DE3024517C2 - Vorrichtung zum Verschweißen von Folienpackungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine ahnliche Vorrichtung ist bereits bekannt (DE-Gbni 18 60 028). Hierbei wird eine Platte, die zwei Aufnahmeposilionen für Folienpackungen aufweist, geradlinig /wischen zwei Endstellungen hin· und herbewegt In ieder der beiden Endsiclhingcn liegt eine Aufnahmeposition unter einer absenkbaren Glocke, in der ein Schweißbacken angeordnet ist. Bei Absenken der Glokke mit dem Schweißbacken kann eine in dieser Position liegende Vakuumpackung verschweißt werden. Dabei drückt der Schweißbacken gegen die Auflageplatte. Zum Be- bzw. Entladen der beiden Aufnahmeplätze sinä zwei Transporteinrichtungen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Zu- und Abführung der Folienpakkung sowie die Schweißbackenanordnung konstruktiv einfach gestaltet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zum Be- und Entladen des ersten und des zweiten Aufnahmeplatzes die gleiche geradlinig bewegbare Transporteinrichtung vorgesehen ist die Linie der Hin- und Herbewegung der Aufnahmeeinrichtung die der Bewegung der Transporteinrichtung rechtwinklig kreuzt, und daß die Schweißbacken quer zur Linie der Bewegung der Transporteinrichtung verlaufend derart angeordnet sind, daß den Schweißpositionen der Aufnahmeplätze je ein eigener feststehender Schweißbakkcn und ei<i gemeinsamer, abwechselnd mit diesen zusammenwirkender bewegbarer Schweißbacken zugeordnet ist.

Mit diesen Maßnahmen wird es möglich, nur eine einzige geradlinig arbeitende Transportbewegung für das Hinzuführen der Folienpackung vorzusehen. Die Ausbildung der Schweißbacken hat den Vorteil, daß für zwei Schweißpositionen nunmehr ein einziges bewegbares Teil vorgesehen ist. Dies verringert den Aufwand zum Betrieb der Vorrichtung. Der bewegbare Schweißbacken wird dabei von dem jeweiligen feststehenden Schweißbacken auf der anderen Seite beaufschlagt.

Dadurch, daß zwei Schweißpositionen vorhanden sind, kann schon während des Schweißabkühlvorganges die nächste Folienpackung zugeführt werden, so daß die Schweißnähte ausreichend Zeit zum Abkühlen haben und dadurch eine gute Qualität aufweisen können.

In Weiterbildung sieht die Erfindung vor, daß die feststehenden Schweißbacken beheizbar sind. Dies ist für die Zuführung von Heizenergie besonders günstig.

Die Aufnahmeeinrichtung kann beispielsweise in horizontaler Richtung verschiebbar sein. Besonders günstig ist es jedoch, wenn sie eine vertikal verschiebbare Hebebühne mit zwei übereinander angeordneten Aufnahmen ist. Dementsprechend verlaufen dann die Schweißbacken horizontal.

Um ein präzises Verschweißen der Folien zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, daß an dem bewegbaren und/oder den festehenden Schweißbacken eine Saugeinrichtung zum Festhalten von Folienteilen vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, daß während des Schweißvorganges kein Verschieben oder Dehnen der ■S5 Folie vorkommt, so daß eine sichere Verschweißung gewährleistet ist.

Besonders günstig ist es, wenn die Mündungen der Saugeinrichtung innerhalb der Schenkel eines mit diesen den feststehenden Schweißbacken einschließenden, im Querschnitt etwa U-förmigen, federnd mit dem Schwcißbackcn verbundenen Profils liegen, wobei die Kanten des Profils in Richtung auf den bewegbaren Schweißbacken vorstehen. Bei dieser Ausführungsform wird die Folie, wenn der bewegbare Schweißbacken sich auf den feststehenden bewegt, zunächst zwischen dem bewegbaren Schweiöbacken und der Kante des Profiles festgehalten, bei Weiterbewegung des Schweißbackens wird das Profil gegen die Wirkung der

Feder wegbewegt, wobei es die Folie sicher festhält. Das Festhalten erfolgt auch während des Schweißvorganges und kurz danach.

Die Saugeinrichtung zum Festhalten von Folienteilen ist besonders günstig, um überstehende Folienteile, die von der Folienschweißvorrichiung abgetrennt wurden, festzuhalten.

Es hai sich als vorteilhaft herausgestellt, da Udie Mündungen in dem bewegbaren und dem fcFtstehci^lcu Backen einander gegenüberliegen.

Ebenfalls :st es vorteilhaft, wenn die Mundung bzw. die Mündungen der Saugeinrichtung mit dem U-Profil verbunden sind. Dann federn sie zusammen mit dem U-Profil vor dem Schv/eißvorgang zurück.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine stark schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum Verschweißen von Folienpackungen;

Fig. 2 und 3 die beiden Stellungen dei Aufnahmebühne;

Fi g. 4 eine Einzelansicht zweier Schweißbacken;

F i g. 5 eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 4 in Richtung des Pfeiles V;

F i g. 6 eine vereinfachte Darstellung des Antriebs des bewegbaren Schweißbackens;

Fi g. 7 eine Ansicht etwa nach Linie VII-VlI in Fig. 6;

Fig.8 eine Ansicht des Antriebs der Aufnahmebühne:

Fig.9 eine vereinfachte Ansicht etwa nach Linie IX-IX in Fig. 8.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung besitzt ein Förderband Ii, auf dem die zu verschließenden Folienpackungen in einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene transportiert werden. Von diesem Förderband It werden die Folienpackungen mit Hilfe des Schiebers 13 auf einen Schiebetisch 12 geschoben, der unmittelbar vor der Schweißeinrichtung angeordnet ist. Die Schweißeinrichtung 14 enthält zwei feststehende Schweißbacken 15 und einen zwischen diesen angeordneten und zwischen ihnen verschiebbar bewegbaren Schweißbacken 16. In der F i g. 1 ist dieser bewegbare Schweißbacken 16 in seiner unteren Stellung gezeichnet, er ist senkrecht nach oben bis zu seinem Kontakt mit dem oberen Schweißbacken 15 bewegbar angeordnet.

Unmittelbar in Transportrichüing hinter der Schweißeinrichtung 14 ist eine Hebebühne 17 angeordnet, die in Richtung des Doppelpfeiles J8 verschiebbar ausgebildet ist. In F i g. 1 ist diese Hebebühne 17 in ihrer unteren Stellung gezeichnet, in der die obere Aufnahme

19 in Transportposition liegt, während die untere Aufnahme 20 in Schweißposition liegt. Jede Aufnahme 19,

20 kann zur Aufnahme einer Folienpackung ausgebildet sein, es können jedoch auch mehrere Folienpackungen nebeneinander liegen, die dann beim Schweißen gleichzeitig verschlossen werden.

In der dargestellten Transportposition der Aufnahme 19 werden die Folienpackungen sowohl in die Aufnahme 19 von rechts her hineingeschoben als auch nach dem Schweißvorgang weiter nach links auf das nächste Förderband 21 ausgeschoben. Dies geschieht dadurch, daß eine neue Folienpackung in die Aufnahme 19 eingeschoben wird, wodurch gleichzeitig die verschlossene Kolienpackung nach links herausgedrückt wird. Erst wenn keine neuen Folienpackungen mehr eingeschoben werden, muß das Herausschieben auf sonstige Weise erfoleen. Auf dem Förderband 21 werden die verschlossenen und verschweißten Foüenpackungen in einer zur Blauebene senkrecht verlaufenden Richtung wegtransportiert.

Der Schieber 13 ist am vorderen Ende einer Stange 22 angeordnet, die mit dem Kolben eines nicht näher dargestellten Stellmotors 23 verbunden ist Es kann beispielsweise ein hydraulischer Stellmotor sein, der durch Druck in der Leitung 24 gesteuert ist. Der Verschiebeweg des Schiebers 13 ist natürlich so groß, daß er die

It) Folienpackungen zumindest bis in die Aufnahme 19 bzw. 20 schieben kann.

Mit Hilfe der Fig. 2 und 3 wird das mit Hilfe der Vorrichtung durchzuführende Verfahren im einzelnen geschildert, !n F i g. 2 ist für die Aufnahme 19 die Transportposition erreicht, während die Aufnahme 20 in Schweißposition liegt. Von rechts wird mit Hilfe des Schiebers 13 eine Folienpackung in die Aufnahme 19 eingeschoben. Der Schieber 13 greift dabei innerhalb der durch die gestrichelte Linie 26 dargestellten Folienpackung an dem Füllgut selbst an. was noch eine gewisse Verdichtung dieses Füllgutes bewirken kann. Die Folienpackung 25 wird soweit in die Aufnahme 19 eingeschoben, daß das Füllgut vollständig in der Aufnahme 19 enthalten ist. Anschließend wird der Schieber 13 durch

j'i entsprechende Betätigung des Stellmotors 23 zurückgezogen, und die Hebebühne 17 durch eine später noch zu ' erläuternde Einrichtung nach oben verschoben. Gleichzeitig wird der bewegbare Schweißbacken 16 ebenfalls nach oben verschoben, jedoch nicht um den gleichen

jo Betrag. Nach dem Verschieben der Hebebühne 17 und des bewegbaren Schweißbackens 16 wird die in Fig. 3 dargestellte Stellung erreicht, in der nunmehr die Aufnahme 19 in Schweißposition und die Aufnahme 20 in Transportposition liegt. Sobald der bewegbare

J5 Schweißbacken i6 in die Folie gegen den feststehenden Schweißbacken 15 andrückt, wird der Schweißbacken 15 erwärmt, was zu einer Verschweißung der Folie und zu einer Abtrennung des rechten Teils der Folie führt. Während des Schweißens und des anschließenden Abkühlens wird von dem Schieber 13 die nächste Folienpackung 25' in die Aufnahme 20 der Hebcbü'.ine 17 eingeschoben. Nun wird wieder der Schieber 13 zurückgezogen und die Hebebühne 17 und der bewegbare Schweißbacken 16 nach unten bewegt, bis wieder die in F i g. 2 dargestellte Stellung cn eicht ist, in der nunmehr die Folienpackung 25' verschweißt und die Folienpakkung 25 durch Nachschieben einer dritten Folienpakkung aus der Aufnahme 19 nach links herausgedrückt wird.

Einzelheiten der Schweißbacken gehen aus der Fi g. 4 und 5 hervor. Der feststehende Schweißbacken 15 ist beidseitig am oberen Ende einer Führungsstange 27 befestigt. Die Befestigung ist mit Hilfe von zwei Schrauben 28 durchgeführt, so daß eine Verstellung und dadurch

><> Anpassung der Lage des Schweißbackens 15 ermöglicht ist. Der Schweißbacken 15 ist an einer bügelartigen Halterung 29 angeschraubt, an der auch zwei Buchsen 30 angeordnet sind. Innerhalb der Buchse 30 ist ein von einer Feder 31 beaufschlagter Stift 32 angeordnet, an dessen unteren Ende ein Profil 33 befestigt ist. Das Profil 33 besitzt einen etwa U-förmigcn Querschnitt. Die Befestigung an dem Stift 32 erfolgt am Steg, während dr beiden Schenkel 34 zu beiden Seiten des Schweißbaekcns 15 liegen. Die unteren Kanten des U-Profils 33

tr, stehen etwas nach unten über die Unterkäme des Schweißbackens 15 vor, sie Rönnen ans dieser Stellung gegen die Wirkung der Feder ii nach oben geschoben werden.

Ebenfalls innerhalb des U-Profils 33 ist ein in Längsrichtung des Schweißbackens 15 verlaufendes schlitzförmiges Rohrteil 35 angeordnet, das nach oben in einen rohrförmigen Ansatz 36 übergeht, der mit einer Saugeinrichmng verbunden ist. Die Ansaugeinrichtung dient zum Positionieren der Folienleile vor und während des Schweißens.

Der bewegbare Schweißbacken 16 besitzt ebenfalls einen Schlitz 37 in seiner Ober- und seiner Unterseite, wobei dieser Schlitz in vertikaler Verlängerung der ölfnung des Rohrteiles 35 angeordnet ist. Der Schlitz 37 steht mit einer Längsbohrung 38 in Verbindung, die ihrerseits mit einem Ansatzstutzen 39 in Verbindung steht. Der Ansatz 69 wird ebenfalls mit der Ansaugeinrichtung verbunden.

Wie aus Fig.5 hervorgeht, ist der bewegbare Schweißbacken 16 an beiden Seiten verschiebbar auf der Führungsstange 27 gelagert, seine Bewegung wird über eine Pleuelstange 69 bewirkt, deren oberes Ende in F i g. 5 zu sehen ist.

In Fig.6 ist der Antrieb des bewegbaren Schweißbackens 16 dargestellt. Dabei befindet sich in F i g. 6 der Schweißbacken 16 in seiner unteren Stellung, ebenfalls die gestrichelt dargestellte Hebebühne 17. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde in F i g. 6 der untere feststehende Schweißbacken 15 nicht dargestellt, ebenso nicht die Antriebseinrichtung zur Bewegung der Hebebühne 17.

In dem Gehäuse 40 der Vorrichtung ist eine zentrale Welle 41 gelagert, die sich nach rechts fortsetzt und dort von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Mit der Welle 41 ist drehfest ein Rad 42 verbunden, das zur Steuerung der Bewegung des Schweißbackens 16 dient. An einer in F i g. 7 gestrichelt dargestellten Steuerkurve 43 des Rades 42 greift eine Rolle 44 an. Die Rolle 44 kann entweder durch Federkraft gegen die Steuerkurve 43 gedrückt werden, es ist ebenso möglich, daß die Rolle 44 in einer Nut geführt wird, wobei die Steuerkurve 43 dann von der Seitenwand der Nut gebildet wird.

Die Rolle 44 ist drehbar im vorderen Bereich eines Lenkers 45 angeordnet, der an seinem linken Ende am Gehäuse 40 drehbar gehaltert ist. Das vordere Ende des Lenkers 45 trägt das obere Ende einer Plcuelsiange 46, deren unteres Ende mit einer Abbiegung 47 eines zweiten Lenkers 48 verbunden ist. Dieser Lenker 48 ist ebenfalls an dem Gehäuse 40 drehbar gehaltert. Der Lenker 48 ist über einen als Gasfeder dienenden Druckluftzylinder 49 mit einem Kurbelansatz 50 verbunden, der auf einer in dem Gehäuse 40 gelagerten Welle 51 angebracht ist. Die weiie 5i ist an ihren beiden Seiten in dem Gehäuse 40 gelagert und trägt außerhalb des Gehäuses je einen Kurbelansatz 52, an dessen Ende 53 die Pleuelstange 69 befestigt ist. Das andere Ende der Pleuelstange 69 ist, wie oben schon erwähnt, am jeweiligen Ende des Schweißbackens 16 befestigt.

Eine Drehung der Welle 41 und des mit ihr verbundenen Rades 42 führt über eine Schwenkbewegung des Lenkers 45 zu einer Schwenkbewegung des Lenkers 48. diese Schwenkbewegung führt zu einer hin- und hergehenden Drehbewegung der Welle 51 und dementsprechend zu einer Auf- und Abbewegung des Schweißbakkens 16, der auf den Führungsstangen 27 gehaltert und geführt ist.

Der Druckluftzylinder 49 dient als Sicherung gegen eine Überlastung des Schweißbackens beim Andrücken gegen die beiden feststehenden Schweißbacken 15.

In Fig.8 und 9 ist die gleiche Vorrichtung wie in F i g. 6 und 7 noch einmal dargestellt, jedoch sind diesmal nur die Antriebsteile für die Bewegung der Hebebühne 17 zeichnerisch dargestellt. Auf der schon beschriebenen Welle 41 befindet sich ein zweites Rad 54, mit einer Steuerntit 55. In der Steuernut 55 bewegt sich die am einen Ende eines zweiarmigen Hebels 56 angeordnete Rolle 57. Der zweiarmige Hebel 56 ist an einer Lasche 58 drehbar gehaltert, die fest mit dem Gehäuse

40 verbunden ist. An dem zweiten Ende des Hebels 56 ι« ist das eine Ende einer Schubstange 59 drehbar gelagert, deren anderes Ende an einem Ansatz 60 der Hebebühne 17 angreift. In ihrem mittleren Bereich ist die Schubstange 59 erweitert und bildet einen Schlitz 61, durch den die Welle 41 hindurchgeht. Eine Verschwenkung der Rolle 57 aufgrund einer nicht kreisförmigen Anordnung der Steuernut 55 führt zu einem Verschwenken des Hebeis 56 und zu einem Auf- und Abgehen der Schubstange 59.

Die Hebebühne 17 ist an ihren beiden Seiten mit je

einem Ansatz 62 versehen, wobei jeder Ansatz 62 auf Führungsstangen 63 gleitet, die an ihrem unteren Ende mit dem Gehäuse 40 verbunden sind. Diese Führung ist nur schematisch dargestellt. Bei einem Auf- und Abgehen der Schubstange 59 wird daher die Hebebühne 17 zwischen ihren beiden Stellungen hin- und hergeschoben. Die Verweildauer der Hebebühne 17 in der oberen bzw. unteren Stellung wird durch entsprechende flache Abschnitte der Steuernut 55 bewirkt.

Aufgrund des Vorhandenseins zweier Räder 42 bzw. 54 lassen sich die Bewegungen von Schweißbacken 16 und Hebebühne 17 vollkommen unabhängig voneinander, jedoch aufgrund der gemeinsamen Antriebswelle

41 synchronisiert bewerkstelligen. Die Welle 41 kann ebenfalls Schalter oder sonstige Einrichtungen zur Steuerung des Stellmotors 23 und der Einleitung des Schweißvorganges der Schweißbacken 15 aufweisen.

Mit »beheizbar« ist der Schweißbacken bezeichnet, der die zur Verschweißung benötigte Energie an die Folie abgibt. Es kann sich dabei um einen widerstandsbeheizten Schweißbacken handeln, der also selbst warm wird, es sind aber auch andere Arten der Wärmeerzeugung möglich, bei denen der Schweißbacken unter Umständen nicht selbst warm wird. Beispielsweise kann es sich um cine HF- oder Ultrasehallschweißung handeln.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen von Folienpakkungen mit relativ zueinander bewegbaren Schweißbacken (15,16), einer Aufnahmeeinrichtung mit ersten und zweiten Aufnahmeplätzen (19,20) für eine Folienpackung, einer Einrichtung zum geradlinigen Hin- und Herbewegen der Aufnahmeeinrichtung zwischen zwei Endstellungen, wobei in der einen Endstellung der erste Aufnahmeplatz in Schweißposition und der zweite Aufnahmeplatz in Belade- bzw. Entladeposition ist und in der anderen Endstellung der erste Aufnahmeplatz in Beladebzw. Entladeposition und der zweite Aufnahmeplatz in Schweißposition ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Be- und Entladen des ersten und des zweiten Aufnahmeplatzes (19, 20) die gleiche geradlinig bewegbare Transporteinrichtung (13, 22,23) vorgesehen ist, die Linie der Hin- und Herbewegung der Aufnahmeeinrichtung die der Bewegung der Transporteinrichtung rechtwinklig kreuzt, und daß die Schweißbacken (15, 16) quer zur Linie der Bewegung der Transporteinrichtung verlaufend derart angeordnet sind, daß den Schweißpositionen der Aufnahmeplätze (19, 20) je ein eigener feststehender Schweißbacken (15) und ein gemeinsamer abwechselnd mit diesen zusammenwirkender bewegbarer Schweißbacken (16) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Schweißbacken (15) beheizbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung eine vertikal verschiebbare Hebebühne (17) mit zwei übereinander angeordneten Aufnahmen (19,20) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem bewegbaren (16) und/oder den feststehenden Schweißbacken (15) eine Saugeinrichtung zum Festhalten von Folienteilen vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Saugeinrichtung innerhalb der Schenkel (34) eines mit diesen den feststehenden Schweißbacken (15) einschließenden, im Querschnitt etwa U-förtnigen, federnd mit dem Schweißbacken (15) verbundenen Profils (32) liegen, wobei die Kanten des Profils (33) in Richtung auf den bewegbaren Schweißbacken (16) vorstehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen in dem bewegbaren (16) und in den feststehenden Backen (15) einander gegenüber liegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Saugeinrichtung mit dem U-Profil (33) verbunden ist.