DE1965693A1

DE1965693A1 - Heisssiegelvorrichtung

Info

Publication number: DE1965693A1
Application number: DE19691965693
Authority: DE
Inventors: Paul Kuehnle
Original assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Current assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1969-12-31
Publication date: 1971-07-15
Also published as: CH512311A

Description

Heißsiegelvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heißsiegeln oder Schweißen von zumindest thermoplastisch beschichteten Folien für die Herstellung von Verpackungsbehältnissen wie Beuteln od. dglo Es ist bekannt, Heißsiegelwerkzeuge bzw. Schweißwerkzeuge mit Hilfe von Steuerkurven über Gestänge zu betätigen. Wenn die Drehzahl der Steuerkurven verändert wird, so ändert sich bei diesen Vorrichtungen auch die Andrückzeit der Heißsiegelwerkzeuge entsprechend. Zum Einrichten von Verpackungsmaschinen, In welche solche Heißsiegelvorrichtungen eingebaut sind, ist es jedoch oft zweckmäßig, diese mit verminderter Leistung anzutreiben. Die Folge davon ist, daß auch die Drehzahl der Steuerkurven niedriger ist und herzustellende Heißsiegel- bzw.
Schweißnähte versengt oder gar verbrannt werden.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen die Heißsiegelwerkzeuge mit Hilfe von Pneumatikzylindern angetrieben werden. Die Druckluftzufuhr zu den Pneumatikzylindern wird dabei mittels Magnetventilen gesteuert. Die Dauer der Stromzufuhr zu den Magnetventilen wird von elektrischen Zeitschaltern gesteuert. Bei diesen Vorrichtungen ist wohl die Anpreß zelt der Heißsiegelwerkzeuge von der augenblicklichen Leistung der Vorrichtung, sofern der Zeitschalter nicht verstellt wurde, unabhängig, jedoch besteht der Nachteil pneumatischer Antriebe bekanntlich darin, daß sie aufgrund von Druckschwankungen während der Druckluft zufuhr und sich möglicherweise ändernden Reibwiderständen unterschiedlich schnell arbeiten. Besonders bei hohen Taktzahlen der Heißsiegelwerkzeuge entstehen dadurch Nähte mit ungleichmäßiger Beschaffenheit.
Weiterhin sind für Heißsiegelvorrichtungen Abhebeeinrichtungen bekannt, welche beim Ausschalten der betreffenden Verpackungsmaschine sofort die Heißsiegelwerkzeuge in ihre Ausgangsstellung zurückführen. Es kann jedoch vorkommen, daß die Maschine ausgeschaltet wird, wenn die Nähte von Verpackungsbehältnissen nur teilweise fertig sind. Vor erneuter Inbetriebnahme der Maschine müssen dann die fehlerhafte Nähte aufweisenden Verpackungsbehältnisse von Hand entfernt werden.
Zur Vermeidung der genannten Nachteile wird deshalb ausgegangen von einer Heißsiegelvorrichtung, die eine auf einer umlaufenden Steuerwelle angeordnete Steuerkurve zum Schließen und (Jffnen mindestens eines Heißsiegelwerkzeugs aufweist und die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen auf eine vorwählbare Ijaufzeit eingestellten und von der Steuerwelle betätigten Verzögerungsschalter an sich bekannter Art, an den eine besondere Einrichtung zum offenen der Heißsiegelwerkzeuge angeschlossen ist, derart, daß das Offenen der Heißsiegelwerkzeuge spätestens nach Ablauf der an dem Verzögerungsschalter eingestellten Zeitspanne erfolgt0 Diese besondere Einrichtung zum öffnen der Heißsiegelwerkzeuge besteht dabei vorzugsweise aus einem einen Arbeitskolben aufweisenden Zylinder, der über ein von dem Verzögerungsschalter ansteuerbares Steuerventil an eine Druckluftleitung angeschlossen ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in die Vorrichtung eine den Anpreßdruck des Heißsiegelwerkzeugs begrenzende Feder derart eingebaut und der Zylinder derart angeordnet, daß die Wirkung der Feder mittels des Arbeitskolbens aufhebbar ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung besteht darin, daß unabhängig davon, ob der mechanische Antrieb der Vorrichtung mit verminderter Leistung betrieben wird oder gar während eines Heißsiegelvorgangs stillgesetzt wird, die Heißsiegelwerkzeuge eine vorbestimmbare Zeitdauer in ihrer Arbeitsstellung bleiben. Dadurch werden sowohl verbrannte als auch unrertige Nähte vermieden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer umlaufenden Steuerwelle 1, einer mit dieser Steuerwelle 1 verbundenen Steuerkurve 2, einem auf einer Achse 3 schwenkbar angeordneten Hebel 4 mit einer drehbar gelagerten Kurvenrolle 5, einer an dem freien Ende 6 des Hebels 4 angelenkten Stange 7, einem weiteren, auf einem Bolzen 8a schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebel 8, einem an einem Ende 9 dieses Hebels 8 schwenkbar angeordneten Heißsiegelwerkzeug 10 sowie einem Gegenwerkzeug 11, das beispielsweise als Formdorn ausgebildet ist und das mit weiteren nicht dargestellten Formdornen zusammen in an sich bekannter Weise an einem nicht dargestellten, schrittweise um eine senkrechte Achse umlaufenden Rad befestigt sein kann, und einer Einrichtung 12 zum offenen der Werkzeuge 10, 11. Die Einrichtung 12 ihrerseits besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 13 mit einem Arbeitskolben 14, einem Steuerventil 15, einem Verzögerungsschalter 16 und einem dem Verzögerungsschalter 16 vorgeordneten weiteren Schalter 17.
Die Steuerwelle 1 mit der Steuerkurve 2 steht mit einem an sich bekannten, nicht dargestellten Antriebsmotor in Verbindung. Die Drehzahl dieses Antriebsmotors kann regelbar sein, derart, daß eine nicht dargestellte Verpackungsmaschine, von der die Heißsiegelvorrichtung ein Bestandteil ist, während des Anfahrens oder des Einrichtens mit einer geringeren als der Nennleistung betrieben werden kann.
Der Hebel 4 wird beim Umlauf der Steuerwelle 1 mittels der Steuerkurve 2 und der auf ihr abrollenden Kurvenrolle 5 gegen die Wirkung einer an dem Hebel 4 angreifenden Rückholfeder 18 geschwenkt. Die Stange 7 ist mit ihrem zweiten Ende 19 in einem Lager 20 längsverschiebbar gelagert. Auf dem mittleren Teil der Stange 7 ist ein Teller 21 angeordnet, gegen den eine Druckfeder 22 anliegt. Die Druckfeder 22 stützt sich mit ihrem anderen Ende gegen einen weiteren Teller 25 ab, welcher an dem Lager 20 anliegt. Am freien Ende 19 der Stange 7 ist ein verstellbarer Anschlag 24 vorgesehen, der verhindert, daß die Stange 7 durch die Wirkung der Druckfeder 22 aus dem Lager 20 gezogen werden kann. Das Lager 20 ist mittels zweier Bolzen 25 schwenkbar am freien Ende 26 des Hebels 8 gelagert.
Entsprechend dem Schwenkweg des Endes 6 des Hebels 4 wird die Stange 7 bewegt. Dabei drückt der Teller 21 die Druckfeder 22 derart gegen das Lager 20, daß das Ende 9 des Hebels 8 das Heißsiegelwerkzeug 10 gegen das Gegenwerkzeug 11 drückt. Zwischen diese Werkzeug#e 10 und 11 eingeführte thermoplastische Folie 2 oder thermoplastisch beschichteter Packstoff wird dadurch mit einer Schweiß- bzw. Heißsiegelnaht versehen.
Beim Rückhub des Hebels 4 und der Stange 7 wird zunächst die Druckfeder 22 so weit entspannt, bis sich der Anschlag 24 gegen das Lager 20 legt und eine weitere Verschiebung der Stange 7 in diesem verhindert. Während des nächsten Teils des Rückhubs des Hebels 4 und der Stange 7 wird dann das Heißsiegelwerkzeug 10 vom Packstoff 27 und vom Gegenwerkzeug 11 entfernt.
Die Betätigung des Schalters 17 derart, daß dieser ein Signal abgibt, erfolgt im Takt der Heißsiegelvorrichtung jeweils dann, wenn das Heißsiegelwerkzeug 10 gegen das Gegenwerkzeug 11 angedrückt wird. Die Abgabe des Signals wird vom Schalter 17 zweckmäßigerweise im wesentlichen so lange Zeit fortgesetzt, wie für den Heißsiegelvorgang unter Zugrundelegung der Nennleistung der Vorrichtung an Zeit benötigt wird. Zu diesem Zweck kann eine Steuernocke 28 vorgesehen sein, deren Erhebung 29 sich im wesentlichen über den selben Drehwinkel erstreckt wie diejenige der Steuerkurve 2 und synchron mit dieser umläuft.
Wenn nun der Schalter 17 ein Signal abgibt, so wird dieses erst nach einer an dem Verzögerungsschalter 16 vorwählbaren Zeitdauer an das Steuerventil 15 weitergegeben. Diese Zeitdauer wird geringfügig länger eingestellt als die Dauer des Heißsiegelvor gangs der Vorrichtung bei deren Nennleistung.
Wenn aus irgend einem Grund der Umlauf der Steuerwelle 1 verzögert oder gar unterbrochen wird, so betätigt nach Ablauf der vorgewählten Zeitdauer der Verzögerungsschalter 16 das Steuerventil 15. Dadurch wird eine zum Zylinder 13 führende Leitung 30 mit einer Druckluftleitung 31 verbunden und der Arbeitskolben 14 derart beaufschlagt, daß dieser das Ende 26 des Hebels 8 gegen die Druckfeder 22 schwenkt und deren Kraft überwindet.
Dadurch wird das Heißsiegelwerkzeug 10 vom Gegenwerkzeug 11 weggeschwenkt. Der verzögerte Umlauf der Steuerwelle 1 kann, wie bereits angedeutet, durch Antreiben mit verringerter Drehzahl zum Zwecke des Einrichtens der Verpackungsmaschine verursacht werden. Eine Unterbrechung des Umlaufs tritt bei jedem Ausschalten der Verpackungsmaschine auf.
Der Schalter 17 und der Verzögerungsschalter 16 können in an sich bekannter Weise entweder als pneumatische oder als elektrische Schaltelemente ausgebildet sein. Dementsprechend wird dann auch das Steuerventil 15 entweder pneumatisch oder elektromagnetisch betätigt.
Da es vorteilhaft sein kann, das Heißsiegelwerkzeug 10 nur dann zu betätigen, wenn sich Packstoff 27 zwischen diesem und dem Gegenwerkzeug 11 befindet, kann ein Taster 32 vorgesehen sein, welcher gegebenenfalls ein Ansteuern des Steuerventils 15 und damit eine Beaufschlagung des Arbeitskolbens 14 in Richtung des Endes 26 des Hebels 8 bewirkt.
Auf die Anordnung der Druckfeder 22 könnte auch verzichtet werden, wenn man den Zylinder 13 und den Arbeitskolben 14 in den mechanischen Antrieb 2,4,7 derart einbaut, daß der Hub des Arbeitskolbens 14 demJenigen der Steuerkurve 2 überlagerbar ist.
Zweckmäßigerweise würde man auch hierbei eine Zylinderbauform verwenden, die eine wechselseitige Beaufschlagung des Arbeitskolbens ermöglicht. In diejenige von den zu dem Zylinder führenden Leitungen, die das Andrücken des Heißsiegelwerkzeugs bewirkt, wird dann zur Begrenzung des Anpreßdrucks ein Druckminderventil und ein Sicherheitsventil eingebaut.
Wie bereits eingangs erwähnt, ist es mittels der beschriebenen Vorrichtung möglich, die Andrückzeit des Heißsiegelwerkzeugs 10 auf eine vorbestimmbare Zeitdauer zu begrenzen, gleichgültig ob der mechanische Antrieb 2,4,7 der Vorrichtung mit verminderter Leistung arbeitet oder aus irgend einem Grund während eines Heißsiegelvorgangs stillgesetzt wird. Einmal begonnene Nähte werden fertiggestellt, so daß inne Packungen mit fehlerhaften Nähten aus der Verpackungsmaschine entfernt werden müssen. Wenn die Vorrichtung mit Nennleistung betrieben wird, so treten infolge des mechanischen Antriebs 2,4,7 keine Andrückzeiten mit unterschiedlicher Dauer auf. Durch die besondere Ausbildung der Steuerung wird gegenüber einer nur pneumatisch betätigten Heißsiegelvorrichtung nur in Ausnahmefällen Druckluft verbraucht. Die Lärmbelästigung ist dadurch auf ein Minimum beschränkt. Patentansprüche

Claims

Patentansprüche: Heißsiegelvorrichtung zum Heißsiegeln oder Schweißen von zumindest thermoplastisch beschichteten Folien für die Herstellung von Verpackungsbehältnissen wie Beuteln od. dgl., die eine auf einer umlaufenden Steuerwelle angeordnete Steuerkurve zum Schließen und Öffnen mindestens eines Heißsiegelwerkzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine vorwählbare Laufzeit eingestellter und von der Steuerwelle (1) betätigter Verzögerungsschalter (16) an sich bekannter Art vorgesehen ist, an den eine besondere Einrichtung (12) zum Öffnen der Heißsiegelwerkzeuge (10) angeschlossen ist, derart, daß das Öffnen der Heißsiegelwerkzeuge (10) spätestens nach Ablauf der an dem Verzögerungsschalter eingestellten Zeitspanne erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12) zum Öffnen der Heißsiegelwerkzeuge (10) aus einem einen Arbeitskolben (14) aufweisenden Zylinder (13) besteht, der über ein von dem Verzögerungsschalter (16) ansteuerbares Steuerventil (15) an eine Druckluftleitung (31) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den mechanischen Antrieb (2,4,7) der Vorrichtung eine den Anpreßdruck des Heißsiegelwerkzeugs (10) begrenzende Feder (22) derart eingebaut ist und daß der Zylinder (1,5) derart angeordnet ist, daß die Wirkung der Feder (22) mittels des Arbeitskolbens (14) aufhebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (13) und der Arbeitskolben (14) derart in den mechanischen Antrieb (2,4,7) eingebaut sind, daß der Hubweg des Arbeitskolbens (14) dem mittels der Steuerkurve (2) erzeugbarem überlagerbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß in eine zum Zylinder (13) führende Leitung ein Druckminderventil und ein Sicherheitsventil eingebaut sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsschalter (16) ein pneumatisch arbeitender Verzögerungsschalter an sich bekannter Art ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch geL.ennzeichnet, daß der Verzögerungsschalter (16) ein an sich bekannter elektrischer Verzögerungsschalter ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf das Vorhandensein von Packstoff (27) zwischen dem Heißsiegelwerkzeug (10) und dem Gegenwerkzeug (11) ansprechender Taster (32) vorgesehen ist, der mit dem Steuerventil (15) in Wirkverbindung steht.