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Vorrichtung zum Herstellen und Büllen von Beutelpackungen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen und Füllen
von Beutelpackungen, beispielsweise für Backpulver, mit einer Zuführung des fertigbedruckten
und auf der Innenseite mit einer Kunststoffolie kaschierten breiten Papierstreifens
unter Faltung des Streifens in Längsmitte, Anordnung einer Schweißwalze für die
Herstellung der der Faltung gegenüberliegenden Längsnaht sowie der Quernähte einschließlich
der Trennung der fertigen Beutel voneinander und Anordnung einer Fülldüse, deren
Mündung zum Befüllen der Packungen in die noch nicht fertig verschlossenen Packungen
hineinreicht.
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Bei Vorrichtungen zur Herstellung von Backpulverbeuteln und anderen
beutelförmigen Verpackungen wurden die Beutel hergestellt und gefüllt, indem ein
einziger, doppelt-breiter Streifen zunächst längsweise in der Mitte gefaltet wurde
und anschließend während des Füllens mit der Fülldüse mit einer einzigen Längsnacht
versehen wurde an der Stelle, an der die aufeinandergefalteten Kanten des doppelt-breiten
Streifens aufeinanderlagen.
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Auch hierbei wurde nur eine einzige Schweißwalze verwendet, die sowohl
Quernähte als auch Längsnähte herstellte. Es ergab sich dadurch zwar die Möglichkeit
beim Einfüllen die Düse derart zu führen, daß das Füllgut im wesentlichen auf die
gefaltete Knickstelle hin gerichtet eingefüllt wurde und dadurch eine Beeinträchtigung
der etwa an gleicher Stelle hergestellten Längsschweißnaht wesentlich verringert
wurde. Damit war jedoch ein anderer Nachteil verbunden: Die quergeschweißten Nähte
waren an der Knickkante, an der die beiden Teile der Streifen übereinandergeknickt
und -gelegt waren, nicht vollständig dicht zu verschweißen, es entstanden nach dem
Trennen der Beutel immer wieder Undichtigkeiten.
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Bei Backpulverbeuteln und anderen beutelförmigen Verpackungen, die
aus einem auf der Innenseite mit Kunststoffolie kaschierten und außen bedruckten
Papier bestehen und die ringsumverschweißt sind, wurden bisher auch schon die Querverschweißungen
mit festem Abstand auf einer Walze hergestellt, die auch gleichzeitig die Längsverschweißungen
bewirkte. Bei dem Bedrucken der Papierstreifen ergaben sich jedoch Längenverschiebungen
im Druckbild, beispielsweise dadurch, daß das Material sich dehnte oder zusammenzog,
wenngleich auch nur um äußerst geringe Beträge; auch aufgrund der Berücksichtigung
der verschiedenen übereinander zu druckenden Farben ergaben sich gewisse Langendifferenzen.
Aufgrund dieser zwar geringfügigen, aber doch vorhandenen Längendifferenzen des
Druckbildes auf dem Materialstreifen ergaben sich Schwierigkeiten bei der Anpassung
des Querverschweißens sowie der Abtrennung der einzelnen Beutel von dem Strang.
Bei den bisher bekannten Vorrichtungen, bei denen auf einem einzigen gegenständigen
Walzenpaar die Längsverschweißung und auch die Querverschweißung einschließlich
der Trennung der Beutel angeordnet war, konnte sich das Druckbild stark gegenüber
den Beutelformat verschieben. Bei diesen bisher bekannten Vorrichtungen wurden Verstellungen
und Anpassungen an das verschobene Druckbild ausschließlich dadurch ermöglicht,
daß bei einer Verringerung der Drucklängen die Materialbahnen abgebremst wurden.
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Bei einem solchen Abbremsen der Materialbahn läßt es sich nicht vermeiden,
daß die Walze, die die Quer- und Längsverschweißung durchführt, während des Längsschweißvorganges
um einen bestimmten Betrag durchrutscht. Dadurch entsteht eine mangelhafte Längsschweißung
und im Gefolge davon eine Undichtigkeit des Beutels, durch die der aus sehr feinem
Pulver bestehende Inhalt austreten kann. Eine Anpassung an eine Vergrößerung der
Drucklängen bzw. ein Ausgleich dafür war bei den bisher benannten Vorrichtungen
nicht möglich.
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Bei den beschriebenen bisher bekannten Vorrichtungen wurde die Füllung
des Beutels derart vorgenommen, daß nach Fertigstellung einer Querverschweißung
und Abtrennen des voraufgehenden Beutels während des Herstellens der Längsverschweißung
eine Fülldüse zwischen die beiden Papierbahnen geführt wurde, durch die der feinpulvrige
Beutelinhalt portionsweise zugeführt wurde. Da Quer- und Langsschweißeinrichtung
auf derselben Walze angebracht waren, konnte diese allenfalls bis in die Höhe derjenigen
Stelle geführt werden, an der die beiden Papierbahnen mit der Längsverschweißung
versehen wurden. Es ließ sich daher nicht vermeiden, daß zumindest gelegentlich
das eingefüllte Pulver auch an den Seiten in die Bereiche der Längsschweißnaht gelangte
und dadurch die Schweißnähte unvollständig und undicht wurden.
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Ein wesentlicher Nachteil der vorbeschriebenen bekannten Vorrichtungen
besteht auch darin, daß die Fülldüse allenfalls bis in die Höhe der Stelle, an der
die Längsschweißnähte hergestellt werden, geführt werden kann, zur Herstellung der
Querschweißnähte zurückgezogen werden mußte, da ja das Querschweißwerkzeug, u.U.
zusammen mit dem Abtrennwerkzeug, auf dem gleichen Walzenpaar angeordnet ist wie
die Längsschweißeinrichtung.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art bestehen wegen der Anordnung
der Längs- und Querschweißeinrichtungen
auf einer einzigen Walze
bzw. einem einzigen Walzenpaar nicht nur Schwierigkeiten bezüglich der Anpassung
an die verschiedene Länge des Druckbildes, sondern es sind auch Schwierigkeiten
vorhanden, bei der Erzielung zuverlässig und immer wiederkehrend dichter Schweißnähte
- durch die besondere Ausbildung der Vorrichtung läßt es sich weiterhin nicht umgehen,
die Einfülldüse derart auszubilden, da3 sie zurückziehbar ist, d.h. diese muß für
jeden Füllvorgang vorgeschoben und wieder zurückgeschoben werden. Die vorbeschriebenen
Nachteile, insbesondere die zuletzt beschriebene erforderliche Hin- und Herbewegung
der Fülldüse- verhindern, daß bei den bisher bekannten Vorrichtungen die Fertigungsgeschwindigkeit
gesteigert werden kann. Die Fertigungsgeschwindigkeit läßt sich allenfalls auf die
Herstellung von 70 Beuteln pro PIinute bringen und nicht weiter steigern.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der
gattungsgemäßen Art zu verbessern, so daß sich die Fertigungsgeschwindigkeit erheblich
steigern läßt, dabei eine einfache und auch selbsttätige Anpassung an Unterschiede
im Druckbild, insbesondere Längenunterschiede des Druckbildes ohne weiteres durchführen
läßt und eine ständig zuverlässige Dichtigkeit sämtlicher hergestellter Beutel erreichbar
ist.
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Nach der Erfindung ist eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch
gekennzeichnet, daß zwei getrennte Streifen für jede Seite der Beutelpackung zwischen
zwei einander gegenüberliegende Schweißrollenpaare für die Herstellung der Längsnähte
geführt sind, zwischen denen ebenfalls die Mündung der feststehenden Fülldüse angeordnet
ist, und Anordnung eines Schweißwalzenpaares für die Quernähte unabhängig und im
Abstand in Förderrichtung hinter den Längsschweißrollen einschließlich eines Quertrennmessers.
Der Abstand zwischen den Längsschweißrollen und den Schweißwalzen für die Quernähte
ist vorteilhaft verstellbar, und zwar in einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung
auch selbsttätig verstellbar, beispielsweise in
Anpassung an Steuermarken,
die auf dem Streifen mit aufgedruckt sind. Der Abstand der Fülldüse von den Schweißwalzen
für die Quernähte ist ebenfalls verstellbar, vorteilhaft in der Weise, daß die Fülldüse
bis in den Bereich der schon teilweise fertiggestellten Beuteln eintaucht, in dem
die Längsschweißnähte bereits fertiggestellt sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit
Bezug äuf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine
schematische uebersicht über die Vorrichtung in Seitenansicht, Fig. 2 eine vergrößerte
schematische Seitenansicht des mittleren Teils der Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische
vergrößerte Ansicht des mittleren Teils der Fig. 2.
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Getrennt voneinander werden von beiden Seiten je ein Streifen 1 zugeführt.
Diese Streifen sind in der Zuführungslage entsprechend der Fig. 1 auf der Außenseite
mit Kunststoff beschichtet und auf der anderen Seite bereits bedruckt, sie sind
zuvor durch ein Mehrfarbendruckwerk hindurchgelaufen. Im allgemeinen sind die beiden
Streifen in verschiedener Weise bedruckt für die Vorder- und Rückseite der späteren
Beutelpackung.
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Die Streifen 1 durchlaufen im wesentlichen gleiche Rollenpaare.
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Zunächst werden sie von einer Zugeinrichtung, den Rollenpaaren 2 gefördert.
Der rechte Streifen (entsprechend Fig. 1) durchläuft dann eine Nadeleinrichtung,
das sind zwei gegeneinander wirkende Rollen in einem Paar, von denen die eine mit
feinen Nadeln versehen ist, um den Streifen mit einer sehr feinen Perforation auf
der Fläche zu versehen, damit später in dem verschlossenen Beutel vorhandene Luft
herausgedrückt werden kann, ohne daß dabei Inhalt verlorengeht. Diese Anordnung
ist an sich bekannt.
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Alsdann werden beide Streifen durch ein Rollenpaar 4 nach unten
umgelenkt.
Dieses Rollenpaar ist auch als Längsschneideinrichtung eingerichtet, hier werden
die beiden Streifen ggf. auf gleiche Breite geschnitten bzw. Uberbreiten werden
an den Seiten abgeschnitten, so daß beide Streifen nach Umlenken in dem Rollenpaar
4 gleich-breit sind und aufeinanderliegen. Die beiden Rollenpaare 4 sind so weit
voneinander entfernt, daß nach dem Umlenken die beiden Streifen 1 schräg zusammengeführt
werden und dazwischen noch die Fülldüse 10 Platz hat.
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Die beiden Streifen 1 werden nunmehr zusammengeführt zwischen den
Rollenpaaren 5, die die Längsschweißung der beiden Ränder bewirken. Zwischen diese
Rollenpaare und in ihrer Mitte hindurch bis über die Drehachse dieser Rollenpaare
5 hinaus taucht die Fülldüse 10 in den bereits zu einem Schlauch 1a gebildeten Raum
zwischen den beiden Streifen 1. Die Einfüllstelle liegt also wesentlich tiefer als
diejenige Stelle, an der die Längsschweißnaht erzeugt wird, so daß eine Störung
oder Verunreinigung der Längsschweißnähte durch das eingefüllte, sehr feinteilige
Pulver nicht eintreten kann und andererseits ist es nicht erforderlich, die Einfülldüse
10 zurückzuziehen, da zwischen den Rollen 5 lediglich und ausschließlich nur die
Längsschweißnaht hergestellt wird.
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Hinter den Längsschweißrollen 5 können noch weitere Transportrollen
6 bzw. -Walzen sowie auch Längsschneidwalzen 6a angeordnet sein. Durch die Anordnung
derartiger Längsschneidwalzen 6a ist sichergestellt, daß auch bei einer eventuellen
leichten Verschiebung der Streifen 1 während des Schweißvorganges der Längsnähte
zustandegekommene Breitenunterschiede der Schlauches abgeschnitten werden und sich
nicht auswirken können. Es wird dadurch sichergestellt, daß die die Vorrichtung
verlassenden Beutelpackungen immer die gleiche Breite haben. Auch bei Zuführung
mehrerer Streifen breiten Bahn wird diese hier in einzelne Streifen aufgetrennt.
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Anschließend daran sind Querschweißwalzen 7 in einem Paar angeordnet,
zwischen denen der Schlauch la mit Querschweißnahten versehen wird. Zu diesem Zweck
sind auf den Querschweißwalzen,
zweckmäßig einander gegenüberliegend,
Schwe ißbalken 7a angeordnet, die eine breite Schweißnaht erzeugen, und zwischen
diesen Schweißnähten ist eine Trennvorrichtung 8 vorgesehen, die den Streifen innerhalb
der Querschweißnähte auseinandertrennt, so daß hinter der Querschweißwalze die einzelnen
abgetrennten Beuel durch die Transportrollen 9 abgefördert werden können.
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Der Schlauch 1a, der die Längsschweißrollen verlassen hat, ist durch
die Querschweißbalken 7a, und zwar jeweils durch denjenigen Balken, der den Längsschweißrollen
am nächsten liegt, nach unten hin verschlossen. Sowie diese Querverschweißung stattgefunden
hat, kann dieser Schlauchteil durch die Düse 10 gefüllt werden. Die Füllung durch
die Düse wird intermittierend zugeführt, und zwar portionsweise abgemessen, so daß
nach jeder Füllung sogleich ein Weitertransport des Schlauches durchgeführt werden
kann, bis die nächste Querverschweißung stattfindet. Bei dieser Querverschweißung
wird die soeben gefüllte Packung vollständig verschlossen durch den unteren Teil
des Schweißbalkens 7a und abgetrennt, so daß der fertiggefüllte Beutel durch die
Transportrollen 9 abgefördert werden kann.
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Aus den Zeichnungen ist insbesondere erkennbar, daß durch die Aufteilung
der Schweißeinrichtungen auf zwei verschiedene Rollen bzw.. Paare die Möglichkeit
bei der Vorrichtung nach der Erfindung gegeben ist, den Abstand zwischen den LängsschweiB-rollen
und den Querverschweißungen beliebig zu variieren, es ist nicht mehr erforderlich,
daß in dem Fall, in dem das Druckbild etwas verkürzt ist, die Streifen zwischen
den Längsschweißeinrichtungen durchgezogen werden mit der Folge, daß die Längsschweißnähte
unvollständig ausgeführt bzw. undicht werden.
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Eine ständige genaue Anpassung der Beutellängen an geringe Unterschiede
in der Länge des Druckbildes wird erreicht durch die Anordnung bzw. das Mitdrucken
von Steuermarken auf mindestens einem der beiden Streifen, zweckmäßig auf dem von
lins her zugeführten Streifen 1, sowie die Anordnung eines
Steuermarkentasters
12 am Wege dieses Streifens. Es kann auch noch ein weiterer Steuermarkentaster beispielsweise
hinter den Längsschweißrollenpaaren 5 angeordnet sein. Mittels der Steuermarkentaster
werden die Transportrollen 6 gesteuert, die hinter den Längsschweißrollenpaaren
angeordnet sind, und deren Geschwindigkeit aufgrund der von den Steuermarkentastern
12 gegebenen Impulse derart gesteuert wird, daß sie in Zusammenwirken mit den Querschweißwalzenpaaren
7 eine ständige Anpassung der Querschweißnähte und der Trennstellen an das Druckbild
gewahrleisten. Die Transportrollen 6 fördern dazu jeweils etwas längere oder kürzere
Abschnitte des Schlauches 1a in Bereitstellung vor den Querschweißwalzen. Nit den
Transportrollen 6 sind in dieser Hinsicht sämtliche anderen Zuführungs- und Längsschneidwalzen
mechanisch gekuppelt. Die Mantelfläche der Querschweißwalzen, vorzugsweise derjenige
Teil, der die Längsschweißnähte berührt zwischen zwei einander gegenüberliegenden
Schweißbalken 7a, ist etwas länger als die größte vorkommende Länge eines Druckbildes
eines Beutels, so daß bei einer halben Umdrehung der Schweißwalzen der Schlauch
bzw. der dazwischenliegende Strang weitergefördert wird, wobei die Walzen etwas
über diesen Schlauch oder Strang la hinwegrutschen und mit Sicherheit an genau der
Stelle der Querschweißbalken einschließlich der Schneideinrichtung 8 plaziert wird,
die von den Transportrollen 6 aufgrund der Steuerimpulse von dem Steuermarkentaster
12 zu liegen kommen und die Querschweißnaht anbringen sowie die Trennung des Beutels
ic bewirken.