DE1155544B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Beuteln aus thermoplastischen Schlaeuchen - Google Patents

Description

Das Hauptpatent 1070487 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen offener Flachbeutel aus einem kontinuierlich zulaufenden thermoplastischen Schlauch mit einer Vorzug- und Schneideinrichtung zum Abtrennen von Schlauchabschnitten, mit einer rotierenden mehrstelligen Schweißeinrichtung zum Querverschweißen eines Endes der kontinuierlich weiterlaufenden Schlauchabschnitte und mit einer Ablegeeinrichtung zum Weiterleiten der verschweißten Schlauchabschnitte an die Ablage. Sie ist durch eine Schweißeinrichtung mit in Laufrichtung sich öffnenden Greifern gekennzeichnet, die mit je einer in der Bahnebene hegenden Heizleiste zusammenwirken und mit einer solchen Steuerung versehen sind, daß sie fortlaufend je einen Schlauchabschnitt an seinem nachlaufenden Ende erfassen und dort verschweißen.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Beheizung der Schweißstellen und bezieht sich auf den elektrischen Teil der Maschine nach dem Hauptpatent.

Der Erfinder hat erkannt, daß die einzelnen mit dem Schweißzangenzylinder umlaufenden Heizleisten vorteilhaft mit einem kurzzeitigen, starken Stromstoß versorgt werden, der die Schweißung der Beutelböden in der erforderlichen raschen Folge durchführt. Dabei können die Heizleisten ein einziges Heizband nur geringer Masse haben, das sich schnell erwärmt und nach Beendigung des Stromstoßes schnell wieder abkühlt, so daß die Beutelböden bei geschlossener Heizzange noch während ihres Weiterlaufes mit dem Schweißzylinder genügend erkalten.

Mit den bekannten Schaltern, z. B. mit den mit Quecksilberkippschalter und Uhr arbeitenden Stromgebern für Impulsschweißungen war die Beheizung im vorliegenden Fall wegen der raschen Schweißfolge nicht durchführbar, wenn man nicht mehrere solcher Vorrichtungen verwenden sollte, die die Anlage zu kostspielig und zu kompliziert machen würden.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile durch ein Verfahren, bei dem der Stromkreis zur Beheizung der Schweißstellen auf der Hochspannungsseite eines Transformators synchron zum Arbeitstakt geschaltet und auf der Niederspannungsseite des Transformators für jede Schweißstelle über einen besonderen ihr zugeordneten Kontakt geschlossen bzw. geöffnet wird. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Stromkreis der Hochspannungsseite zeitlich später als der der Niederspannungsseite geschlossen und zeitlich früher als der der Niederspannungsseite geöffnet, so daß störende Funkenbildung ausgeschlossen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens besteht in dem Vorschlag, die Stromstärke der Drehzahl der Maschine und somit der dadurch Verfahren und Vorrichtung

zum Herstellen von Beuteln

aus thermoplastischen Schläuchen

Zusatz zum Patent 1070 487

Anmelder:
Windmöller & Hölscher, Lengerich (Westf.)

Gottfried Espel, Lengerich (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

gegebenen, für den Schweißvorgang verfügbaren Zeit selbsttätig anzupassen, damit bei jeder Drehzahl ordnungsgemäß geschweißte Beutelböden entstehen, ohne daß eine zusätzliche Regulierung nach einmaliger Einstellung für ein bestimmtes Material erforderlich ist. Dadurch wird die Bedienung der Maschine wesentlich erleichtert und vereinfacht und der Ausschuß weitgehend vermieden.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt

Fig. 1 die elektrische Gesamtanordnung im Schema,

Fig. 2 eine Einzelheit des Kontaktgebers auf der Hochspannungsseite,

Fig. 3 eine Abwandlungsform des Kontaktgebers.

Mit 10 ist der Rotationskörper bezeichnet, der die Schweißzangen trägt, die aus je einer Heizleiste 12 und einer Greiferschiene 13 bestehen. Die Greiferschienen werden um die Drehpunkte 14 über an Hebeln gelagerte Rollen 15 von einer feststehenden, strichpunktiert gezeichneten Kurvenscheibe im gegebenen Zeitpunkt geöffnet und geschlossen.

Der Strom wird den Heizleisten über je eine Leitung 45 von je einer Kollektorschiene 46 zugeführt und über je eine Masseleitung 47 abgeleitet. Der Spalt zwischen den einzelnen Kollektorschienen wird möglichst eng gewählt, damit die Kollektorschienen möglichst breit gemacht werden können.

Auf dem Kollektor 48 schleift eine Bürste 49, die über die Leitung 50 an eine der Klemmen 51, 52, 53

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der Niederspannungsseite eines Transformators 54 gelegt ist. Das andere Ende der Niederspannungswicklung ist über die Leitung 55 an Masse gelegt, so daß eine Verbindung zu den Masseleitungen 47 der Heizleisten besteht.

■ Die Hochspannungsseite des Transformators 54 erhält aus dem Netz 56, 57 Strom, und zwar von der Klemme 56 über die Leitung 58 und von der Klemme 57 vermittels. der Leitungen 59 bis 66 über einen Kontaktgeber 67 und Regelwiderstände 68 und 69.

Der Kontaktgeber 67 besteht aus einer synchron zum Kollektor 48 umlaufenden Kurvenscheibe 70 mit einer Abflachung 71. Rings um die Kurvenscheibe 70 sind an sich gleiche Kontakthebel 72 und 73 in gleicher Zahl wie die Heizleisten 12 angeordnet, die von der Kurvenscheibe 70 bei ihrem Umlauf gesteuert werden. Jeder Kontakthebel schließt bei jedem Umlauf einmal den ihm zugeordneten Kontakt 78, 80. Die Schließdauer der Kontakte hängt von der Gestalt der Kurvenscheibe, z. B. von der Größe der Abflachung 71 ab. ·

Fig. 2 zeigt eine Kurvenscheibe, die aus zwei hintereinandergelegten Teilscheiben 74 und 75 gebildet ist, von denen jede eine Abflachung 76 und 77 aufweist. Die Teilscheiben können gegeneinander versetzt und festgelegt werden, so daß die Kurvenform sich ändert und die Dauer der Kontaktgabe von dem der ganzen Abflachung entsprechenden Wert bis auf Null verändert werden kann. :

Die feststehenden Kontakte 78 der Kontakthebel 72 sind über die Leitungen 59 unmittelbar an die Netzklemme 57 gelegt, während die feststehenden Kontakte 78 der Kontakthebel 73 über die Leitungen 60 durch einen Schalter 79 abschaltbar mit der Leitung 59 verbunden sind. Durch Öffnen des Schalters 79 wird jeder zweite Kontakt abgeschaltet, so daß nur jede zweite Heizleiste Strom erhält. Diese Schaltung wird angewendet, wenn bei der Herstellung langer Beutel nur jede zweite Schweißzange 12, 13 mit einem Schlauchstück beschickt wird.
. Von den Kontakten 78, 80 wird der Strom über die Leitungen 61, 62 und 63 an zwei Regulierwiderstände 68 und 69 weitergeleitet, von denen er über die Leitungen 64, 65 und 66 an das andere Ende der Hochspannungsseite des Transformators 54 fließt.

Im dargestellten Beispiel sind die Regulierwiderstände 68, 69 parallel geschaltet; sie können aber auch hintereinandergeschaltet werden, je nachdem, welche der beiden Schaltungen ihrer besonderen, an sich bekannten Regeleigentümlichkeit wegen bevorzugt wird.

Erfindungsgemäß wird der eine Regelwiderstand 68 zusammen mit der Drehzahl der Maschine verstellt, während der andere Regelwiderstand 69 von Hand verstellt werden kann.

Im dargestellten Beispiel ist als Antriebsmotor der Maschine ein Drehstrom-Nebenschlußmotor 81 gewählt worden, dessen Drehzahl durch Bürstenverstellung verändert wird. Diese bekannte Bürstenverstellung kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise über einen Servomotor 82, vorgenommen werden. Mit der Bürstenverstellung wird gleichzeitig über die Wellen 83 und 84 unter Zwischenschaltung eines stufenlos regelbaren Getriebes 85 der Regelwiderstand 68 verstellt. Statt eines stufenlos regelbaren Getriebes können auch andere bekannte Mittel zur Übersetzungsveränderung angewendet werden. Man kann aber auch auf das Getriebe 85 verzichten, wenn man den Regelwiderstand 68 für den gleichen Verstellbereich einrichtet, den die Bürstenverstellung aufweist.

Die beiden Regelwiderstände 68 und 69 werden so aufeinander abgestimmt, daß an dem Regelwiderstand 69 die absolute Größe des für ein bestimmtes Beutelmaterial erforderlichen Heizstromes von Hand eingestellt werden kann und daß an dem Regelwiderstand 68 eine entsprechend der jeweiligen Drehzahl ίο der Maschine erforderliche Veränderung der Größe des Heizstromes automatisch erfolgt.

Erfindungsgemäß kann man die Breite der Kollektorschienen 46 größer als die auf denselben Durchmesser bezogene Breite der Abflachung 71 der Kurvenscheibe 70 ausführen. Dadurch wird bei entsprechender Einstellung der Phasenlage zwischen Kurvenscheibe 71 und Kollektor 46 der Stromkreis nur bei voll auf einer Kollektorschiene 46 aufliegender Kohlenbürste 49 geschlossen und geöffnet, wodurch jegliche Funkenbildung am Kollektor 48 unterbunden ist und der Stromimpuls ohne Schwächung sofort voll einsetzt, was zur Verminderung der Schweißzeit dienlich ist. .

Die in Fig. 1 und 2 beschriebene Anordnung arbeitet in der Weise, daß nacheinander durch die Kontakthebel 72 und 73 die Hochspannungsseite dei Transformators 54 für die vorgesehene Dauer der Impulsgabe erregt wird und daß diese Impulse niederspannungsseitig nacheinander auf die Heizleisten 12 gegeben werden.

Man wird meist eine größere Zahl von Kontakten bevorzugen und ebensoviel Kontakte wie Heizleisten wählen, weil der einzelne Kontakt dabei geschont wird und Zeit hat, sich wieder abzukühlen. Erfindungsgemäß kann man aber auch die Erregungen auf der Hochspannungsseite mit weniger Kontakten erzeugen. Eine Anordnung mit nur zwei Kontakten zeigt z. B. Fig. 3. Die Schaltung und Wirkungsweise sind dieselben wie bei der vorbeschriebenen mit sechs Kontakten. Die Bezugsziffern sind mit einem Index versehen und kennzeichnen die gleichen Teile wie Fig. 1. Bei dieser Anordnung mit sechs Heizleisten nach Fig. 1 muß die Kurvenscheibe 70' sich dreimal drehen, während der Schweißzangenzylinder 10, 12, 13 mit dem Kollektor 48 sich einmal dreht, so daß sechs Stromimpulse während einer Zylinderumdrehung zustande kommen.

Im Sinne dieser Ausgestaltung der Erfindung kann

man jede beliebige von der Zahl η der Schweißstellen abweichende Zahl m der Kontakte wählen, wenn man die Kurvenscheibe 70 mit einer im Verhältnis m: η veränderten Umlaufzahl antreibt. Wählt man eine gerade Zahl für die Schweißstellen und die Kontakte, so kann, wie in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3, jede zweite Schweißstelle abschalten und dann Beutel von doppelter Länge herstellen.

Zur weiteren Herabsetzung der Abreißfunkenbildung an den Kontakten können in an sich bekannter Weise Kondensatoren, Widerstände od. dgl. der Schaltung hinzugefügt werden. Auch an den Transformatoren können derartige Mittel zur Herabsetzung des Blindstromes angewendet werden.

Die Umlaufzahl des Zylinders 10 ist so zu bemessen, daß der Beutel einen so langen Zeitabschnitt auf dem Zylinder verweilt, wie zum Verschweißen und dem sich anschließenden Abkühlen der Bodennaht erforderlich ist. Damit ist die Leistung der Maschine gegeben.

Will man die Leistung der Maschine erhöhen, so muß man, wie im Hauptpatent erwähnt, mehr Schweißzangen auf einem größeren Zylinder 10 anordnen, wodurch bei gleicher Drehzahl des Zylinders 10 und somit gleichen Zeit für das Erhitzen und Abkühlen mehr Beutel anfallen. Da dann aber die Zeit für die Beutelfolge geringer wird und für das Erhitzen und Abkühlen nicht mehr ausreichen würde, so muß man die Schaltung so ändern, daß sich die Zeiten für das Erhitzen überschneiden können. In diesem Fall müssen je nach der Zahl der zur Überschneidung kommenden Impulse getrennte Schaltsysteme verwendet werden, die aus je einem Kollektor, einem Transformator und je zwei Regelwiderständen bestehen, wobei die letzteren auf der gleichen Verstellachse angeordnet sein können, so daß ihre Verstellung gleichzeitig erfolgt.

Als Kontaktgeber können bei dieser Anordnung für jedes Schaltsystem getrennte, auf einer gemeinsamen Welle hintereinander angeordnete Kurvenscheiben Verwendung finden. Man kann aber auch eine einzige Kurvenscheibe mit entsprechenden Kontakten verwenden, so daß die getrennten Schaltsysteme in der richtigen Reihenfolge erregt werden. Der vermehrten Zahl von Kontakten entsprechend werden dabei jeweils mehr als einer von ihnen gleichzeitig von der Abflachung der Kurvenscheibe betätigt, so daß sich die Impulse überschneiden.

Durch die Erfindung wird eine zuverlässige Impulsgabe in wesentlich schnellerer Folge, als es bisher möglich war, mit einfachen Mitteln erreicht und für Beutelschweißmaschinen gemäß dem Hauptpatent eine hohe Leistung ermöglicht. Dabei wird durch die hochspannungsseitige Stromunterbrechung die Lebensdauer der bei der Anordnung gemäß dem Hauptpatent erforderlichen Schalteinrichtung wesentlich gesteigert, die man durch die Wahl einer größeren Zahl von Kontakten noch weiter verlängern kann. Die Kupplung der Stärkeregulierung des Heizstroms mit der Drehzahl der Maschine bietet wesentliche Vorteile für die Vereinfachung der Bedienung der Maschine gemäß dem Hauptpatent und vor allem für die hierdurch bedingte Verringerung des Ausschusses.

Claims (16)

PATENTANSPRÜCHE: 45

1. Verfahren zum Herstellen offener Flachbeutel aus einem kontinuierlich zulaufenden thermoplastischen Schlauch auf einer Vorrichtung mit einer Vorzug- und Schneideinrichtung zum Abtrennen von Schlauchabschnitten, mit einer rotierenden mehrstelligen Schweißeinrichtung zum Querverschweißen eines Endes der kontinuierlich weiterlaufenden Schlauchabschnitte und mit einer Ablegeeinrichtung zum Weiterleiten der verschweißten Schlauchabschnitte an die Ablage, bei der die Schweißeinrichtung mit in Laufrichtung sich öffnenden Greifern ausgerüstet ist, die mit je einer in der Bahnebene liegenden Heizleiste zusammenwirken und mit einer solchen Steuerung versehen sind, daß sie fortlaufend je einen Schlauchabschnitt an seinem nachlaufenden Ende erfassen und dort verschweißen, nach Patent 1070 487, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis zur Beheizung der Schweißstellen des Rotationskörpers auf der Hochspannungsseite eines Transformators synchron zum Arbeitstakt geschaltet und auf der Niederspannungsseite des Transformators für jede Schweißstelle über einen besonderen ihr zugeordneten Kontakt geschlossen bzw. geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Hochspannungsseite zeitlich später als der der Niederspannungsseite geschlossen und zeitlich früher als der der Niederspannungsseite geöffnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstärke für den Schweißvorgang abhängig von der die verfügbare Schweißdauer kennzeichnenden Drehzahl der Beutelherstellungsmaschine auf der Hochspannungsseite des Transformators geregelt wird.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen mit dem Rotationskörper synchron umlaufenden Kollektor (48) mit einer der Zahl der Schweißstellen entsprechenden Zahl von Kollektorschienen (46) mit engem Abstandspalt, durch eine auf den Kollektorschienen (46) gleitende, mit der Niederspannungsseite eines Transformators (54) verbundene Stromzuführung (49, 50), deren Stromkreis über Masse (55, 47) geschlossen ist, und durch einen in der Hochspannungsseite des Transformators (54) liegenden, synchron schaltenden Kontaktgeber (67).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktgeber (67) aus einer umlaufenden Kurvenscheibe (70, 70') und aus einem oder mehreren auf dieser ablaufenden Schalthebeln (72, 73 bzw. 72', 73') besteht, die die Kontakte (78, 80) öffnen und schließen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktgeber (67) eine der Zahl der Schweißstellen (12) gleiche Zahl von Schalthebeln (72, 73) mit den zugehörenden Kontakten (78, 80) hat und die Kurvenscheibe (70) mit der gleichen Umlaufzahl wie der Kollektor (46) umläuft.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktgeber (67) eine von der Zahl η der Schweißstellen (12) abweichende Zahl m der Schalthebel (72, 73) mit den zugehörenden Kontakten (78, 80) hat und die Kurvenscheibe (70) mit einer im Verhältnis m: η veränderten Umlaufzahl umläuft.

8. Anordnung nach Anspruch 5 bis 7, gekennzeichnet durch einen abschaltbaren Stromkreis (79, 60) des Kontaktgebers (67), an den bei einer geraden Zahl von Kontakten (78, 80) jeder zweite angeschlossen ist.

9. Anordnung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (70) aus zwei nebeneinanüerliegenden Teilscheiben (74, 75) zusammengesetzt ist, die gegeneinander verstellbar sind und dadurch die Bahn der auf der Peripherie beider Scheiben (74, 75) abrollenden Schaltrolle verändern.

10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Regelwiderstand (68), der mit der Drehzahlreguliervorrichtung (82,83) des Antriebes (81) der Beutelherstellungsmaschine gekuppelt ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein stufenlos regelbares Übersetzungsgetriebe (85) zwischen der Drehzahlreguliervorrichtung (82, 83) und dem Regelwiderstand (86).

12. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen zweiten, handgesteuerten Regelwiderstand (69), der parallel oder in Reihe zu dem ersten Regelwiderstand (68) geschaltet ist.

13. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Transformator (54), dessen Niederspannungsseite mit verschiedenen Anzapfungen (51, 52, 53) versehen ist.

14. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d!aß zur Durchführung sich zeitlich deckender Schweißvorgänge an aufeinanderfolgenden Schlauchstücken für jede Gruppe von Schweißungen eine besondere Kurvenscheibe (70) mit Kontakten (72, 73) sowie je ein Kollektor (48),

ein Transformator (54) und je zwei Regulierwiderstände (68, 69) vorgesehen sind.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines besonderen Kontaktgebers für jede Gruppe entsprechende Anschlüsse in der mit der Gesamtzahl der Heizleisten übereinstimmenden Zahl von Kontakten eines Kontaktgebers vorgesehen sind.

16. Anordnung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (48), die Widerstände (68, 69) und die Kurvenscheiben (70) aller Gruppen auf je einer Welle für die Kollektoren, Widerstände und Kurvenscheiben angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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