DE1786112A1

DE1786112A1 - Verschliessmaschine zur Herstellung aufeinanderfolgender,getrennter,quer verlaufender Schweissnaehte zwischen den Lagen einer Mehrlagenbahn in einer Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE1786112A1
Application number: DE19681786112
Authority: DE
Inventors: Wylic James C; Gussman Robert L
Original assignee: ECON O LINE Manufacturing CO
Current assignee: ECON O LINE Manufacturing CO
Priority date: 1967-08-21
Filing date: 1968-08-19
Publication date: 1971-11-18
Also published as: BR6801635D0; CA929094A; GB1239023A; US3522689A; JPS4844101B1; FR1574629A

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE UCHT, HANSMANN, HERRMANN
8 MÜNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33

Dipl.-Ing. MARTIN LICHT Dr. REI N H OLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL H A N S M A N N Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

Münchens

Ihr Zeichen

J ^ _AUg

Unser Zeichen

KE/Pe

Econ-0-Line Manufacturing Company Houston, Texas
Lockheed 8346
V.St₀A.

Verschließmaschine zur- Herstellung aufeinanderfolgender, getrennter, quer verlaufender Schweißnähte zwischen den Lagen einer Mehrlagenbahn in einer Verpackungsmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf Verpackungsmaschinen und 'be- (| trifft insbesondere eine neuartige Vorrichtung zur Herstellung von quer verlaufenden Schweißnähten zwischen den Lagen einer Mehrlagenbahn, wie sie in derartigen Maschinen und auch anderswo verlangt werden.

'. Viele G-ebrauchsgüter, die früher in Schachteln oder andere Behälter abgepackt wurden, werden nun in elastische Beutel gefüllt, die automatisch aus einem heiß- und/oder druoksiegelbaren

Patentanwalts Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtich.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MOLCHEN 2, THERESIENSTRA5SE33 · Telefon: 281202 · Telagramm-Adrossei Lipatii/Mönchen

Bayer. Vereinsbonk München« Zweigst. Ostar-von-Miller-Ring, Kfo.-Mr. 882495 · PosHcheck Konto; Munch™ Nr. 14AJV7

OppenauerBOro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

Material hergestellt werden. In der Hegel wird dabei eine Materialbahn, in eine röhrenförmige Form gebracht und mit einem Heißsiegelungselement eine Längsnaht erzeugt. Das röhrenförmige -Material wird dann einer Siegelungs- oder Verschweißvorrichtung zugeführt, die eine Querschweißnaht herstellt. Der verschweißte Schlauch wird von einer solchen Schweißnaht an bis zu der Stelle, an der der Schlauch entsteht, mit einer bestimmten, gewünschten Menge an Gebrauchsgütern, die abgepackt werden soll, gefüllt, und dann wird eine zweite Querschweißnaht hergestellt, die die Gebrauchsgütermenge zwischen sich und der ersten Schweißnaht in dem Schlauch einschließt. Die Siegel- oder Schweißvorrichtung stellt gewöhnlich die ers^:te Querschweißnaht für den benachbarten, folgenden, ungefüllten Beutel zu dem Zeitpunkt her, zu dem sie die zweite Schweißnaht des vorhergehenden, gefüllten Beutels erzeugt.

Es wurden bereits verschiedene Typen von Verpackungsmaschinen entwickelt, die derartige Aufgaben erfüllen. Um solche elastischen Beutel oder Packungen wirtschaftlich herzustellen, muß die Arbeitsgeschwindigkeit am besten so groß wie möglich sein. Einige bekannte Maschinen arbeiten jedoch auf Grund ihrer Konstruktion intermittierend, d.h. der Vorschub des ^Verpackungsmaterials wird momentan unterbrochen, während die Heißsiegelnaht hergestellt wird. Bei anderen Verpackungsmaschinen wiederum, führen die Va^schweißungselemente eine translatorische Bewegung aus, so daß nur 50 ρ der Betriebazeit für die Terschweißung und Produktion zur Verfügung stehen. Darüberhinaus sind sehr viele bekannte Llaschinea dieser,

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Art sehr kompliziert aufgetaut und weisen Kombinationen aus voneinander abhängigen hydraulischen, mechanischen und pneumatischen Systemen auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine neuartige Siegelungs- oder Verschweißungsmasohine oder Vorrichtung zu schaffen, die sich für die Verwendung als Teil einer Pormund Füllverpackungsmaschine eignet und die'Nachteile der bekann- ten Maschinen in einfacher und vorteilhafter Weise beseitigt.

Des weiteren soll eine Verschweißungsmaschine für eine Verpackungsmaschine geschaffen werden, bei der die Verschweißungsvorrichtung mit rotierenden Verschweißungselementen ausgestattet ist, die sowohl zum Transport als auch zur Verschweißung dienen. Diese Verschweißungsvorrichtung soll so geartet sein, daß sie, wenn sie ein Teil einer Verpackungsmaschine ist, einen kontinuierlichen Materialvorsehub durch die Maschine hindurch bewirkt und einen Verschweißungszyklus besitzt, der größer ist als die ™

Produktionsgeschwindigkeit.

Schließlich soll die neuartige Verpackungsmaschine mit verschwenkbaren Heiß- und/oder Druckverschweißungselementen ausgestattet sein, die auf synchronisierten Paaren rotierender hin- und herbeweglicher Arme angebracht sind und auf der einen Seite der Ebene der Achsen der rotierenden Arme miteinander in Bberdeckung kommen und im wesentlichen hinter dieser Ebene in Druckberührung bleiben.

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Die neuartige Verschweißungsmaschine eignet sich insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine und ist als Teil einer solchen auch dargestellt, obgleich auch viele andere Verwendungsmöglichkeiten gegeben sind. Die Verpackungsmaschine besitzt dabei eine Vorrichtung, mit der das Verpackungsmaterial in die gewünschte Form gebracht und in längsrichtung verschweißt werden kann. Ein Paar gegenläufiger, synchronisierter Räder ist so angeordnet, daß die Räder zwischen sich das von der Formungsvorrichtung kommende geformte Material aufnehmen. Jedes Rad ist mit mehreren rundum den Umfang mit Abstand angeordneten Führungen versehen, von denen jede wenigstens ein Teil aufweist, das sich von dem Rand des Rades im allgemeinen nach, innen erstreckt und das zu der Radachse in einem sogenannten Innen-Außen-Verhältnis steht. In jeder Führung ist ein hin- und herbeweglicher Arm gelagert, der sich aus der Führung herauserstreckt und auf dem an seinem äußeren Teil ein Heiß- und/oder Druckverschweißungselement gelenkig angebracht ist. Die Führungen sind so angeordnet, daß zueinander passende Verschweißungselemente der beiden Räder auf der einen Seite der Ebene der Achsen der Räder einander berühren und im wesentlichen über diese Ebene hinaus in Berührung bleiben. Die Verschweißungselemente etellen nicht nur die Querschweißnaht her, sondern bewegen das Material auch vorwärts. Jedes Verschweißungselementenpaar ist mit einem Schneidelement versehen, das die durch ein solches Sehneidelementenpaar geschaffene Schweißnaht in der Mitte ihrer- > Enden in zwei Teile zerschneidet, so daß jeder Satz Verschweißunge-

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elemente automatisch die' Eopfitäht für den einen Beutel und die Bodennaht für den benachbarten, folgenden Beutel erzeugt* Bei einer solchen !Konstruktion kann das geformte Material kontinuierlich bewegt werden, wobei gieichVeitig für jede Schweißnaht eine Versehweißungszeit geschaffen: wird, -\ dfiei1 länger ist als die zur Herstellung für einen Beutel benötigte Zeit.

Zusammenfassend befaßt sich die Erfindung somit mit einer ™ Verpackungsmaschine, mit der eine kontinuierliche Bahn aus einem heißsiegelbaren Material in eine Röhren- oder Schlauchform gebracht und dann zwischen den entgegengesetzten Seiten des Sehlauches mit quer verlaufenden Schweißnähten versehen werden kann, die den Schlauch in einzelne Beutel unterteilen, wobei gleichzeitig die einzelnen Beutel gefüllt werden. Eine Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen verarbeitet die Materialbahn zu einer Schlauchform und erzeugt eine in Längsrichtung verlaufende Schweißoder Siegelungsnaht. Mit dem geformten Schlauch fluchtet eine (| Füllvorrichtung. Ein Paar entgegengesetzt rotierender Hader ist unterhalb der Schlauchformungsvorrichtung angeordnet. Die Räder sind mit mehreren getrennten Bohrungen versehen, in denen sich Je ein hin-und herbeweglicher Tauchkolben befindet. Auf dem äußeren Teil jedes Kolbens ist ein Verschweißungselement gelenkig befestigt. Zueinander passende Verschweißungselemente stehen mit dem schlauchförmigen Material in Berührung und drücken die entgegengesetzten Seiten als Bahn einer Mehrlagenbahn zusammen, während die Materialbahn durch die Maschine hindurch transportiert

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wird. Die ;Vergchw§ißung3e|J3mente sind mit Einrichtungen versehen, .Mit; denen die -VerachweiSuiigsnaht in zwei Hälften zerschnitten werden ^nn,Uflt dadurch eine Kopfnaht für den einen Beutel und eine Bodennaht für den folgenden Beutel zu erzeugen.

'-''-, \, Jöisführong^beispiele des Erfindungagegenstandes sind in der Zeichnang, auf die sich die folgende Beschreibung "bezieht, schematiach dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine "bildhafte Ansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine,

Pig, 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Satzes von Verschweißungselementen zu Beginn der Berührung, während sich der erste Satz noch in Berührung "befindet,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht mit dem Ende der Berülmng des ersten Satzes der Verschweißungselemente,

Fig. 4 eine Teilquerschnittsansicht eines der Räder, aus der die Ausrichtung der in dem Had "befindlichen Führungen sowie Einzelheiten der Lagerung eines der Arme ersichtlich sind,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines der Verschweißungselemente, wobei Teile zur Darstellung der Lagerung des Schneidelementes und des Heizelementes im Schnitt gezeigt sind und

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. .Pig. 6 eine Draufsieht auf den Antrieb.

In der "bevorzugten Ausführungsform weist die neuartige Verpackungsmaschine 10 einen Stützrahmen 12 auf, der von einem Gehäuse 13 umgehen ist. Auf den Kopf des Gehäuses ist ein Füllapparat H aufgesetzt, der in "bekannter Weise konstruiert sein kann. ·

Aus dem Gehäuse ragt eine freitragende, das Material haltende Achse 16 heraus, auf der eine Rolle mitheißsiegelbarem, elastischem Material 18 gelagert ist. Das Ende der. Achse 16 kann mit einer entfernbaren Wabe 20 versehen sein, die die Materialrolle auf der Achse sichert. In einem Abstand von der Achse 16 ist eine Rolle 22 angerodnet, die als Führung für die ununterbrochene Bahn des heißsiegelbaren Materials dient.

Die Pormungavorrichtung 24 formt das Material zu einer Röhre M oder einem Schlauch und stellt an diesem Schlauch eine Längsschweißnaht her. Von dem Füllmechanismus erstreckt sich zu der Innenseite der Formungsvorrichtung ein Trichter 26. Die Längsnaht wird durch ein Heißversehweißungselement 2Ö hergestellt, das mit Hilfe eines Drehzapfens 30 drehbar gelagert ist.

. Aus dem Gehäuse 13 sind zwei Wellen 32, 33 herausgeführt, deren Achsen seitlich parallel mit Abstand nebeneinander liegen.

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Auf den Wellen sind Tragelemente 34 und 35 gelagert, die sich entgegengesetzt drehen. Wie aus dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ersichtlich ist, sind die Tragelemente Räder. Die Wellen und Bäder werden über einen Getriebemechanismus 38 von einem Motor 36.angetrieben. Der Getriebemechanismus 38 ist so gebaut, daß die Räder synchron in entgegengesetzter Richtung rotieren.

Jedes Rad ist mit mehreren, voneinander einen Abstand aufweisenden Führungen 40 versehen, die sich relativ zur Achse des Rades in einer Einwärts-Auswärts-Richtung erstrecken. Die Führungen 40 können Bohrungen sein, die in einer Ebene senkrecht zur Radachse liegen. Die Bohrungen 40 sind vorzugsweise auf Linien angeordnet, die keine Radien des'Rades darstellen, wobei ihre äußeren Enden in Drehrichtung in bezug auf einen wirklichen Radius vorwärts geneigt sind. Hierzu wird auf Pig. 4 verwiesen. Selbstverständlich sind jedoch nicht alle Ausfuhrungsformen des Erfindungsgegenstandes auf die Neigung der Führungen in der angezeigten Richtung oder sogar auf eine Neigung in bezug auf einen Radius beschränkt. Jede Bohrung kann mit einer zylindrischen Auskleidung 42 versehen sein, die ein Führungslager bildet und mit einem Paar entgegengesetzter Längsschlitze 44 versehen ist. In jeder Führung ist ein hin- und herbeweglioher Arm 46, der unter Federspannung nach außen gedrückt wird, verschiebbar gelagert. Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, kann der hin- und herbewegliche Arm ein in der Bohrung gelagerter Tauchkolben sein. Zur Begrenzung der Auswärts- und Einwärtsbewegung ist der Tauchkolben mit zwei

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sich, in Querrichtung eratreckender Teile 48 versehen, die mit den Schlitzen 44 zusammenarbeiten. Das eine Mittel, um auf die Arme einen nach außen gerichteten Druck auszuüben, besteht darin, zwischen dem Arm und dem Boden der Führung eine Feder 50 anzuordnen. Entgegengesetzte Federn 50 auf den beiden Rädern sollten sich miteinander im Gleichgewicht befinden, so daß die zusammenpassenden Arme sich synchron hin- und herbewegen. Falls erwünscht, lassen sich auch andere Vorrichtungen benutzen, um die hin- und ^ herbewegliclien Arme unter Spannung nach außen zu drücken.

Auf den anderen Enden der hin- und herbeweglichen Arme 46 der beiden Räder sind zusammenpassende oder miteinander in Eingriff bringbare Verschwdßungs- oder Siegelungselemente 51 und drehbar angebracht. Die Elemente 51 befinden sich auf den Armen des Rades 34, während die Elemente 52 auf den Armen des Rades angebracht sind. Die Räder sind so gelagert, daß die Verschweißungselemente auf dem einen Rad synchron mit den entsprechend angeord- a neten Verschweißungselementen auf dem anderen Rad zusammentreffen, wenn die Räder entgegengesetzt rotieren. Eine Möglichkeit, ein derartiges Versohweißungselement auf seinem Arm drehbar zu lagern, besteht darin, das Verschweißungselement mit einem gegabelten Teil 53 zu versehen, der über das äußere Ende des Arms greift. Ein sich durch die Arme des gegabelten Teils und das Ende des entsprechenden Arms 46 erstreckender Stift stellt die Drehverbindung her. Jedes Verschweißungselement kann mit einem Anschlagkörper versehen sein, der so angeordnet ist, daß er mit einem einstell-

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-ιο

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baren Anschlag 55a zur Steuerung der Winkerbewegung des Verschweißungselements relativ zu dem Arm in Berührung kommt. Auch können zwischen dem Versehweißungselement und dem Arm Federn 56 vorgesehen werden, durch die die Verschweißungselemente in der richtigen Weise in eine Lage gedrückt werden, so daß jedes Verschweißungselement mit seiner Stirnseite parallel zu der zu ihm passenden Fläche auf dem anderen Rad liegt, wenn die beiden Ver-

fe schweißungselemente miteinander in Eingriff kommen. Die Berührungsfläche 58 jedes Verschweißungselements ist im allgemeinen rechteckig geformt und ist mit einem quer verlaufenden Messerschlitz 60 versehen. Die Flächen 58 der Verschweißungselemente 51 und 52, die miteinander in Berührung kommen, sind in entsprechender Weise mit zueinander passenden, abgeschrägten Paßstiften 62 und Löchern 63» wodurch die aufeinander passenden Flächen automatisch nach der Berührung miteinander in Überdeckung gebracht werden. Derartige Paßvorrichtungen gestatten beträchtliche Toleranzen bei

^ der Konstruktion der Maschine und machen eine übermäßig genaue

. maschinelle Bearbeitung vermeidbar. Jedes Verschweißungselement 51 ist außerdem mit einem drehbar gelagerten Messerelement 64 versehen, das in dem Schlitz 60 arbeitet, wie dies im folgenden erläutert wird. Jedes Verschweißungselement weist ein elektrisches Heizelement 68 auf, das seine elektrische Energie von den Klemmen 70 erhält, die an Schleifringen 72 auf der Rückseite jedes Rades angeordnet sind. In dem einen Verschweißungselement kann ein Thermostatschalter 74 oder eine andere thermometrisehe Vorrichtung vorgesehen sein, um die richtige Siegelungs- oder Verschweißungs-

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temperatur aufrechtzuerhalten.

Die Räder 34 und 35 rotleren synchron gegenläufig, und, wie ersichtlich ist, die Verschweißungselernente 51 und 52 kommen oberhalb der*Ebene der Achsen der Wellen 32 und 33 in Berührung. Die Federelemente 56 und die einstellbaren Anschläge 55 richten die zusammenpassenden Flächen 58-58 so gegeneinander aus, daß sie bei Berührung sich parallel einander gegenüberliegen. Dadurch, Λ daß die Führungsbohrungen 40 nicht auf Radien angeordnet sind und mit ihren äußeren Enden in Richtung der Umdrehung nach vorne geneigt sind, sind die Richtungen, in denen sich die Arme oder . Schieber bei der Berührung bewegen müssen, in einem größeren Maße nahezu miteinander fluchtend. Bei dieser Anordnung können die Achsen der Räder 34 und 35 enger aneinander angeordnet werden, wodurch die Berührung der Verschweißungselemente bei einer größeren Winkelverschiebung in bezug auf die Achsen vor sich geht, als dies der Fall wäre, wenn die Bohrungen 40 auf radialen Linien liegen würden. In solch einem Fall würde die translatorische Gleitbewegung längs einer Linie stattfinden, die die Berührungsarme in axialer Richtung längs ihrer Bohrungen nach innen und weniger in Umfangsrichtung bewegen würde, wodurch die Arme Biegebeanspruchungen ausgesetzt wurden oder auf den Seitenflächen der Bohrungen, in den sie sich bewegen, erhebliche Reibungskräfte erzeugen würden. Gleichzeitig würden die Arme am Ende der Berührung in einer Stellung sein, in der sie von den Federn 50 frei ausgestreckt werden könnten. Darüberhinaus würden die Drehverbindung und die Federn

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eine Sehnappwirkung erzeugen, die "bestrebt wäre, den geformten Beutel außer Berührung mit den Verschweißungselementen zu bringen.

Je näher die Achsen der Tragräder aneinanderliegen, desto größer ist jeder zwischen den Verschweißungselernentenpaären vorhandene Schweißberührungsbogen. Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, können die Achsen der Bäder 34 und 35 so nahe zusammenliegen, daß die zusammenpassenden Flächen 58 in beträchtlicher Entfernung vor der Ebene der Achsen der Räder in Berührung kommen und bis zu einer erheblichen Entfernung hinter dieser Ebene in Berührung bleiben, wobei diese Abstände so gewählt sein können, daß jedes Paar zumindest dann-in Berührung kommt, wenn bei dem vorhergehenden Paar die'Berührung aufhört, oder sogar noch vorher. Wie des weiteren ersichtlich ist, ist es leicht möglich, daß dann, wenn sechs Versehweißungselementenpaare pro Had und in bestimmten Anordnungen wenigstens drei Verschweißungselementenpaare vorgesehen werden, benachbarte Verschweißungselementenpaare sich gleichzeitig berühren. In derartigen Fällen ist der Heizzyklus größer als die Produktionsgeschwindigkeit oder das Zeitintervall, das zur Herstellung jeder Verpackung erforderlich ist. In den Anordnungen, in denen die Führungen in bezug auf die wahren Radien ihrer entsprechenden Tragräder geneigt sind und eine gleichzeitige Berührung aufeinanderfolgender Verschweißungselementenpaare stattfindet, ändert sich während der gleichzeitigen Berührung in gewissem Maße der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Schweißnähten. Dies hängt von der Größe und der Richtung der

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Neigung sowie der Länge des gleichzeitigen Eingriffs "bzw. der gleichzeitigen Berührung der aufeinanderfolgenden Paare ab. '

Das eine Ende jedes Messers 64 ist bei 65 in einem Schlitz 66 eines Armes 67 angelenkt, der an jedem Element 51 starr befestigt ist, wobei der Schlitz 66 mit dem in einem solchen Element befindlichen Schlitz 60 fluchtet. Das Messer wird normalerweise durch eine geeignete leder 69 in dem Schlitz 60 gehalten. Jedes Messer besitzt an seinem dem Drehzapfen 65a entgegengesetzten Ende ein Teil, das aus dem Schlitz in Richtung auf das. Gehäuse 13 herausragt. Ein Nocken 76 erstreckt sich aus dem Gehäuse entlang der geraden Bewegungslinie des Verschweißungselements 51 heraus, um jedes derartige vorstehende Messerende abzulenken und zu bewirken, daß es quer in den in dem dazu passenden Element 52 vorhandenen Schlitz 60 schwingt und dadurch das Verpackungsmaterial zertrennt, die Stromzufuhr unterbricht und den geformten, gefüllten und abgedichteten Verpackungsbeutel herstellt. Da das Messer

der

64 in der Mitte/Verschweißungsbacken angeordnet ist, findet das Abtrennen der Schweißnaht immer an einer derartigen Stelle statt. Deshalb werden das Vorderende oder die Bodenschweißnaht einer Verpackung und das hintere Ende oder die Kopfschweißnaht der vorhergehenden Verpackung gleichzeitig hergestellt und sind auch gleich breit. Insofern jedes Verschweißungselement unter Federbelastung in eine Richtung gedruckt wird, so daß es sich auf seinem Arm in eine Lage bewegt, die für die Anfangsberührung geeignet ist, zeigen die zusammenpassenden Flächen das Bestreben,

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wenn sie außer Berührung kommen, sich nebeneinander zu verschwenken und dadurch die fertige Verpackung auszuschnappen und zu verhindern, daß das Material mit den Verschweißungsflachen verklebt, ein Vorgang, der manchmal "bei Heißsiegelungs- oder Heißverschweißungsmaschinen zu beobachten ist.

Unter Beachtung der oben erläuterten Konstruktionsprinzipien ^ wurde eine Verpackungsmaschine gebaut, die gefüllte Packungen oder Beutel in einer Menge von 300 Stück pro Minute herstellt, ohne daß irgendeines der Elemente einer zu starken Beanspruchung ausgesetzt wurde. Eine solche Maschine verwendet Räder mit sechs Verschweißungselementensätzen, die auf hin- und herbeweglichen Tauchkolben montiert sind, die sich in getrennten Bohrungen entlang Linien erstrecken, welche keine Radien sind, wie dies in Pig. 4 gezeigt ist. Die Produktion ist kontinuierlich, und der Heißsiegelungszyklus überlappt sich in der geschilderten Weise.

Ein Vorteil der Maschine besteht darin, daß sie innerhalb eines relativ breiten Bereiches zur Herstellung verschiedener Verpackungsgrößen einstellbar ist. So läßt sich beispielsweise der Abstand zwischen den Rädern verändern, wodurch sich die länge der Verpackung ändert. Des weiteren lassen sich außer den hier dargestellten sechs Sätzen von Verschweißungselementen auch andere Satzzahlen verwenden. Unter gewissen Umständen braucht nur ein Satz vorhanden zu sein; in einem solchen Pail würde der Betrieb dann intermittierend sein. Darüberhinaus wird darauf

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hingewiesen, daß der Mechanismus einfach ist, und das komplizierte, voneinander abhängige pneumatische, hydraulische Systeme vermieden werden. Auch lassen sich verschiedene Typen von !Füllvorrichtungen verwenden, und Filmregistrierungsmechanismen können einfach eingebaut werden.

Obgleich das bevorzugte Ausführungsbeispiel eine Verpackungsmaschine beschreibt, die zur Herstellung einer röhrenförmigen oder ά schlauchförmigen Verpackung mit einer Längsschweißnaht und zwei QuerscbveLßnäh ten dient, läßt sich der Erfindungsgegenstand ebenso für andere Verpackungstypen verwenden. So kann die Verpackung beispielsweise von zwei Bandmaterialrollen hergestellt werden, wobei dann Vorrichtungen zur Erzeugung von zwei Längsschweißnähten vorhanden sind. Auch besteht die Möglichkeit, falls dies gewünscht wird, erst nach der Herstellung der Querschweißnähte die Ver-=· packung zu füllen und die Längsschweißnaht anzubringen.

Das in der Beschreibung dargestellte Beispiel ist deshalb nur als ein Ausführungsbeispiel zu werten, das den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken soll.

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Claims

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTIN LICHT

ADr. REINHOLD SCHMIDT

β MDNCHEN2 · THERESIENSTRA55E 33 Dipl.-Wirtsch.-Ing. A X E L H AN S M AN N

Ί786112 Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München, den Jg AlIQ. 1968

EcOn-0-Line ManUfactaring . Ihr Zeichen Unser Zeichen

Company "

Houston, Texas

Lockheed 8346 "

V. St. A. ·

Patentanmeldung: Verschließmaschine zur Herstellung aufeinander-

folgender, getrennter, quer verlaufender Schweißnähte zwischen den Lagen einer Mehrlagenbahn in einer Verpackungsmaschine

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung aus einem

elastischen Materialband, zum Pullen der Verpackung mit einem

Gebrauchsgut und zum Verschweißen der Verpackung, gekennzeichnet durch einen Bahmen (12); eine sich von dem Eahmen (12) aus erstreckende Vorrichtung (16) zur Halterung eines Vorrats an elastischem Bandmaterial (18); Vorrichtungen (22, 24) zur Aufnahme, des von der Vorratshalterungsvorrichtung kommenden Materials und zur Umwandlung des Materialbandes (18) im wesentlichen in eine Schlauchform sowie zur Verschweißung desselben in Längsrichtung; eine Füllvorrichtung (26) zur Abgabe einer bestimmten Menge des Gebrauchsgutes an den Schlauch; ein sich von dem Eahmen (12) nach außen erstreckendes Wellenpaar (32, 33), wobei die Wellen seitlich voneinander getrennt sind und annähernd einen gleichen Ab-

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirfsch.-fng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2, THERESIENStRASSE 33 · Telefon ι 281202 · Telegramm-Adrej»·: L|potli/MOnd>»n Bayer. Vereinsbank München, Zweigst. Oskor-von-Mitler-Rine, Kio.-Nr. 882*95 · Postschedc-Kontoi Mönchen Nr. 163397

Oppenauer BDro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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stand von einer Linie aufweisen, die durch eine Auskragung des Schlauches gebildet wird; ein Paar Räder (34, 35), die auf den Wellen (32, 33) gelagert sind; mehrere auf jedem Bad (34, 35) mit Abstand angeordnete Währungen (40), die sich in einer Einwärts-Auswarts-Richtung erstrecken; einen in jeder Führung (40) verschiebbar getragenen, hin- und herbeweglichen Arm (46); eine Vorrichtung (50), die den Arm (46) in der Führung (40) nach außen drückt; eine Anschlagvorrichtung (55, 55a) zur Begrenzung der Auswärtsbewegung des Armes (46); ein auf dem äußeren Teil jedes Armes drehbar gelagertes Verschwelßungselement (51, 52); und eine Vorrichtung (36, 38) zur Rotation der Räder (34, 35) in entgegengesetzte Richtungen und in Gleichlauf zueinander, um dadurch die entsprechenden Verschweißungselernente (51, 52) von den beiden Rädern zu veranlassen, gegen das Material (18) auf der einen Seite der durch die Achsen der Wellen (32, 33) laufenden Ebene miteinander in überdeckung zu kommen und erheblich über diese Ebene hinaus in Berührung zu bleiben, wodurch die in Berührung stehenden Verschweißungselemente das Material durch die Maschine transportieren, während sie mit ihm zur Verschweißung in Berührung stehen.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißungselemente (51, 52) längs ihrer Kontaktflächen (58, 58) mit zueinander passenden Quernuten (60) versehen sind, daß neben dem einen Ende der Nut (60) in jedem Paar von einander überdeckenden Elementen ein Schneidkörper (64) drehbar gelagert

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ist, wobei jeder Schneidkörper ein aus der Nut (60) herausragendes Teil besitzt, das von dem Drehzapfen (65a) einen Abstand aufweist, und daß in der Bewegungslinie des herausragenden Teils während der Berührung der Verschweißungselefliente (51, 52) ein Nocken (76) angeordnet ist, der den Schneidkörper (64) automatisch durch das Material hindurch und in die in dem gegenüberliegenden Verschweißungselement befindliche Nut hineinbewegt, um dadurch das Material zu trennen und die hergestellte Schweißnaht in zwei Schweißnähte aufzuteilen.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, •daß die Führungen (40) sich entlang nicht radialer Linien in Ebenen senkrecht zu den Tragachsen (32, 33) erstrecken, scwie in spitzen Winkeln■zu den durch die Drehlager der Versehweißungselemente (51, 52) laufenden Hadien.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Verschweißungselementensätze (51, 52) so gewählt ist, daß benachbarte Verschweißungselementensätze gleichzeitig in Eingriff stehen, wodurch eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Materials durch die Maschine erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Verschweißungselementensätze (51, 52) und der zwischen den Wellen (32, 33) vorhandene Raum so gewählt sind, daß die einander berührenden Abschnitte der Zyklen zweier aufeinander-

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folgender Paare sich wechselseitig gegenüberliegender Verschweißungselemente (51, 52) überlappen.

6. Vorrichtung zur Erzeugung von Querschweißnähten zwischen Lagen"eines Ä'ehrlagenmaterialbandes, gekennzeichnet durch ein Paar seitlich voneinander getrennter Wellen (32» 33)? ein Paar auf diesen Wellen gelagerter Tragkorb (34, 35); ein von jedem Tragkörper in bezug auf die Welle (32, 33), auf der der Trag- ^ körper gelagert ist, nach innen und nach außen hin- und herbeweglich verschiebbar getragener Arm (46); eine Vorrichtung (5Q), die diesen Arm nach außen drückt; eine Anschlagvorrichtung (55, · 55a), die die Auswärtsbewegung des Armes (46) begrenzt; ein auf dem äußeren Teil jedes Armes drehbar gelagertes Verschweißungselement (51, 52); und eine Vorrichtung (36, 38) zur Drehung der Tragkörper (34, 35) auf den Wellen (32, 33) in entgegengesetzte Sichtungen^vund synchron zueinander, um dadurch die Verschweißungselemente (51, 52) zu veranlassen, am Material auf der einen Seite * der Ebene der Achsen der Wellen (32, 33) miteinander in ßberdeckung zu kommen und im wesentlichen an dieser Ebene vorbei in Berührung zu bleiben, wodurch die berührenden Versehweißungselemente das Material durch die Maschine hindurch transportieren, während sie mit ihm in Schweißkontakt stehen.

■7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Arm (46) entlang Linien hin- und herbewegt, deren eines Ende in bezug auf einen fiadius in Hotationsriehtung geneigt ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (50), die die Arme (46) nach außen drückt aus Federn besteht, die zwischen jedem Arm und seinem Tragkörper (34, 35)· angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verschweißungselement (51, 52) und seinem Arm (46) Mittel vorgesehen sind, die die zusammenpassenden Flächen (58, 58) der entsprechenden Verschweißungselemente (51» 52) zu dem Zeitpunt, da sie zusammenkommen, parallel halten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenpassenden Verschweißungselemente (51, 52) mit Paßeinrichtungen versehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißungselemente Heizelemente sind, und daß zu dem einen der Verschweißungselemente eine thermostatische Vorrichtung gehört und so angeschlossen ist, daß sie die Temperatur der Heizelemente steuert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper (34, 35) während des Betriebs der Maschine ständig rotieren.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Versehweißungselementensätze und der Raum zwischen den Wellen (32, 33) so gewählt sind, daß sich benachbarte Verschweißungselementensätze gleichzeitig berühren, wodurch ein kontinuierlicher Materialvorschub durch die Maschine erfolgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,

daß die Zahl der Verschweißungselemente (51, 52) und der zwischen fj den Wellen (32, 33) vorhandene Raum so gewählt sind, daß sich die Schweißzyklen zweier aufeinanderfolgender Paare sich wechselseitig gegenüberliegender Verschweißungselemente überlappen.

15· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißungselemente längs ihrer aufeinander passenden !"lachen (.50, 58) mit aufeinander passenden Quernuten (60) versehen sind, daß in der in dem einen Element jedes sich überdeckenden Elementenpaares an seinem einen Ende ein Schneidkörper Λ (64) drehbar gelagert ist, daß jeder Schneidkörper ein aus der Nut (60) in einem Abstand von der Drehlagerung hervorstehendes Teil aufweist, und daß sich in der Bewegungslinie des hervorstehenden Teils während der Berührung der Verschweißungselemente (51, 52) ein Nocken (76) befindet, der den Schneidkörper (64) automatisch durch das Material hindurch und in die in dem gegenüberliegenden Verachweißungselement befindliehe Nut (60) hineinbewegt, wodurch das Material getrennt und die hergestellte Schweißnaht in zwei Nähte unterteilt wird.

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16. Vorrichtung zur Schaffung von Querschweißnähten zwischen den Lagen einer mehrlagigen Materialbahn, gekennzeichnet durch ein Paar im wesentlichen koplanarer Verschweißungs- oder Siegelungselemente (51, 52); eine Vorrichtung (36, 38), die die Verschweißungselemente entgegengesetzt und synchron um getrennte Achsen (32, 33) dreht; und durch eine federnde Lagerung (50), die die Verschweißungselemente haltert und dazu dient, auf die Elemente einen Verschweißungsdruck auszuüben, wobei sich das Material auf der einen Seite der Ebene der Drehachsen (32, 33) befindet, und die die Verschweißungselemente im wesentlichen an der Ebene vorbei in einer solchen Berührung hält, wodurch die Verschweißungselemente das Material durch die Maschine hindurch transportieren, während sie mit ihm in Verschweißungsberührung stehen.

17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verschweißungselemente (51, 52) auf jeder Achse (32, 33) angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Achsen (32, 33) Trägerpaare (34, 35) drehbar gelagert sind, die mit mit Abstand angeordneten Führungen (40) versehen sind, daß die Verschweißungselemente (51, 52) in diesen Führungen (40) hin- und herbeweglich gelagert and und relativ zu den Achsen einwärts und auswärts geführt werden, und daß Spannvorrichtungen (50) vorhanden sind, die die Verschweißungselemente nach außen drücken.

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