DE1511540A1

DE1511540A1 - Schlauchbeutelmaschine

Info

Publication number: DE1511540A1
Application number: DE19661511540
Authority: DE
Inventors: Hermann Beik
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-07-11
Filing date: 1966-09-28
Publication date: 1969-09-11

Description

Schlauchbeutelmaschine Di. Erfindung betrifft ein. Schlauchbeutelmaschine mit Schweißwerkzeugen, die den gefüllten Schlauch durch Quernähte unterteilen.
Bei den bekannten Schlauchbeutelmaschinen dieser Art ist man auf in Verschweißen mittels Druck und Wärme ang.-wissen, bei dem die von den Schweißwerkzeugen abgegebene Wärme durch die Folie bis zu der Innenseite hindurchtreten muß. Sort Muß die Rollo dann soweit erwärmt werden, daß ein Haften eintritt. Es muß dann ausreichend lange durch die Schweißwerkzeuge ein Druck ausgeübt werden, tis die entsprechenden Kunststoffoberflächen soweit abgekühlt t sind, daß eine dauerhafte Verbindung entstanden ist. Die Durchführung des Schweißvorganges verbraucht verhältnismäßig viel Zeit, so daß die entsprechenden Vorrichtungen nur verhältnismäßig langsam lauten können.
Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, Oberflächen von thermoplastischen Kunststoffen miteinander dadurch zu verbinden, daß man die sur Verbindung erforderliche Temperatur mittels Wirbeistrombildung in einer in Kontakt mit dem Kunststoff befindlichen Metallfolie o. dgl. erzeugt. Eine derartige Verbindung kann sehr zeitsparend durchgeftihrt werden, was gerade für Schlauchbeutelmaschinen von großer Bedeutung ist.
Deoigemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwerkzeuge als Magnete ausgebildet sind, deren Erregerspule mit einer Nittel- oder Niederfrequenzgenerator zur Erzeugung eines eine Erwürmung einer in Verbindung mit dem Kunststoffschlauch befindlichen Metellfolie odgl. mittels induzierter Wirbelströme bewirkenden magnetischen Wechselfeldes verbunden sind.@ Die filr die Verschweißung erforderliche Wärnlemenge wird also durch die Netallfolie odgl, an die zu erbitzenden Kunststoffoberflächen herangebracht. Es erfolgt ein Verschweißen von innen heraus, ohne daß Wärc von außen herangebracht werden muß. Die Erhitzungszeit ist also sehr kurz, insbesondere auch wegen <ier großen Wärmeleitfähigkeit des Metalles. Man kann insbesondere auch die Wärme genau lokalisieren, wodurch sie tatsächlich nur genau an die Stellen gelangt, an denen sie wirklich be nötigt wird. Es reicht im Ubrigen au, daß an der Kunstetoffoberfläche nur eine sehr dünne Schicht soweit erwärmt wird, daß sie haftfähig wird. Die alles ermöglicht eine ser schnelle Durchführung der Verschweißung, wobei gleichzeitig nur eine geringe Energie zur Erzeugung der erforderlichen Wärmemenge aufgebracht zu werden braucht.
Anstelle von Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien können auoh Metallgitter, Netze odgl. verwendet werden. Gegebenenfalls kann mah auch Metallpulver an den su verbindenden Stellen auf die Kunststoffoberfläche aufbringen.
Man kann dabei bei der Schlauchherstellung as der Innenseite entsprechend. Aluminiumstreifen anbringen, die entweder die halbe Breite des Schlauchzuschnittes einnehmen oder aber auch die ganze Breite bedecken kbunen, wenn. sie selbst mit einem Kunststoffüberzug versehen sind.
Statt einen Aluminium-Folienstreifen so aufzubringen, daß er zwischen die zu verbindenden Oberflächen zu liegen kommt, kann man aber mit Vorteil auch einen solchen Streifen von außen an ein Material heraubringen, be dem entsprechende Folienoberflächen aufeinander liegen.
Bei Erwärmung des Metallfolienstreifens muß dann zwar die Wärme durch die eine Folie hindurchgeleitet werden. es bleiben aber die sehr großen Vorteile, daß die Metallrohe sich sehr schnell erwärmt und ihre warm. sehr schnell abgibt. Man kann in einem solchen Fall entsprechende Folienabschnitte auf den Schlauch aufkleben oder einen entsprechenden Streifen vor dom Ausbilden der.
Querhähte einfUhren Gemäß der Erfindung ist es weiterhin möglich, sehr wirkungsvoll arbeitende und erstmalig kontinuierlich erbeitende Schlauchbeutelmaschinen su erhalten dadurch, daß nur Herstellung der Schlauchlängsnaht ein lit Druokrollanpaaren zusammenwirkender Elektromagnet und nur Herstellung der Beutelquernähte umlaufende, mit entsprechenden Eisenteilen zusammenwirkende Elektromagnete vorgesehen sind.
Zwar sind bereits zum Verbinden der Oberflächen von Materialbahnen, d.h. also, insbesondere zum Kaschieren von Kunststoffbahnen mit Druckrollenpaaren zusammenwirkende Elektromagneten sowie auch mit entsprechenden Eisenteilen zusammenwirkende umlaufende Elektromagnete vorgeschlagen worden. Eine Kombination, wie sie bei der Sohlaucbbeutelmaschine gemäß der Erfindung angewandt wird, lag jedoch nicht nahe, da sie erst bei der Schlauchbeutelherstellung Vorteile bringt, die nun allerdings sehr erheblich sind, da wie gesagt erstmalig eine kontinuierliche Herstellung von Schlauchbeuteln möglich ist.
Die zur Herstellung der Quernähte dienenden Elektromagnete können dabei entweder auf Walzen angeordnet sein oder aber auf endlosen umlaufenden Bändern.
Besonders vorteilhaft ist es daDeJ, die sur Herstellung der Beutelquernähte dienenden Elektromagnete in dem die Verbindung der Kunststoffoberflächen bewirkenden Teil mit einem Schlitz für ein die Beutel voneinander trennendes Messer iu versehen. Es wird auf diese Weise eine sehr einfache und wirkungsvolle Vorrichtung geschaffen.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig, 1 zeigt schematisch die Herstellung von Beutoln aut Schlauchbeutelmaschinen.
Pig, 2 zeigt eine mit Metallfolie versehene Beutelfolie.
Fig. 3 zeigt eine schematische Gesamtansicht ener Schlauchbeutelmaschine.
Fig. 4 zeigt da Werkzeug zum Umlegen der Folie zu einem Schlauch.
Fig. 5 zeigt das Einführen eines Folienstreifens während der Schlauchbildung.
Fig. 6 zeigt schematisch im Schnitt die Längsnaht des Schlauches.
Fig. 7 ist ein Längs schnitt durch das Werkzeug sur Herstellung der Längsnaht.
Fig. 8 ist ein querschnitt entsprechend A-B der Fig. 7.
Fig. 9 zeigt das Werkzeug der Fig. 7 in perspektivischer Darstellung.
Fig. lo zeigt das Werkzeug zur Herstellung der Quernähte in perspektivischer Darstellung.
Fig. 11 ist ein Längsschnitt durch das Werkzeug der Fig. 10.
Fig. 1,2, ist ein Schnitt nach Linie C-D der Fig. 11.
Bei der Schlauchbeutelmaschine nrcb der Erfindung, die in Fig. 3 schematisch in Gesamtansicht dargestellt ist, werden die in Fig. 1 in gefüllten Zustand dargestellten Schlauchbeutelpackungen 1 hergestellt. Sie können beispielsweise aus ein* Transparentverpackungsmaterial, wie PVC-Folie, bestehen, das von einer Rolle 2 (Fig. 2) in Form einer Folienbahn 3 abgezogen wird.
Auf der Folienbahn 3 sind über etwa die halbe Breite der Bahn fortlaufend und in festem Abstand Netallfolienstreifen 4 und an der Länganaht durchgehend ein Metallfolienstreifen 5 auf die Folienbahn 3 aufgebracht.
Die Metallfolienstreifen 4 und 5 können aus einer d«nnen aluminium-Folie bestehen und auf der Kunststofffolie 3 aufkaschiert oder auch z.B. im Hochvakuum aufgedampft sein.
In die Verpackungsmaschine wird die Folienbahn so eingeführt, daß die Metallstreifen 4 und 5 innenseitig zwischen den Folienflächen der wertigen Packung su liegen kommen. Dabei liegt der Metallstreifen 4 in der oberen und unteren Verschlußzone 6 und 7 (Fig. 1), der Folienstreifen 3 in der Längsnaht 8 der Packung und dient hier, wie wi folgenden noch beschrieben, zur Siegelung der Verbindungsflächen der Packung im magnetischen Wachseifeid.
Von einer Rolle 2 der Fig. 3 wird die Folienbahn 3 über feststehende Umlenkwalen 9, lo und 11 und eine beweglich angeordnete Steuerwalze 12 in bekannter Weise über eine Formschulter 13 (Fig. 3 und 4) geführt, so daß in dei Spalt 14 zwischen Formschulterschaft 15 und Führungsrohr 16 ein Folienschlauch 17 (Fig. 5) gebildet wird. Dabei ist die Breit@ "a" der Folienbahn so bemessen, daß entsprechend Fig. 6 nach der Schlauchbildung eine Überlappung "b" die Siegelnaht 8, entsprechend Fig. 1 für die nachfolgende Siegelung entsteht.
Das Siegelaggregat 18 (Fig. 3) für di. Siegelung der Längsnaht 8 ist über dem Führungsrohr 16 angeordnet.
Über und unter dem Siegelaggregat sind Andrückwalzen 19 und 20 zu. Andrücken der Längssiegelnaht vorgesehen.
Die Abaishung der Folienbahn 16 kann in vorliegendem Fall kontinuierlich erfolgen durch die aur Kettengliedern 21, 21' einer endlosen Kette 22, 22' angeordneten Siegelaggregate 23, 23'. Bei diesem Ausf2hrungsbeispiel sind Je lo Siegelaggregate auf einer endlosen Kette angeordnet, Qo daß sich immer drei Siegelaggregate in Arbeitsstellung befinden.
Beim Durohlaut der Siegelaggregate von Stellung I in Stellung III erfolgt die Siegelung der Quernaht 6 der Packung, die auch hier durch Induktion im magnetischen Wechselteld erfolgt, wie bei dem Aggregat 18.
Bevor die Schweißaggregate gegeneinander bewegt werden wird das portionierte Füllgut A in den Trichter 16' und durch das Führungsrohr 16 im freien Fall ia die zunächst nur im unteren Teil verschlossen. Packung gefördert. In der Stellung 1 bzw. II erfolgt die Siegelung. In der Stellung III erfolgt die Schnittrennung, die nachfolgend im einzelnen beschrieben ist, durch die Mitt der Quersiegelleiste 16, so daß die getrennte fertige PackUng 1 bei Weiterbewegung der Siegelaggregate nach unten abfällt. Die Arbeitsstellung der Siegelaggregate 1 bis III ist bedingt durch die Jeweils rforderliche Siegelzeit. Sei sehr schnell laufemden Maschinen kann man die Abstände zwischen den Arbeitsstellungen Entsprechend vergrößern und den Abstand der Umlenkscheiben 24, 25, 26, 27 größer ausführen.
An Stelle des entsprechend Fig. 2 auf der Kunststoff-Folienbahn 3 aufkaschierten Aluminiumstreifens 5 kann man auch einen Aluminiumstreifen 28 von der Rolle 29 über Umlenkwalzen 30 bis 3 zwischen die Uberlappung "b", (Fig. 5 und 6) bei der Schlauchbeutelbildung einfuhren (Fig. 3). Dabei kann der Aluminiumstreifer ein- oder auch beidseitig mit einem Haftstoff in Form von z.B. kleinen Punkten für die Haftung auf der Kunst stoff-Folie 3 tersahen sein. Der Aluminiumstreifen 28 kann auch an anderer geeigneter Stelle auf die Kunststoff-Folie aufgebracht werden, wie dies auch in Verbindung mit der Herstellung der Behälterrümpfs beschrieben ist.
Die Aluminiumstreifen 4 und 5 (Fig. 2) fallen n@-tUrlich gans fort, wenn ein Verpackungematerial mit vollkaschierter Metalltolie verwendet wird.
Die Aluminiumstreifen 4 und 5 dienen beim Siegelvorgang als Wärmeträger gemäß der Erfindung.
Das Siegel@ggregat 18 (Fig. 3, 7, 8) ist so Ueber dem Führungsrohr 16 angeordnet, daß zwischen dem Führungsrohreinsatz und den Flächen der Ferritkerne 36, 35 des Siegelaggregates ein Spalt "c" verbleibt, durch den die Längenaht "b" mit dem aluminium-Folienstreifem 5 hindurch bewegt wird. Durch das in dem Spalt "c" vorhandene magnetische Wechselfeld erfolgt die Verschweißung. Die elektrische Erregung erfolgt durch die Spule 37, die an einen Wechselstromgenerator 38 angeschlossen ist.
In dem Führungsrohreins@tz 34 sind Walzen 39 und 40 für die Unterstützung der Abrollbewegung der Andrückrollen 19 und 20 vorgesehen. Dabei werden die Andrückrollen 19 und 20 durch di. Federn 41, 42, die auf die Achsen 43, 44 wirken. elastisch auf die Siegelnaht 8 gedrückt. tn den Siegelaggregaten 23, 23t sind ebenfalls Ferrit-Kerne 45, 46 (Fig. lo bis 12) für die Wirbelstromindusierung der Aluminiumfolie 4 in der Quernent 6 vorgeschen. Die Erregerspule ist nur auf dem Kernteil 45 vorgesehen. Die Spule 47 kann natürlich auch auf. geteilt und auf den beiden Kernteilen 45, 46 angeordnet sein. Über Stromschienen 48 und Schleifenkontakte wird die elektrische Energie vom Generator 5o der Spule 47 zugeführt. Das Siegelaggregat 23' (Fig. 11) ist starr mit dn Kettenglied 21', das Siegelaggregat 23' in @orisontaler Richtung beweglich mit dem Kettenglied 21 verbunden.
Sein Siegeln, estsprechend Stellung r bis III (Fig. 3) wird über Fodern 51, 52 (Fig. 12) für eine elastische Ampressung in der Siegelzone gesorgt. Dabei liegen di. Federn 51, 52 im Siegelaggregat 23 und an einer Druckleiste 53 an, die in im Kettenglied 21 vorgesehene Schlitze 54, 55 führt und die an den Enden mit Rollen 56, 57 vorgesehen ist. Die Rollen 56, 57 liegen beim Siegelvorgang an den Führungsleisten 58, 59 sn. Für die korrekte mechanische Führung und aufnahme der Druckbelastung beim Siegelvorgang sind Führungsleisten 60, 61 vorgesehen, an die die an den Kettengliedern angeordneten Rollen 62, 63 geführt sind bzw. enliegen.
Wie schon erwähnt, erfolgt im Siegelaggregat in Stellung III (Fig. 3) der Trennschnitt durch die Mitte der Quersiegelleiste 6. Er wird mit einem Trennmesser 64 durchgeführt, das in einer schlitzförmigen Aussparung 65, die im Kettenglied 21' als auch im Ferrit-Kern 46 vorgesehen ist, geführt wird. Die Schnittbewegung des Trennmessere wird durch einen nicht dargestellten elektrischen Kontakt ausgelöst, der enen Zugmagneten 66 schaltet. Dieser Magnet 66 ist über die Leisten 67.
67@ an den am Trennmesser 64 vorgesehenen Rollen 68, 68' angelenkt. Ii. Feder 69 bewegt das Trennmesser nach dei Siegelvorgang in die Ausgangsstellung zurück.
Im Schlits 65 des Ferrit-Kernes 45 ist für die Führung des Trennmessere beim Schnitt eine kurze Führung 7o vorgesehen.
Damit keine Überhitzung in den Schweißnähten beim Abschalten der Maschine bei Störungen auftreten kann, ist zweckmäßigerweise ein drehzahlabhängiges Schaltelement an geeigneter Steile in der Maschine vorgesehen, das den Generator 5o für die Siegelung abschaltet.
Dieses nicht dargestellte Sobaltelement kann an einer der drohenden Wellen an der Maschine vorgesehen sein.
Die Magnete können vorteilhafterweise aus Sintermetall bestehen, wenn mit Nieder- oder Mittelfrequenz gearbeitet wird. Sie können dann bequem in ihrer Form der Form der herzustellenden Schweißnaht odgl. angepaßt werden Im übrigen können solche Sintermetall-Magnete gemäß der Erfindung nur Erhöhung der Festigkeit in Gießhuz eingebettet worden. Unter diesen Umständen können sie dann auoh gleichzeitig als Druckwerkzeuge dienen.

Claims

Patentansprüche 1. Schlauchbeutelmaschine mit Schweißwerkzeugen, die den gefüllten Schlauch durch Quernähte unterteilen, dadurch g e k e n n z e i c h n 5 t, daß die Sohweißwerkzeuge als Magnete ausgebildet sind, deren Erregerspule mit einem Mittel- oder Niederfrequenzgenerator zur Erzeugung eines ein Erwärmung einer in Verbindung mit dem Kunststoffschlauch befindlichen Metallfolie odgl mittels induzierter Wirbelströme bewirkenden magnetischen Wechselfeldes verbunden sind.
2. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1, d dadurch g n k 5 n n Ir e i 0 h n e t, daß zur Herstellung der Schlauchlänganaht ein mit Druckrollenpaaren zusammenwirkender Elektromagnet und zur Herstellung der Beutelquernähte umlaufende ait entpsrechenden Eisenteilen susammenwirkende Elektromagnete vorgesehen sind.
3. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 2, dadurch g 5 k e n n s 5 i c h n 5 t, daß die tur Her stellung der Beutelquernähte dienenden Elektromagnete und die entsprechenden E@senteile in des die Verbindung der Kunststoffoberflächen bewirkenden Teil einen Schlitz für ein Beutel voneinander trennendes Messer aufweisen
4. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k 5 n n 1 @ i c h n e t, daß die Magnete auf Sintermetall bestehen.
5. Schlauchseutelmaschine nach Anspruch 4, dadurch g 5 k e n n s e i ¢ h n e t, daß die Magnete in Gießhars eingebettet sind.

L e e r s e i t e