DE10323163A1 - Vorrichtung zum Verschweißen einer umgeformten Folienbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Verschweißen einer umgeformten Folienbahn Download PDF

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Abstract

Um bei einer Vorrichtung (1) zum Verschweißen einer umgeformten Folienbahn, insbesondere eines Folienschlauches (2), mit zwei gegeneinander bewegbaren Schweißbacken (3, 4), welche die Folienbahn zwischen ihren Siegelflächen (5) einklemmen, aufeinander liegende Bereiche der Folienbahn mit erhöhtem Druck gegeneinander drücken und miteinander verschweißen zu können, wird ein Getriebe vorgeschlagen, welches einen einfachen und kostengünstigen Hebelmechanismus aufweist. Es enthält einen Hebel (22), der über ein Gelenk (23) und ein Verbindungsstück (24) mit einem Drehgelenk (15) einer starren Verbindung (13) verbunden ist, wobei das Verbindungsstück (24) eine mechanische Verlängerung des Teils (25) der Verbindung (13) darstellt, welcher sich zwischen einem Drehpunkt (12) und dem Drehgelenk (15) erstreckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen einer umgeformten Folienbahn, insbesondere eines Folienschlauches, mit gegeneinander bewegbaren Schweißbacken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist bekannt, einen Folienschlauch an einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine mittels Schweißbacken quer zur Transportrichtung des Folienschlauches zu verschweißen. Derart werden Kopf- und Bodennähte befüllter Schlauchbeutel erzeugt. Mittels einer Trenneinrichtung in einer der gegeneinander gedrückten und den Folienschlauch zwischen sich einklemmenden Schweißbacken wird jeweils ein erzeugter Schlauchbeutel vom Folienschlauch getrennt. Zudem ist eine Vielzahl an Getrieben bekannt, welche für die Bewegung der Schweißbacken sorgen. Ein Getriebe dient einer Umsetzung der Bewegung eines Antriebsteils hin zur Bewegung der Schweißbacken.
  • Aus der DE 196 27 892.9 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist ein linear verschiebbares, bewegliches Element eines Antriebs dazu vorgesehen, die Schweißbackenbewegung zu erzeugen. Zwischen dem beweglichen Element und den Schweißbacken ist ein relativ kompliziertes und somit kostenintensives Getriebe vorgesehen, welche als zentrale Einheit eine um einen zentralen Drehpunkt drehbare starre Verbindung aufweist. Diese starre Verbindung sorgt stets für die entgegengesetzte Bewegung der Schweißbacken zueinander. Diese Vorrichtung nutzt Hebelkräfte aus, um einen erhöhten Schweißdruck zu erzeugen.
  • Aus der DE 39 07 208 A ist dagegen ein Getriebe bekannt, das mit relativ wenig Bauelementen eine um einen zentralen Drehpunkt drehbare starre Verbindung nutzt, um eine gegenläufige Backenbewegung zu erzeugen. Diese Technik hat die Nachteile, dass sie nicht für ein linear verschiebbares Element eines Linearmotors geeignet ist, und dass sie keinen Hebel zur Erzeugung eines relativ großen Backendruckes aufweist.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dass die Vorrichtung einfacher und damit kostengünstiger wird.
  • Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Es ist ein Gelenk am beweglichen Element vorgesehen, an dem ein Hebel angelenkt ist. Erfindungsgemäß ist dieser Hebel über ein weiteres Gelenk und ein Verbindungsstück mit einem Drehgelenk der Verbindung verbunden, und das Verbindungsstück stellt eine mechanische Verlängerung des Teils der Verbindung dar, welcher sich zwischen dem Drehpunkt und dem Drehgelenk erstreckt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie relativ einfach und somit kostengünstig ist, da sie aus relativ wenigen einfachen Bauelementen zusammengesetzt ist. Sie weist zudem einen Hebelmechanismus auf, welcher die vom Antrieb bereitgestellte Kraft verstärkt. Dazu wird eine Hebelkraft genutzt, die dadurch zustande kommt, dass die starre, um den zentralen Drehpunkt schwenkbare Verbindung, auch Drehkreuz genannt, einseitig mittels des Verbindungsstückes verlängert wird. Der Abstand zwischen dem Drehpunkt und dem weiteren Gelenk ist größer als der Abstand zwischen dem Drehpunkt und dem Drehgelenk , an welchem eine mit einem Träger einer Schweißbacke verbundene Stange angelenkt ist. Diese aufgrund des Verbindungsstückes gewonnene Drehmomentvergrößerung führt zu einer Vergrößerung der vom beweglichen Element des Antriebs ausgeübten, und der Hebel bewirkt eine Vergrößerung des Backendruckes. Dieser Druck wird zudem über die beiden Drehgelenke der starren Verbindung in gleicher weise auf die beiden Träger und damit auf die beiden Schweißbacken übertragen.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.
  • Ist die Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes gleich der Bewegungsrichtung der Schweißbacken (Anspruch 2), so wird eine besonders schnelle Umsetzung der Bewegung des Antriebes für eine Backenbewegung erreicht.
  • Ist die Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes des Antriebs eine Horizontale, und die gesamte Vorrichtung mittels eines weiteren Antriebs in vertikaler Richtung verschiebbar (Anspruch 3), so wird neben einer Bewegung der Schweißbacken in horizontaler Richtung, in der die Schweißbacken geschlossen und geöffnet werden, noch eine Bewegung der Schweißbacken in vertikaler Richtung ermöglicht. Derart können die Schweißbacken in geschlossener Stellung mit einem zu verschweißenden Folienschlauch nach unten mitgeführt werden, und nach einer Backenöffnung wieder nach oben an den nach unten weitertransportierten Folienschlauch gebracht werden, um eine nachfolgende Querverschweißung des Folienschlauches auszuführen.
  • Als Antriebe eignen sich insbesondere Linearmotore (Anspruch 4). Diese sind sehr schnell und können daher zu einer sehr schnellen Folienverarbeitung genutzt werden.
    •
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand ein Ausführungsbeispiel darstellender Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 in einer Ansicht von oben eine Vorrichtung zum Verschweißen eines Folienschlauches mit zwei gegeneinander in horizontaler Richtung bewegbaren Schweißbacken, welche gegeneinander bewegt werden, um den Folienschlauch zwischen ihren Siegelflächen einzuklemmen, und um aufeinander liegende Bereiche des Folienschlauches gegeneinander zu drücken und miteinander zu verschweißen, wobei die Vorrichtung einen Antrieb und eine krafterhöhende Mechanik zum Übertragen der Antriebskraft auf die Schweißbacken aufweist;
  • 2 in einer Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem Gegenstand der 1, zusätzlich mit einem weiteren Antrieb zum Heben und Senken der Vorrichtung der 1, sowie
  • 3 in einer Seitenansicht eine mögliche Backenbewegung beim Gegenstand der 2.
  • Bei einer Vorrichtung 1 zum Verschweißen einer zu einem Folienschlauch 2 umgeformten Folienbahn, wobei die Vorrichtung 1 Teil einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine ist, werden zwei Schweißbacken 3, 4, welche die Folienbahn zwischen ihren Siegelflächen 5 einklemmen, gegeneinander bewegt, um aufeinander liegende Bereiche der Folienbahn gegeneinander zu drücken und miteinander zu verschweißen (1). Jeweils ein Backenträger 6, 7 dient zur Aufnahme einer Schweißbacke 3, 4. Jeder Backenträger 6, 7 ist über eine Schubverbindung 8, 9 mit einem weiteren Träger 10, 11 verbunden. Zwischen den Trägern 10, 11 ist eine Verbindung vorgesehen, welche eine um einen Drehpunkt 12 drehbare starre Verbindung 13 aufweist. An gegenüberliegenden Seiten der Verbindung 13 ist jeweils ein Drehgelenk 14, 15 vorgesehen. Jeweils eine Stange 16 verbindet ein Drehgelenk 14, 15 mit einem Gelenkpunkt 17 eines Trägers 10, 11. Ein Antrieb 18 mit einem stationären Element 19 und einem beweglichen Element 20 dient dem Backenantrieb. Am beweglichen Element 20 ist ein Gelenk 21 zur Aufnahme eines Hebels 22 vorgesehen. Der Hebel 22 ist mit dem Drehpunkt 12 verbunden, und zwar über ein weiteres Gelenk 23 und ein Verbindungsstück 24, um eine größere Hebelkraft auf die starre Verbindung 13 auszuüben. Das Verbindungsstück 24 ist eine mechanische Verlängerung des Teils 25 der Verbindung 13, welcher sich zwischen dem Drehpunkt 12 und dem Drehgelenk 15 erstreckt. Wird das bewegliche Element 20 um einen Betrag x in horizontaler Bewegungsrichtung 26 nach links bewegt, so bewegen sich die Schweißbacken 3, 4 bezüglich deren Bewegungsrichtung 27 aufeinander zu. Dabei sorgt der Hebel 22, der die um das Verbindungsstück 24 verlängerte Verbindung 13 um den Drehpunkt 12 dreht, für einen relativ großen Schweißdruck.
  • Die gesamte in 1 dargestellte Vorrichtung 1 kann mittels eines weiteren Antriebs 28 zusätzlich in vertikaler Richtung 29 verschoben werden (2). Der weitere Antrieb 28 ist ebenso wie der erste Antrieb 18 ein Linearmotor mit einem stationären Element 30 und einem beweglichen Element 31. Das stationäre Element 30 ist an einer Bodenplatte 32 befestigt. Das bewegliche Element 31 ist über Verbindungselemente 33, 34 mit einem Rahmen 35 der Vorrichtung 1 der 1 verbunden und kann dadurch die Schweißbacken 3, 4 mitsamt Getriebe und Antrieb 18 (auf Befestigungselement 36 montiert) um die Strecke z nach oben bzw. Unten bewegen. Da gleichzeitig das bewegliche Element 20 des Antriebs 18 um die Strecke x ausgelenkt werden kann, sind entsprechende Backenbewegungen realisierbar. So können die Schweißbacken 3, 4 in horizontaler x-Richtung gegeneinander auf die Schlauchmitte 37 zu bewegt werden, um sodann in geschlossener Position nach unten in z-Richtung mit dem Folienschlauch 2 mitbewegt zu werden, um einen Schweißvorgang auszuführen. Dabei wird ein erzeugter (nicht dargestellter) Beutel mittels einer Trenneinrichtung 38 vom Folienschlauch 2 abgetrennt. Nachdem die Schweißbacken 3, 4 in ihrer unteren Position wieder auseinander gefahren sind (gestrichelt dargestellt), werden sie wieder nach oben gesetzt, um einen nachfolgenden Schweißvorgang auszuüben.
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Folienschlauch
    3, 4
    Schweißbacke
    5
    Siegelfläche
    6, 7
    Backenträger
    8, 9
    Schubverbindung
    10, 11
    Träger
    12
    Drehpunkt
    13
    Verbindung
    14, 15
    Drehgelenk
    16
    Stange
    17
    Gelenkpunkt
    18
    Antrieb
    19
    stationäres Element
    20
    bewegliches Element
    21
    Gelenk
    22
    Hebel
    23
    Gelenk
    24
    Verbindungsstück
    25
    Teil
    26
    horizontale Bewegungsrichtung
    27
    Bewegungsrichtung
    28
    Antrieb
    29
    vertikale Richtung
    30
    stationäres Element
    31
    bewegliches Element
    32
    Bodenplatte
    33, 34
    Verbindungselement
    35
    Rahmen
    36
    Befestigungselement
    37
    Schlauchmitte
    38
    Trenneinrichtung

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Verschweißen einer umgeformten Folienbahn, insbesondere eines Folienschlauches (2), mit zwei gegeneinander bewegbaren Schweißbacken (3, 4), welche die Folienbahn zwischen ihren Siegelflächen (5) einklemmen, um aufeinander liegende Bereiche der Folienbahn gegeneinander zu drücken und miteinander zu verschweißen, jeweils einem Backenträger (6, 7) zur Aufnahme der Schweißbacken (3, 4), wobei jeder Backenträger (6, 7) über eine Schubverbindung (8, 9) mit einem weiteren Träger (10, 11) verbunden ist, zwischen den Trägern (10, 11) eine Verbindung vorgesehen ist, welche eine um einen Drehpunkt (12) drehbare starre Verbindung (13) aufweist, wobei an der Verbindung (13) an gegenüberliegenden Seiten der Verbindung (13) jeweils ein Drehgelenk (14, 15) vorgesehen ist, und jeweils eine Stange (16) ein Drehgelenk (14, 15) mit einem Gelenkpunkt (17) eines Trägers (10, 11) verbindet, sowie mit einem Antrieb (18) mit einem beweglichen Element (20), an welchem ein Gelenk (21) zur Aufnahme eines Hebels (22) vorgesehen ist, und der Hebel (22) mit dem Drehpunkt (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22) über ein weiteres Gelenk (23) und ein Verbindungsstück (24) mit einem Drehgelenk (15) der Verbindung (13) verbunden ist, und das Verbindungsstück (24) eine mechanische Verlängerung des Teils (25) der Verbindung (13) darstellt, welcher sich zwischen dem Drehpunkt (12) und dem Drehgelenk (15) erstreckt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung (26) des beweglichen Elementes (20) gleich der Bewegungsrichtung (27) der Schweißbacken (3, 4) ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung (26) des beweglichen Elementes (20) des Antriebs (18) eine Horizontale ist, und dass die gesamte Vorrichtung (1) mittels eines weiteren Antriebs (28) in vertikaler Richtung (29) verschiebbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Linearmotoren als Antriebe (18, 28) vorgesehen sind.
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