 19) aus einem Primärteil (24, 26) und einem Sekundärteil (25, 27) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung ein Kreuz (23) ist, dessen beide Balken (28, 29) quer zueinander verlaufen, dass auf den gegenüber liegenden Seiten des Kreuzes (23) jeweils ein Teil (24, 25, 26, 27) eines anderen Linearmotors (18, 19) an einem anderen Balken (28, 29) befestigt ist, dass auf den gegenüber liegenden Seiten jeweils eine Führung (30, 31 ) parallel zu einem Balken (28, 29) vorgesehen ist, dass ein Teil (24, 25, 26, 27) eines Linearmotors (18, 19) an einer ortsfesten Halterung (32) befestigt ist, und sein anderer Teil (24, 25 , 26, 27) auf der einen Seite des Kreuzes (23) befestigt ist, dass ein Teil (24, 25, 26, 27) des ande- ren Linearmotors (18, 19) auf der anderen Seite des Kreuzes (23) befestigt ist, und sein anderer Teil (24, 25, 26, 27) relativ zu diesem Teil (24, 25, 26, 27) bewegbar ist und mit der Quersiegeleinrichtung (10) verbunden ist, und dass an den Teilen (24, 25 , 26, 27), die nicht am Kreuz (23) befestigt sind, jeweils mindestens ein Wagen (33) zum Bewegen des Teils (24, 25, 26, 27) längs einer
Führung (30, 3 1 ) vorgesehen ist.
2. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich- net, dass j eweils die Sekundärteile (25, 27) der Linearmotoren (18,
19) fest mit dem Kreuz (23) verbunden sind.
3. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (30, 31 ) am Kreuz (23) befestigt sind, wobei vorzugsweise die Führungen (30, 31) eine gehärtete Oberfläche aufweisen.
4. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass als Führung (30, 31 ) zwei parallel zu- einander verlaufende Schienen (34, 35) vorgesehen sind.
5. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem längs einer Führung (30, 31 ) bewegbaren Teil (24, 25, 26, 27) vier Wägen (33) vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Wägen (33) entlang einer gemeinsamen Schiene (34, 35) geführt werden.
6. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die fest mit dem Kreuz (23) verbundenen Teile (24, 25, 26, 27) mit dem Kreuz (23) verklebt sind.
7. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreuz (23) auf den gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Materialaussparung (36) mit einem diese begrenzenden Rand (37) aufweist.
8. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die fest mit dem Kreuz (23) verbundenen Teile (24, 25, 26, 27) j eweils in einer Materialaussparung (36) vorgesehen sind.
9. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 4 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die fest mit dem Kreuz (23) verbundenen Teile (24, 25, 26, 27) entlang des j eweiligen Balkens (28, 29) erstrecken und zwischen den Schienen (34, 35) verlaufen.
10. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreuz (23) aus einem Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder Magnesium, besteht.
1 1. Schlauchbeutelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sekundärteil (25, 27) aus einer Reihe aneinander angeordneter, separater Sekundärteilsegmente (40) besteht, wobei die Sekundärteilsegmente (40) j eweils mittels einer Befestigung (41) mit dem Kreuz (23) verbunden sind.
12. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass j edes Sekundärteilsegment (40) über ein Bodenteil oder ein Gehäuse (42) mit dem Kreuz (42) verbunden ist.
13. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenteile bzw. die Gehäuse (42) bei Raumtemperatur dicht oder unter Bildung eines Spaltes (43) aneinander anliegen, und dass das Material der Bodenteile bzw. der Gehäuse (42) einen geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als das Material des Kreuzes (23) aufweist.
14. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Material der Bodenteile bzw. der Gehäuse (42) Stahl und als Material des Kreuzes (23) Aluminium vorgesehen ist.
15. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 1 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenteile bzw. die Gehäuse (42) bei Raumtemperatur jeweils unter Bildung eines Spaltes (43) aneinander anliegen.
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