-
Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Spleißen bzw. Verbinden
-
von Folien Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum automatischen Spleißen (Verbinden) von Folien und insbesondere ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Anwendung bei einer Form- und Füllverpackungsmaschine,
in der eine Kunstharzfolie mit Ausnehmungen geformt wird, in die ihrerseits Gegenstände,
wie beispielsweise Tabletten, eingefüllt und mit einer Abdeckfolie versiegelt werden,
wobei das Verfahren und die Vorrichtung zum automatischen Spleißen der unbehandelten
Folie vor der hierin erfolgenden Ausbildung von Ausnehmungen dienen.
-
Bei konventionellen Form- und Füllverpackungsmaschinen wird das hintere
Ende einer benutzten Folie dadurch mit dem vorderen Ende einer zugeführten Folie
verspleißt (verbunden), daß das hintere Ende der gebrauchten Folie und das vordere
Ende der zugeführten Folie überlappt werden, was jedoch in diesem überlappten Bereich
eine doppelte Foliendicke zur Folge hat. Wenn daher in der Folie Ausnehmungen oder
Fächer gebildet werden, indem die Folie in der aus Fig. 1 (A). ersichtlichen Weise
zwischen einer oberen Form (U) und einer unteren Form (L) einer pneumatischen Formmaschine
hindurchgeführt wird, stellt demgemäß die vergrößerte Dicke (T) im gespleißten (verbundenen)
Bereich der benutzten Folie (f1) und der zugeführten Folie (f2) ein ernsthaftes
Problem dar, und zwar dahingehend, daß die Dicke (T) die beiden Formen (U, L) an
einem vollständigen Schließen hindert, so daß dadurch fehlerhafte Ausnehmungen über
einen weiten Bereich in der überlappten Zone on der Breite (D) hervorgerufen werden,
was zu einer ineffektiven und unökonomischen Anwendung der Folie führt. Im Fall
der Ausbildung von Ausnehmungen in der Folie mit neun (3 x 3)
lagen
bzw. Bögen als Einheit, wie aus Fig. 1 (B) ersichtlich, um dadurch neun Verpackungsbögen
in einem Stück durch das konventionelle Überlappverbinden zu bilden, bedeutet dies
daher, daß das verbundene bzw. überlappte Teil innerhalb der Formen(U, L) angeordnet
ist, wo bei dann der gesamte Posten hinsichtlich der Ausbildung der Ausnehmungen
schadhaft wird und demgemäß sämtliche neun Bögen aussortiert werden müssen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie
eine Vorrichtung zum automatischen Spleißen von Folien zu schaffen, mit denendie
geschilderten Nachteile bei der Ausbildung von Ausnehmungen im gespleißten Bereich
der Folie beseitigt werden und die Folie wirksam angewendet werden kann.
-
Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung
ergeben sich aus den Ansprüchen.
-
Das erfindungsgemäß ausgestaltete Verfahren zum automatischen Spleißen
bzw. Verbinden von Folien zeichnet sich dadurch aus, daß das hintere Ende der vorhergehenden
gebrauchten Folie und das vordere Ende der nachfolgenden zugeführten Folie ausgebogen
werden, indem sie in dieselbe Richtung gebogen werden, daß sie daraufhin an Folienlagerblöcken
festgelegt werden und sodann ihre vorderen Enden abgeschnitten werden, worauf dann
die abgeschnittenen Enden Stoß an Stoß aneinandergelegt und mit einem dünnen Verbindungsstück,
beispielsweise einem Klebeband oder dgl., verbunden werden.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Durchführen dieses
Verfahrens ist versehen mit einem Paar von lFiihrungseinrichtungen, die in vorbestimmtem
Abstand voneinander entlang der Transportrichtung der Folien angeordnet sind, einer
Folienablenkeinrichttlng, die
zwischen den beiden Führungseinrichtungen
angeordnet ist, um das hintere Ende der vorhergehenden gebrauchten Folie und das
vordere Ende der nachfolgenden zugeführten Folie seitlich aus dem Folienweg abzubiegen,
einem Paar von Folienlagerbiöcken die an einer Stelle zwischen den Führungseinrichtungen
außerhalb des Folienweges angeordnet sind, einer Schneideinrichtung zum Durchtrennen
der ausger lenkten Folien und einer Spleiß- bzw. Verbindungseinrichtung, die in
der Ausbiegerichtung der Folien bewegbar ist und mit den Folienlagerblöcken zusammenwirkt,
um die abgeschnittenen Enden der vorhergehenden und nachfolgenden Folien mit einem
dünnen Verbindungsstück zu verbinden.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem das hintere Ende der
gebrauchten Folie und das vordere Ende der zugeführten Folie Stoß an Stoß aneinandergelegt
und mit dem dünnen Verbindungsstück, beispielsweise einem Klebeband, verspleißt
werden, verbleibt der Verbindungsbereich in der ursprünglichen Dicke. Demgemäß vermeidet
das erfindungsgemäße Verfahren das bei dem konventionellen Überlappverbinden -vorliegende
ernsthafte Problem dahingehend, daß die vergrößerte Dicke im Verbindungsbereich
das vollständige Schließen zwischen der oberen und unteren Form verhindert und zu
einer fehlerhaften Fachausbildung in der Folie über einen großen Bereich in der
Verbindungszone (ein gesamter Posten) bewirkt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
es daher, die Folie mit geringstem Abfall bzw. Ausschuß über ihre gesamte Länge
zu verwenden. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil auf,
daß sie einfach in der Ausbildung, kostengünstig, zuverlässig im Betrieb und außerordentlich
betriebssicher ist, d.h. geringe Ausfallzeiten aufweist.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
-
Diese zeigt in:
Fig. 1 (A) den V§rfahrensschritt der
Hohlraumausbildung in einem überlappverbindungsbereich einer Folie, die dusch ein
konventionelles Spleißve rfah ren verbunden wird, im Schnitt und Fig. 1 (B) in Draufsicht;
Fig. 2 schematisch in Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen
Verbinden von Folien; Fig. 3 (A) aufeinanderfolgende Schritte im Arbeitsablauf der
autobis 3 (F) matischen Folienspleißvorrichtung gemäß Fig. 2; Fig. 4 in Seitenansicht
das wesentliche Teil einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung zum automatischen
Verbinden von Folien; Fig. 5 (A) den Verfahrensschritt einer Hohlraumausbildung
in einem Verbindungsbereich einer durch das e rfindungsgem aße Verfahren gespleißten
Folie im Schnitt und Fig. 5 (B) in Draufsicht.
-
Wie aus der Zeichnung und insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind
bei der dargestellten Vorrichtung zum Spleißen bzw. Verbinden von Folien die Folien
F1, F2 auf Wickel FR1 bzw. FER2 aufgewickelt, die durch Folienhaltewellen 1 bzw.
2 drehbar gelagert sind. Wenn die Folien F1, F2 von denWickeln FR1, FR2 abgezogen
werden, bewegen sie sich an einem Führungsglied 3, an einer Führungseinrichtung
in Form von Rollen 4, 5 sowie an Ausgaberollen 6a, 6b in Richtung des Pfeils X vorbei
und werden einer Form- und FüllLverpackungsmaschine zugeführt.
-
Das Führungsglied 3 weist Führungsflächen 30, 31 zum Führen der Folien
F1, F2 auf. An einer Seite des Führungsgliedes 3 ist beweglich eine Drückeinrichtung
oder ein Drückglied 7 angeordnet, das mit der Führungsfläche 30 derart zusammenwirkt,
daß die Folie F1 drückend gehalten wird. In entsprechender Weise ist an der anderen
Seite des Führungsgliedes 3 beweglich eine Drückeinrichtung oder ein Drückglied
8 angeordnet, das mit der Führungsfläche 31 zusammenwirkt, um die Folie F2 drückend
zu halten. Diese Drückglieder 7, 8 werden durch bekannte Mittetwie beispielsweise
Federn, elastisch gegen die gegenüberliegenden Führungsflächen 30, 31 gepreßt, um
sie dadurch auch wahlweise durch bekannte Mittel, wie beispielsweise einen Druckmittelzylinder,
einen Nocken oder dgl., in einem Zustand zu halten, in dem sie im Abstand zu den
Führungsflächen 30, 31 angeordnet sind. Das bedeutet, daß dann, wenn die untere
Folie F1 zur Form- und Füilverpackungsmaschine zugeführt werden soll, das untere
Drückglied 7 im Abstand zum Führungsglied 3 gehalten wird, während das obere Drückglied
8 die Folie F2 hält, indem sie sie elastisch gegen das Führungsglied 3 drückt.
-
Wenn demgegenüber die obere Folie F2 zugeführt werden soll, ist das
obere Drückglied 8 im Abstand zum Führungsglied 3 angeordnet, während das untere
Drückglied 7 die Folie F1 durch elastisches Andrücken an das Führungsglied 3 hält.
-
Zwischen der Führungseinrichtung oder den Führungsrollen 4, 5 sind
an der einen Seite (an der oberen Seite gemäß Fig. 2) der Bewegungsbahn der Folien
F1, F2 eine Folienablenkeinrichtung 9 sowie eine Spleiß- bzw. Verbindungseinrichtung
10 angeordnet. Demgegenüber sind zwischen den Führungsrollen 4, 5 an der zur Folienauslenkeinrichtung
9 entgegengesetzten Seite (unteren Seite gemäß Fig. 2)in bezug auf die Bewegungsbahn
der Folien F1, F2 zwei Folienlagerblöcke lla, 11b sowie Schneidmesser 12a, 12b angeordnet.
-
Die Folienablenkeinrichtung 9 weist zwei Ablenkglieder 90a, 90b auf,
die im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Ablenkglieder 90a, 90b sind weitgehend
rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Folien F1, F2 bewegbar, und zwar durch eine
bekannte Einrichtung, wie beispielsweise einen Hydraulikzylinder oder einen nichtdargestellten
Nockenmechanismus,um dadurch die abzulenkenden Folien F1, F2 in Richtung auf die
Folienlagerblöcke iia, lib zu drücken. Die Verbindungseinrichtungl0 weist ein Halteglied
100 auf, das zum Halten eines dünnen Verbindungsstückes dient und zwischen den beiden
Ablenkgliedern 90a, 90b angeordnet ist. Das Verbindungsstückhalteglied 100 ist mittels
einer bekannten Einrichtung, beispielsweise einem nichtdargestellten Hydraulikzylinder,
in der gleichen Richtung wie die Ablenkglieder 90a, 90b bewegbar. Am vorderen Ende
(dem unteren Ende gemäß Fig. 2) des Verbindungsstückhaltegliedes 100 ist ein Paar
von Drückflächen d09 ausgebildet, die derart geneigt zueinander sind, daß sie eine
V-Form bilden; diese Drückflächen 101 sind außerdem jeweils mit einer Vakuumsaugöffnung
102 versehen, die über eine Durchgangsbohrung 103 an eine bekannte Vaktiumquelle
angeschlossen sind. Das Verbindungsstückhalteglied 100 ist in der Lage, ein dünnes
Verbindungsstück t, wie beispielsweise ein Klebeband mit einer Dicke von etwa 50
- 80 Mikron, weitgehend in V-Form an den Drückflächen 101 anzulbiegen und hieran
aufgrund der von den Vakuumsaugöffnungen 102 ausgeübten Saugkraft zu halten sowie
mit den Folienlagerblöcken 11z, 11b zusammenzuwirkell5 um das dünne Spleiß- bzw.
Verbindungsstück in der nachfolgend im einzelnen beschriebenen Weise auf die Folien
F1, F2 aufzubringen.
-
Die Folienlagerblöcke 11a, lib sind jeweils mit einer geneigten Fläche
13a. bzw. 13b versehen, und zwar entsprechend den Dr«ckflä"chen 101 des Verbindungsstückhaltegliedes
(Klebebandhalte r) 100. Die Folienlagerblöcke lla, lib sind durch eine bekannte
Einrichtung, beispielsweise einen nichtdargestellten Hydraulikzylinder oder einen
Nockenme
chanismus, in Richtung auf die AchseO - 0 des Verbindungsstückhaltegliedes
100 zubewegbar bzw. hiervon wegbewegbar, und zwar parallel zur Bewegungsrichtung
der Folien F1, F2.
-
Die Schneidmesser 12a, 12b sind in der Lage, derart miteinander zusammenzuwirken,
daß die Enden -der Folien F1, F2 durchtrennt werden. Das bedeutet, daß das eine
Schneidmesser 12a am Folienlagerblock 11a befestigt ist, während das andere Schneidmesser
12b unabhängig vom Folienlagerblock lib durch eine bekannte Einrichtung angetrieben
ist, um die Folienenden abzuschneiden. Zwischen dem Wickel FR2 und dem Führungsglied
sind kleine Führungsrollen 14å, 14b angeordnet, um die Folie F2 zu führen, während
zwischen dem Wickel FR1 und dem Führungsglied 3 kleine Führungsrollen 15a, 15b angeordnet
sind, um die Folie F1 zu führen. Weiterhin sind Endschalter S1, S2 vorgesehen, um
die hinteren Enden der Folien F1 bzw. F2 zu erfassen.
-
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung sei im folgenden anhand
von Fig. 3 (A) bis 3 (F), welche die einzelnen Arbeitsabläufe der Reihe nach zeigen,
näher erläutert. Wi e hierbei aus Fig. 3 (A) ersichtlich, läuft die vom Wickel FR1
abgezogene Folie F1 durch das Führungsglied, die Führungsrollen 4, 5 und die Ausgaberollen
6a, 6b hindurch und wird der Form- und Füllverpackungsmaschine zugeführt.
-
Andererseits ist das vordere Ende F2a der vom Wickel FR2 kommenden
Folie F2 bis zur Stelle der Führungsrolle 5, und zwar noch vor der Position der
Folienablenkeinrichtung .9, herausgezogen und unbeweglich zwischen dem Führungsglied
sowie dem Drückglied 8 gehalten.
-
Wenn die Fplie F1 aufgebraucht ist und ihr hinteres Ende durch den
Endschalter S1 erfaßt wird, zieht die Ausgaberolle 6a das hintere Ende der Folie
F1 bis zur Stelle - der Führungsrolle 4 und stoppt dann ihre Drehung. Wenn das Herausgeben
bzw. Herauslassen der
Folie F1 stoppt, senken sich die Ablenkglieder
9pa,' 90b der Folienablenkeinrichtung 9 in Pfeilrichtung Y gemäß Fig. 3 (B) ab,
bis das hintere Ende Flb der Folie F1 und das vordere Ende F2a der Folie F2 gedrückt
und in Richtung der Folienlagerblöcke 1la, lib zwischen den Führungsrollen 4, 5
abgelenkt werden und in derselben Richtung parallel zueinander angeordnet sind.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Folienlagerblöcke lla, lib sowie die Schneidmesser
12a, 12b getrennt voneinander, damit das hintere Folienende F1b und das vordere
Folienende F2a zwischen den genannten Teilen nach unten durchhängen können.
-
Nun schließen sich die Folienlagerblöcke 11a, lib und halten zwischen
sich das hintere Ende Flb der Folie F1 sowie das vordere Ende F2a der Folie F2,
wie aus Fig. 3 (C) ersichtlich; danach bewegt sich das Schneidmesser 12b vorwärts
(nach links gemäß Fig. 3 (C)) und wirkt derart mit dem Schneidmesser 12a zusammen,
daß die sich bis unter die Folienlagerblöcke 11a, 11b erstreckenden Enden der Folien
abgetrennt werden. Nach dem Abtrennen bleiben die Folienlagerblöcke 1 ja, 11b dicht
beieinander,und es senkt sich auf sie das Verbindungsstückhalteglied 100 der Verbindungseinrichtung
10 nach unten ab, wie aus Fig. 3 (D) ersichtlich, um dadurch das dünne Spleiß- bzw.
Verbindungsstück t, beispielsweise ein Klebeband mit einer Dicke von etwa 50 bis
60 Mikron, das an den Drückflächen 100 gehalten ist, in Richtung auf die Folien
F1, F2 zu drücken und dadurch diese Folien F1, F2 miteinander zu verbinden. Zu diesem
Zeitpunkt sind das hintere Ende Ftb der Folie F1 und das vordere Ende F2a der Folie
F2 in derselben Richtung angeordnet, so daß die überschüssigen Enden abgeschnitten
sind und sowohl die auf der geneigten Fläche 13a des Folienlagerblocks 11a gelagerte
Folie F2 als auch die auf der geneigten Fläche 13b des Folienlagerblocks lib gelagerte
Folie F miteinander verbunden werden, wobei ihre abgeschnittenen Enden Stoß an Stoß
aneinanderliegen. Wenn der Spleiß- bzw. Verbindungsschritt vollendet ist, werden
die Folienablenkglieder
90a, 90b, das Verbindungsstückhalteglied
100, die Folienlagerblöcke 11a, 11b und die Schneidmesser 12a, 12b in der aus Fig.
3 (E) ersichtlichen Weise wieder in ihre Ausgangsstellungen gemäß Fig. 3 (A) zurückgeführt.
-
Darauf wird dann, wie aus Fig. 3 (F) ersichtlich, das auf der Seite
der zugeführten Folie F2 befindliche Drückglied 8 vom Führungsglied 3 entfernt,
um die Folie F2 aus dem gedrückten Zustand in den beweglichen Zustand freizugeben,
so daß die Folie F2 der Form- und Füllverpackungsmaschine zugeführt wird, wenn die
Ausgaberolle 6 angetrieben wird. Währ rend nun die Folie F2 neu zugeführt wird,
wird an der Folienhaltewelle 1 ein weiterer Folienwickel befestigt, wobei das vordere
Ende dieser neuen Folie bis zur Stelle der Führungsrolle 5 ausgezogen und mittels
des Drückgliedes 7 unbeweglich in Richtung des Führungsgliedes 3 gedrückt gehalten
wird. Weiterhin wird ein dünnes Spleiß- bzw. Verbindungsstück t mit der Dicke von
etwa 50 - 80 Mikron an den Drückllächen 101 des Haltegliedes 100 für den nächsten
Verbindungsvorgang gehalten.
-
Bei dem Arbeitsschritt gemäß Fig. 3 (C) kann das dünne Verbindungsstück
t an den Folien F1, F2 angeklebt werden, bevor die überschüssigen Längenabschnitte
der Folien F1, F2 durch die Schneidmesser 12a, 12b abgetrennt werden.
-
Bei der aus Fig. 4 ersichtlichen abgewandelten Ausführungsform der
automatischen Folienve rbindungsvorrichtung weist die dargestellte Folienablenkeinrichtung
9' Folienablenkglieder oder -platten 19a, 19b auf, die an Armen 17a bzw. 17b befestigt
sind; letztere sind ihrerseits an Wellen 16a, 16b der Führungsrollen 4, 5 angelenkt,
und zwar derart, daß zwischen den Ablenkplatten 19a, 19b und den Führungsrollen
4, 5 Spalte 18a, 18b belassen werden, durch die hindurch die Folien F1, F2 hindurchlaufen
können. Wenn die Folienablenkplatten 19a, 19b derart um die Wellen
16a,
16b der Führungsrollen 4, 5 verschwenkt werden, daß sie die in Fig. 4 durch doppeltstrichpunktierte
Linien gezeigte geneigte Stellung einnehmen, drücken sie die Folien F1, F2 derart
nach unten, daß das hintere Ende F1b der aufgebrauchten Folie F1 und das vordere
Ende F2a der neu zugeführten Folie F2 nach unten in Richtung auf die Folienlagerblöcke
11a, lib ausgelenkt werden. Die Folien F1, F2, die innerhalb des Spaltes 18a zwischen
der Führungsrolle 4 und der Folienablenkplatte 19a sowie innerhalb des Spaltes 18b
zwischen der Führungsrolle 5 und der Folienablenkplatte 19b laufen, werden sicher
durch- die Ablenkplatten 19a, 19b ausgelenkt und auf den geneigten Flächen 13a,
13b der Folienlagerblöcke 11a, 11b angeordnet. Nachdem dann die überschüssigen Längenabschnitte
der Folien abgeschnitten sind und das dünne Verbindungsstück t mit einer Dicke von
etwa 50- 80 Mikron an den abgeschnittenen Enden der Folien F1, F2 angeklebt wurde,
werden die Folienablenkplatten 19a, 19b in -ihre horizontale Ausgangsstellung zurückverbracht.
-
Es werden daher das hintere Ende der verbrauchten Folie sowie das
vordere Ende der neu zugeführten Folie in derselben Richtung ausgelenkt und angeordnet,
in derselben Richtung zusammengebracht und geschnitten und sodann miteinander verbunden,
indem ein gesondertes dünnes Stück an die Enden der Folien angeklebt wird. Wenn
daher ein ausreichend dünnes thermoplastisches Material (etwa 50 - 80 Mikron dick)
als Spleiß- bzw. Verbindungsstück im Hohlraum- bzw. Vertiefungsbildungsprozeß verwendet
wird, können demgemäß die obere Form und die untere Form in dichten Kontakt miteinander
gebracht werden, wie aus Fig. 5 (A) ersichtlich, so daß dadurch die bisher unvermeidbaren
Nachteile und Fehler bei der Ausbildung der Vertiefungen beseitigt sind. Da weiterhin
die Folien stumpf (Stoß an Stoß) verbunden werden, und ihre überschüssigen Lingenabschnitte
entfernt werden, ist der nach dem Tiefziehvorgang bzw. nach dem Ausbilden der Vertiefungen
nicht mehr verwendbare Teil der Folie auf denjenigen Bereich begrenzt, der durch
das dünne Verbindungsstück t mit
der geringen Breite d überlappt
ist. Es muß demgemäß, wie aus Fig. 5 (B) ersichtlich, lediglich eine Reihe (drei
Stücke) von Bögen, die durch das Verbindungsstück t überlappt sind, als fehlerhaft
ausgeschieden werden, weshalb auch die Ausfallquote im Vergleich zu derjenigen beim
konventionellen Verfahren auf ein Drittel reduziert ist. Da weiterhin die überschüssigen
Längenabschnitte der Folie stets an der vorbestimmten Stelle abgetrennt werden,
wird auch das Beseitigen der abgeschnittenen Folienstücke leichter. Die zur Durchführung
des beschriebenen Verfahrens vorgesehene Vorrichtung erfordert lediglich eine einfache
Ausbildung, da es lediglich erforderlich ist, zwischen zwei im Abstand entlang der
Bewegungsrichtung der Folien angeordneten Führungsrollen eine Ablenkeinrichtung
zum Ablenken der Folienenden mittels deren Ausbiegen in derselben Richtung vorzusehen
und weiterhin die beiden relativ zueinander beweglichen Folienlagerblöcke sowie
die Schneideinrichtung und die Verbindungseinrichtung in geeigneter Weise anzuordnen;
die beschriebene Vorrichtung ist daher auch außerordentlich betriebszuverlässig.