DE19616489C1 - Sealing mechanism in packing machine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Siegelvorrichtung in einer Verpackungsmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der US 3,074,214 bekannt geworden ist. Die bekannte Siegelvorrichtung weist zwei Siegelwalzen auf, die in jeweils einem Schenkel eines U-förmigen Trägers angeordnet sind. Um die Betriebsbereitschaft der Siegelvorrichtung zu erreichen müssen die Siegelwalzen derartiger Siegelvorrichtungen auf die Siegeltemperatur des Packstoffes aufgeheizt werden, was in der Praxis etwa 10 Minuten dauert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich infolge der Verlustwärme der Siegelwalzen die Temperaturen der Lagerplatten und der anderen Bauteile des Gestells über Stunden hinweg noch erhöhen. Diese Temperaturerhöhung der Bauteile hat zur Folge, daß sich der Siegelspalt bis zum Erreichen einer konstanten Endtemperatur ständig vergrößert. Um undichte Siegelnähte zu vermeiden, sind deshalb an den bekannten Siegelvorrichtungen Einrichtungen zum manuellen Einstellen des Siegelspaltes vorgesehen, die insbesondere während der ersten Betriebsstunden der Siegelvorrichtung ständig nachjustiert werden müssen. Ein derartiges Vorgehen ist unbefriedigend, da selbst bei geschultem Personal nicht ausgeschlossen werden kann, daß trotzdem undichte Siegelnähte erzeugt werden. Darüber hinaus ist die genaue Einstellung des Siegelspaltes insbesondere bei einem in der Siegelwalze integrierten Trennmesser ein kritischer Vorgang, da ein zu kleiner Siegelspalt zur Beschädigung des Trennmessers, ein zu großer Siegelspalt jedoch zu nicht oder nicht vollständig abgetrennten Schlauchbeutelpackungen führt.The invention is based on a sealing device in one Packaging machine according to the preamble of claim 1, such as they are known for example from US 3,074,214 is. The known sealing device has two sealing rollers on, each in one leg of a U-shaped carrier are arranged. To ensure the operational readiness of the The sealing rollers must reach the sealing device such sealing devices to the sealing temperature of the Packaging material are heated, which in practice is about 10 Takes minutes. However, it has been shown that as a result the heat loss of the sealing rollers the temperatures of the Bearing plates and the other components of the frame Increase for hours. This increase in temperature Components has the consequence that the sealing gap up to Reaching a constant final temperature is constantly increasing. In order to avoid leaky sealing seams, the known sealing devices for manual devices Adjustment of the sealing gap provided, in particular during the first hours of operation of the sealing device have to be readjusted constantly. Such an approach is unsatisfactory, since even with trained personnel it is not it can be excluded that leaks nevertheless Sealing seams are generated. In addition, the exact Adjustment of the sealing gap, especially in the case of Sealing roller integrated cutting knife a critical process there is too little sealing gap to damage the Cutting knife, too large a sealing gap, however, not or not completely separated tubular bag packs leads.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und eine gattungsgemäße Siegelvorrichtung in einer Verpackungsmaschine derart auszubilden, daß der einmal eingestellte Siegelspalt während der gesamten Betriebsdauer der Siegelvorrichtung zumindest nahezu konstant ist, so daß ohne Nachjustierungen stets dichte Schlauchbeutelpackungen erzeugt werden können. The object of the invention is therefore that described above Avoid disadvantages of the prior art, and a generic sealing device in one Form packaging machine so that the once set sealing gap during the entire operating time the sealing device is at least almost constant, so that always tight tubular bag packs without readjustments can be generated.
Die erfindungsgemäße Siegelvorrichtung in einer Verpackungsmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der Siegelspalt während der gesamten Betriebsdauer der Siegelvorrichtung zumindest nahezu konstant bleibt. Dadurch lassen sich ohne Nachjustierungen stets dichte Nähte an Schlauchbeutelpackungen erzielen.The sealing device according to the invention in one Packaging machine with the characteristic features of the Claim 1 has the advantage that the sealing gap during the total operating time of the sealing device at least remains almost constant. This means that without Readjustments always have tight seams Achieve flow packs.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Siegelvorrichtung in einer Verpackungsmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of sealing device according to the invention in a Packaging machine result from the subclaims.
Eine gute thermische Entkoppelung der Lagerplatten voneinander läßt sich erzielen, wenn die Verbindungselemente an den Seiten der Lagerplatten angeordnet sind.A good thermal decoupling of the bearing plates can be achieved if the connecting elements are arranged on the sides of the bearing plates.
Der Siegelspalt läßt sich auf einfache Weise mittels Einstellschrauben einstellen, die auf die Verbindungselemente einwirken. Um den Wärmeübergang von den Siegelwalzen auf die Lagerplatten zu verringern, ist es darüber hinaus besonders vorteilhaft, wenn sich die Siegelwalzen und die sie tragenden Wellen lediglich in Teilbereichen berühren. Dies läßt sich bevorzugt mittels Doppelkonen realisieren.The seal gap leaves itself in a simple way using adjusting screws adjust which act on the connecting elements. Around the heat transfer from the sealing rollers to the bearing plates it is also particularly advantageous to reduce when the sealing rollers and the shafts carrying them touch only in parts. This can be done preferably using double cones.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown, and is in the description below explained in more detail. Show it
Fig. 1 eine Siegelvorrichtung in einer Verpackungsmaschine in einer schematischen Darstellung, die Fig. 1 shows a sealing device in a packaging machine in a schematic representation
Fig. 2 einen Teil der Siegelvorrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt, und die Fig. 2 shows a part of the sealing device of FIG. 1 in a side view and partially in longitudinal section, and the
Fig. 3 die Siegelvorrichtung nach Fig. 2 in einer Vorderansicht und teilweise im Schnitt. Fig. 3 shows the sealing device of FIG. 2 in a front view and partially in section.
Die in der Fig. 1 schematisch dargestellte Siegelvorrichtung 10 in einer Verpackungsmaschine, beispielsweise in einer nicht dargestellten horizontalen Schlauchbeutelmaschine, hat zwei beheizbare Siegelwalzen 11, 12, die auf jeweils einer Hohlwelle 13, 14 drehfest angeordnet sind. Die beiden Hohlwellen 13, 14 sind in Lagerkörpern 17, 18 gelagert, wobei die eine Hohlwelle 13, wie später noch näher erläutert, mittels Federn 20 elastisch aufgehängt ist. The sealing device 10 shown schematically in FIG. 1 in a packaging machine, for example in a horizontal tubular bag machine, not shown, has two heatable sealing rollers 11 , 12 , which are each arranged on a hollow shaft 13 , 14 in a rotationally fixed manner. The two hollow shafts 13 , 14 are mounted in bearing bodies 17 , 18 , the one hollow shaft 13 , as will be explained in more detail later, being elastically suspended by means of springs 20 .
Die beiden Siegelwalzen 11, 12 werden von einem Servomotor 21 angetrieben, der über ein erstes Getriebe 22 mit der einen Hohlwelle 14 gekoppelt ist. Die beiden Hohlwellen 13, 14 sind wiederum über ein zweites Getriebe 23 miteinander verbunden, so daß auch der Antrieb vom Servomotor 21 auf die andere Hohlwelle 13 gewährleistet ist. Zum Zuführen des Stromes für die nicht dargestellten Siegelwalzenheizungen, die vorzugsweise in Form von sogenannten Heizpatronen ausgebildet sind, dienen größtenteils in den Hohlwellen 13, 14 geführte Leitungen 24, die mit auf den Hohlwellen 13, 14 angeordneten Schleifringabnehmern 25 verbunden sind.The two sealing rollers 11 , 12 are driven by a servo motor 21 which is coupled to the one hollow shaft 14 via a first gear 22 . The two hollow shafts 13 , 14 are in turn connected to one another via a second gear 23 , so that the drive from the servo motor 21 to the other hollow shaft 13 is also ensured. For feeding the current to the unillustrated seal roll heaters, which are preferably designed in the form of so-called cartridge heaters, used mostly in the hollow shafts 13, 14 run lines 24 connected to the hollow shafts 13, 14 arranged slip ring collectors 25 are connected.
Wie die Fig. 2 und 3 genauer zeigen, sind die Lagerkörper 17, 18 in entsprechenden Aussparungen in zwei unteren und zwei oberen Lagerplatten 26, 27 angeordnet, die sich jeweils beidseitig der Siegelwalzen 11, 12 befinden. Die Hohlwellen 13, 14 sind gegen seitliches Verrutschen in den Lagerkörpern 17, 18 mittels eines Sicherungsringes 28 bzw. eines Flansches 29 gesichert. Die in den beiden Siegelwalzen 11, 12 angeordneten Siegelwalzenheizungen wirken auf Siegelbacken 31, 32 der Siegelwalzen 11, 12, wobei jede der beiden Siegelwalzen 11, 12 beispielsweise jeweils vier um 90° zueinander versetzt angeordnete, gleichartige Siegelbacken 31, 32 hat, so daß bei jeder vollständigen Umdrehung der beiden Siegelwalzen 11, 12 jeweils vier Quernähte in einem siegelfähigen Packstoffband gebildet werden. In der oberen Siegelwalze 11 ist in jeder ihrer Siegelbacken 31 ein bewegliches Trennmesser 33 zum Abtrennen von Beutelpackungen vom Packstoffband angeordnet, das mit einem in der Siegelbacke 32 der unteren Siegelwalze 12 befindlichen Gegenlager 34 zusammenwirkt.As shown in FIGS . 2 and 3 in more detail, the bearing bodies 17 , 18 are arranged in corresponding recesses in two lower and two upper bearing plates 26 , 27 , which are located on both sides of the sealing rollers 11 , 12 . The hollow shafts 13 , 14 are secured against slipping sideways in the bearing bodies 17 , 18 by means of a locking ring 28 or a flange 29 . The sealing roller heaters arranged in the two sealing rollers 11 , 12 act on sealing jaws 31 , 32 of the sealing rollers 11 , 12 , each of the two sealing rollers 11 , 12, for example, each having four identical sealing jaws 31 , 32 arranged offset by 90 ° to one another, so that at each complete rotation of the two sealing rollers 11 , 12 four transverse seams are formed in a sealable packaging material band. Arranged in the upper sealing roller 11 in each of its sealing jaws 31 is a movable separating knife 33 for separating bag packs from the packaging material strip, which interacts with a counter bearing 34 located in the sealing jaw 32 of the lower sealing roller 12 .
Die beiden unteren Lagerplatten 26 sind auf einer Konsole 35 angeordnet, die ihrerseits mittels Stützen 36 am Gestell der Verpackungsmaschine befestigt sind. An den beiden Längsseiten der Siegelwalzen 11, 12 sind mit der Konsole 35 und den unteren Lagerplatten 26 zwei Aussparungen aufweisende Seitenwände 37 verbunden. Innerhalb einer Aussparung 38 ist an einer der Seitenwände 37 ein Abstreifer 39 befestigt, der das Anhaften des Packstoffbandes an der unteren Siegelwalze 12 verhindert. Mit der Konsole 35 sind vier Stangen 41 verbunden, die sich senkrecht zur Konsole 35 und parallel zu den unteren Lagerplatten 26 erstrecken. Die Stangen 41 dienen zum Führen der beiden oberen Lagerplatten 27. Dazu sind in den oberen Lagerplatten 27 Bohrungen 42 ausgebildet, in denen die Stangen 41 mittels Gleitlager 43 gelagert sind.The two lower bearing plates 26 are arranged on a bracket 35 , which in turn are fastened to the frame of the packaging machine by means of supports 36 . On the two long sides of the sealing rollers 11 , 12 , two recesses have side walls 37 connected to the bracket 35 and the lower bearing plates 26 . A scraper 39 is fastened to one of the side walls 37 within a recess 38 and prevents the packaging material tape from adhering to the lower sealing roller 12 . With the bracket 35 four rods 41 are connected, extending perpendicular to the bracket 35 and parallel to the lower bearing plates 26th The rods 41 serve to guide the two upper bearing plates 27 . For this purpose, 27 holes 42 are formed in the upper bearing plates, in which the rods are mounted by means of plain bearings 41 43rd
Die oberen Stirnseiten der Stangen 41 sind mit der Unterseite einer Abschlußplatte 44 verschraubt, die ebenfalls mit den beiden Seitenwänden 37 fest verbunden ist. In der Unterseite der Abschlußplatte 44 sind erste Ausnehmungen 46 ausgebildet, wobei jede Ausnehmung 46 in Deckung mit einer in den oberen Lagerplatten 26 ausgebildeten zweiten zylindrischen Ausnehmung 47 angeordnet ist. In den Ausnehmungen 46, 47 ist jeweils eine Feder 20 angeordnet. Die unteren Stirnseiten der Federn 20 wirken jeweils auf den Grund der zweiten Ausnehmungen 47 in den oberen Lagerplatten 27, während die oberen Stirnseiten der Federn 20 von jeweils einer in Verlängerung der Ausnehmungen 46 angeordneten Einstellschraube 48 belastet ist, die aus der Oberseite der Abschlußplatte 44 herausragen. Mittels der Einstellschrauben 48 ist die Vorspannung der Federn 20 veränderbar.The upper end faces of the rods 41 are screwed to the underside of an end plate 44 , which is also firmly connected to the two side walls 37 . First recesses 46 are formed in the underside of the end plate 44 , each recess 46 being arranged in register with a second cylindrical recess 47 formed in the upper bearing plates 26 . A spring 20 is arranged in each of the recesses 46 , 47 . The lower end faces of the springs 20 each act on the bottom of the second recesses 47 in the upper bearing plates 27 , while the upper end faces of the springs 20 are each loaded by an adjusting screw 48 arranged in the extension of the recesses 46 , which protrude from the top of the end plate 44 . The preload of the springs 20 can be changed by means of the adjusting screws 48 .
Die beiden oberen Lagerplatten 27 haben an den der Siegelwalze 11 abgewandten Längsseiten 49, 50 auf der der Abschlußplatte 44 zugewandten Oberseite je zwei erste Fortsätze 51. In Deckung mit den ersten Fortsätzen 51 sind an den Unterseiten der unteren Lagerplatte 27 an den der Siegelwalze 12 abgewandten Längsseiten 49, 50 zwei zweite Fortsätze 52 ausgebildet, die der Konsole 35 zugewandt sind. Zwischen den ersten und zweiten Fortsätzen 51, 52 sind im wesentlichen stiftförmige Verbindungselemente 53 angeordnet.The two upper bearing plates 27 each have two first extensions 51 on the longitudinal sides 49 , 50 facing away from the sealing roller 11 on the upper side facing the end plate 44 . In alignment with the first projections 51 , two second projections 52 are formed on the undersides of the lower bearing plate 27 on the longitudinal sides 49 , 50 facing away from the sealing roller 12 , which projections face the console 35 . Essentially pin-shaped connecting elements 53 are arranged between the first and second extensions 51 , 52 .
Die Verbindungselemente 53 bestehen aus einem Material mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, insbesondere aus Ni36, aus Glaswerkstoff, oder aus keramischem Werkstoff. Die Ankoppelung der Verbindungselemente 53 an die Fortsätze 51, 52 der Lagerplatten 26, 27 erfolgt mittels Distanzhülsen 54, die an den jeweiligen Enden der Verbindungselemente 53 angeordnet sind. In den Bohrungen der Distanzhülsen 54 sind Gewinde 55 ausgebildet, in die von den den Verbindungselementen 53 abgewandten Seiten der Fortsätze 51, 52 Verstellschrauben 56, 57 eingreifen. Mittels der oberen Verstellschrauben 56 läßt sich der Abstand zwischen den oberen Fortsätzen 51 und den oberen Distanzhülsen 54, und somit auch die Größe des Siegelspaltes S für das Packstoffband zwischen den Siegelwalzen 11, 12 verändern.The connecting elements 53 consist of a material with a low coefficient of thermal expansion, in particular of Ni36, of glass material, or of a ceramic material. The connecting elements 53 are coupled to the extensions 51 , 52 of the bearing plates 26 , 27 by means of spacer sleeves 54 which are arranged at the respective ends of the connecting elements 53 . Threads 55 are formed in the bores of the spacer sleeves 54 , into which adjusting screws 56 , 57 engage from the sides of the extensions 51 , 52 facing away from the connecting elements 53 . By means of the top adjustment screw 56, the distance between the upper projections 51 and the upper spacers 54 may be, and thus change the size 12 of the sealing gap S for the packing material band between the sealing rollers 11,.
Um zu gewährleisten, daß die obere Siegelwalze 11 zum Verhindern von Beschädigungen der Siegelbacken 31, 32, des Trennmessers 33 und des Gegenlagers 34 in Richtung der Federn 20 ausweichen kann (Überlastsicherung beziehungsweise Siegelkraftbegrenzung) liegen die Verbindungselemente 53 auf den Distanzhülsen 54 an den den Verstellschrauben 56, 57 gegenüberliegenden Seiten lediglich lose auf. Dazu haben die Verbindungselemente 53 an ihren jeweiligen Enden konisch ausgebildete Bereiche 58, 59, die an entsprechend angepaßten Senkungen 61, 62 in den Distanzhülsen 54 aufliegen. Zusätzlich zur Führung weist jedes Verbindungselement 53 an seinen beiden Stirnseiten je eine zylindrisch ausgebildete Spitze 63 auf, die in dem Gewinden 55 der Distanzhülsen 54 mit Spiel geführt ist. To ensure that the upper sealing roller 11 can avoid damage to the sealing jaws 31 , 32 , the separating knife 33 and the counter bearing 34 in the direction of the springs 20 (overload protection or sealing force limitation), the connecting elements 53 are located on the spacer sleeves 54 on the adjusting screws 56 , 57 opposite sides only loosely. For this purpose, the connecting elements 53 have regions 58 , 59 of conical design at their respective ends, which rest on correspondingly adapted depressions 61 , 62 in the spacer sleeves 54 . In addition to the guidance, each connecting element 53 has a cylindrical tip 63 on its two end faces, which is guided with play in the thread 55 of the spacer sleeves 54 .
Die oben beschriebene Siegelvorrichtung 10 in einer
Verpackungsmaschine arbeitet wie folgt:
Um die Betriebsbereitschaft der Siegelvorrichtung 10
herzustellen wird die Heizeinrichtung für die Siegelwalzen
11, 12 aktiviert, so daß die Siegelbacken 31, 32 eine
Temperatur aufweisen, die zum Bilden der Quernähte in dem
durch den Siegelspalt S geförderten Packstoffband
ausreichend ist. Diese Aufwärmphase der Siegelwalzen 11, 12
dauert in etwa 10 Minuten. Anschließend kann mit der
Produktion von Schlauchbeutelpackungen begonnen werden.
Aufgrund der Verlustwärme der beiden Siegelwalzen 11, 12
heizen sich während der Produktionsdauer die Bauteile der
Siegelvorrichtung 10 weiter auf. Die Verlustwärme wird von
den Siegelwalzen 11, 12 über die Lagerkörper 16, 17 auf die
Lagerplatten 26, 27, und von dort auf die mit den
Lagerplatten 26, 27 direkt in Berührung stehenden anderen
Bauteile des Gestells der Siegelvorrichtung 10 übertragen.
Um zu verhindern, daß insbesondere die Erwärmung der
Lagerplatten 26, 27 während des Betriebes der
Siegelvorrichtung 10 zu einer Vergrößerung des Siegelspaltes
S, und somit zu undichten Siegelnähten an
Schlauchbeutelpackungen führt, sind die beiden oberen
Lagerplatten 27 von den beiden unteren Lagerplatten 26
thermisch entkoppelt. Die einzige direkte Verbindung
zwischen den Lagerplatten 26, 27 erfolgt über die
Verbindungselemente 53, die an den Längsseiten 49, 50 der
Lagerplatten 26, 27, also möglichst weit von den beiden
Siegelwalzen 11, 12 entfernt angeordnet sind. Da die
Verbindungselemente 53 aus einem Material mit geringem
Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen, bleibt der Abstand
zwischen den Lagerplatten 26, 27, und somit auch der Abstand
zwischen den beiden den Siegelspalt S definierenden
Hohlwellen 13, 14 beziehungsweise Siegelwalzen 11, 12
während des Betriebes der Siegelvorrichtung 10 nahezu
konstant.The sealing device 10 described above in a packaging machine works as follows:
In order to make the sealing device 10 ready for operation, the heating device for the sealing rollers 11 , 12 is activated, so that the sealing jaws 31 , 32 have a temperature which is sufficient for forming the transverse seams in the packaging material strip conveyed through the sealing gap S. This warm-up phase of the sealing rollers 11 , 12 takes about 10 minutes. The production of tubular bag packs can then begin. Due to the heat loss of the two sealing rollers 11 , 12 , the components of the sealing device 10 continue to heat up during the production period. The heat loss is transferred from the sealing rollers 11 , 12 via the bearing bodies 16 , 17 to the bearing plates 26 , 27 , and from there to the other components of the frame of the sealing device 10 which are in direct contact with the bearing plates 26 , 27 . In order to prevent the heating of the bearing plates 26 , 27 during operation of the sealing device 10 from increasing the sealing gap S and thus leading to leaky sealing seams on tubular bag packs, the two upper bearing plates 27 are thermally decoupled from the two lower bearing plates 26 . The only direct connection between the bearing plates 26 , 27 takes place via the connecting elements 53 , which are arranged on the longitudinal sides 49 , 50 of the bearing plates 26 , 27 , that is to say as far as possible from the two sealing rollers 11 , 12 . Since the connecting elements 53 consist of a material with a low coefficient of thermal expansion, the distance between the bearing plates 26 , 27 , and thus also the distance between the two hollow shafts 13 , 14 or sealing rollers 11 , 12 defining the sealing gap S, remains almost during the operation of the sealing device 10 constant.
Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß zur Verringerung der Wärmeübertragung von den Siegelwalzen 11, 12 auf die Hohlwellen 13, 14 die Siegelwalzen 11, 12 nicht auf ihrer gesamten Länge auf den Hohlwellen 13, 14 aufliegen. Dies wird vorzugsweise durch Doppelkonen aus thermisch isolierendem Material erreicht, so daß die Siegelwalzen 11, 12 lediglich im Bereich der Doppelkonen mit den Hohlwellen 13, 14 in Berührung stehen.In addition, it is pointed out that in order to reduce the heat transfer from the sealing rollers 11 , 12 to the hollow shafts 13 , 14, the sealing rollers 11 , 12 do not rest on the hollow shafts 13 , 14 over their entire length. This is preferably achieved by double cones made of thermally insulating material, so that the sealing rollers 11 , 12 are only in contact with the hollow shafts 13 , 14 in the region of the double cones.
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Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Effective date: 20131101 |