DE3880846T2

DE3880846T2 - Filmantriebseinheit fuer eine verpackungsmaschine.

Info

Publication number: DE3880846T2
Application number: DE8888300225T
Authority: DE
Inventors: John Paul North; Alfred Alexander Taylor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2008-01-13
Also published as: AU1028788A; ATE89227T1; JPS63306152A; AU589826B2; EP0275181A3; DE3880846D1; EP0275181B1; JP2567012B2; US4910943A; EP0275181A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verpackungsmaschinen und besonders eine Filmantriebseinheit einer Verpackungsmaschine.
Bei der Verpackung von mehreren einzelnen Einheiten eines Produktes ist es üblich, dar ein schlauchförmiges Beutelmaterial aus Bogenmaterial geformt wird, und das schlauchförmige Beutelmaterial zu einem Füllkopf transportiert wird, wo das Produkt in das Innere des Schlauchmaterials befördert wird. Das Schlauchmaterial wird anschließend in auseinanderliegenden Abstanden verschweißt, und einzelne Beutel werden von dem Schlauchmaterial abgetrennt. Das Bogenmaterial besteht allgemein aus einer Kunststoffolie, welche durch Hitze oder andere Mittel verschweißt wird, um das schlauchförmige Material zu bilden. Die Kunststoffolie ist zur Bildung des schlauchförmigen Materials entlang seiner Längskanten verbunden. Normalerweise wird die Folie durch die Verpackungsmaschine mithilfe von Vakuumbändern gezogen, oder der Schweißkopf tritt alternativ dazu mit dem schlauchförmigen Material in Reibungseingriff, um das schlauchförmige Material durch die Verpackungsmaschine zu befördern.
Verpackungsvorrichtungen, welche Bänder zum ziehen des Beutelmaterials durch die Vorrichtung verwenden, sind in den US-Patenten 4,501,109; 3,833,090; 4,128,985; 4,423,585; 4,288,965 und 4,663,917 beschrieben. In diesen US Patenten treten die Bänder mit dem Beutelmaterial in Reibungseingriff, wobei dieser Reibkontakt manchmal gesteigert wird durch das Anlegen eines Vakuums an der Rückseite des Bandes.
Die US Patente 4,524,567 und 3,850,780 beschreiben rotierende Schweißbacken, welche mit dem Beutelmaterial in Reibungseingriff treten, um das Beutelmaterial durch die Verpackungsvorrichtung zu ziehen.
In vielen Maschinen werden Walzen verwendet, um das Verpackungsmaterial durch die Vorrichtung zu befördern. So ziehen zum Beispiel in dem US-Patent 3,916,598 Walzen das Beutelmaterial über eine Formvorrichtung.
In den oben erwähnten US-Patenten, bei denen Walzen verwendet werden, ist kein Mittel Steigerung des Reibungskontakts mit dem Beutelmaterial vorgesehen, wobei noch weiterhin die Walzen nicht zum längsseiteigen Verschweigen des Beutelmaterials verwendet werden.
Die oben erwähnten Verfahren des Bewegens des schlauchförmigen Beutelmaterials durch die Verpackungsmaschine sind im allgemeinen kompliziert und deshalb kostspielig in der Herstellung. Außerdem steigert ihre Kompliziertheit die erforderliche Wartung.
Die Schweizerische Beschreibung 602460 (UK-Patent 1577882) beschreibt eine Vakuumwalze. Die Vakuumwalze besteht aus einem äußeren zylindrischen Teil, welches zum Rotieren gebracht wird. Innerhalb des zylindrischen Teils befindet sich ein Plenumteil, an welches ein Vakuum angelegt wird. Das äußere zylindrische Teil ist mit sich radial erstreckenden Durchgängen versehen, welche selektiv mit einer in dem Plenumteil gebildeten Kammer in Verbindung stehen. In dieser besonderen Vorrichtung hat der innere Plenumteil keine Einrichtung entweder für die Angleichung an die Unregelmäßigkeiten des äußeren zylindrischen Teils oder zum Tragen des Plenumteils und des zylindrischen Teils. Bei Hochgeschwindigkeitsverpackungsmaschinenbetrieb würde aufgrund dieser Unzulänglichkeiten diese besondere Vakuumwalze schnell versagen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obigen Nachteile zu überwinden oder wesentlich zu verbessern.
Es wird hier beschrieben eine angetriebene Walze für eine Filmantriebseinheit, um in einer Verpackungsmaschine beim Betrieb der angetrlebenen Walze in Reibungseingriff mit einem Bogenmaterial zu treten und es zu bewegen, wobei diese angetriebene Walze
ein hohles zylindrisches angetrieben es Teil mit einer zylindrischen Außenoberfläche für einen Eingriff mit dem Material und einer zylindrischen Innenoberfläche, wobei das zylindrische Teil mehrere Öffnungen hat, die sich zwischen der Innen- und Außenoberfiäche erstrecken, und
ein ortsfestes Plenumteil in dem zylindrischen Teil, um welches das zylindrische Teil rotiert, umfaßt wobei dieses Plenumteil einen Basisabschnitt und einen beweglichen Vakuumüberführungsabschnitt einschließt, der von dem Basisabschnitt unterstützt ist und an der Innenoberfiäche anliegt, Einrichtungen, die den Überführungsabschnitt zu der Innenoberfläche drücken, wobei der Basisabschnitt und der Vakuumüberführungsabschnitt zusarnmenwirken, um eine Plenumkammer zu liefern, eine Leitungseinrichtung in Fließmittelverbindung mit der Plenumkammer, um in ihr ein Vakuum zu ergeben und so einen negativen Druck in der Plenumkammer zu erzeugen, wenigstens einen Vakuumhohlraum, der in dem Vakuumüberführungsabschnitt ausgebildet ist und sich am Umfang entlang der inneren zylindrischen Oberfläche derart erstreckt, dar er radial mit den Öffnungen fluchtet, wenn sie den Hohlraum passieren, einschließt, wobei der Vakuumhohlraum derart in Fließmittelverbindung mit der Plenumkammer steht, dar ein negativer Druck an den Öffnungen gebildet werden kann, um das Material in Berührung mit der äußeren zylindrischen Oberfläche zu ziehen.
Eine bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
Figur 1 eine schematische Perspektivansicht einer Filmantriebseinheit für eine Verpackungsmaschine ist,
Figur 2 ein schematischer Seitenriß eines Abschnitts der Antriebseinheit von Figur 1 ist,
Figur 3 ein schematischer Seitenriß der Antriebseinheit von Figur 1, eingebaut in eine Verpackungsmaschine, ist,
Figur 4 eine schematische Vorderansicht der Verpackungsmaschine von Figur 3 ist,
Figur 5 eine schematische teilweise geschnittene Endansicht einer in der Antriebseinheit von Figur 1 verwendeten Walze ist, und
Figur 6 eine schematische Seitenquerschnittsansicht der Walze von Figur 5 entlang der Linie A-A ist.
In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Filmantriebseinheit 10 einer Verpackungsmaschine 11 schematisch dargestellt. Die Verpackungsmaschine 11 hat eine Welle 12, welche eine Rolle 13 eines streifenförmigen Kunststoffilms aufnimmt. Der Film 14 wird auf herkömmliche Weise zu einer Formvorrichtung 15 geliefert, welche den Film 14 um eine Längsachse wickelt, um so schlauchförmiges Beutelmaterial 16 zu formen. Das schlauchförmige Beutelmaterial wird mittels eines Walzenpaares 17 und 18 bewegt.
Über der Formvorrichtung 15 befindet sich ein Zufühwngstrichter 19 mit einem unteren Ende, durch welches das zu verpackende Material in das schlauchförmige Beutelmaterial 16 hinein geliefert wird. Das schlauchförmige Beutelmaterial 16 tritt, nachdem es die Walzen 17 und 18 passiert hat, in einen Abtrenn- und Verschweißzusammenbau 20 hinein, welcher einzelne Beutel bildet. Zum Beispiel könnte der in der australischen Patentanmeldung Nr. 43753/85 beschriebene Abstreif- und Verschweißzusammenbau der Zusammenbau 20 sein.
Die Walzen 17 und 18 bilden einen Teil der Filmantriebseinheit, in Gänze dargestellt in Figur 1. Die Walzen 17 und 18 sind an Trägern 21 und 22 angebracht, welche ihrerseits an den Verbindungen 23 und 24 befestigt sind, die schwenkbar an deren Verbindungspunkt 25 montiert sind, so daß die Walzen 17 und 18 in deren Abstand voneinander ausgerichtet werden können. Die Walzen 17 und 18 sind an deren Trägern 21 und 22 derart befestigt dar sie allgemein um Parallelachsen drehbar sind.
Von der Formvorrichtung 15 aus erstreckt sich abwärts eine Rückensiegelstange 26, welcher mit der Walze 18 in Verbindung steht, um die Längskantenabschnitte des Filmstreifens 14 zur Bildung des schlauchförmigen Materials 16 zu verbinden. Bei dieser besonderen Ausführungsform sind die Längskantenabschnitte hitzeverschweißt.
In den Figuren 5 und 6 ist die Walze 18 in Gänze dargestellt. Wie vorher beschrieben, ist die Walze 18 drehbar auf einem Träger 22 befestigt, welcher ein angetriebenes röhrenförmiges Teil ist, das an seiner Spitze mittels einer auf einem Zapfen 28 befestigten Auflagerung 27 getragen wird. Von dem Träger 22 erstreckt sich radial ein Flansch 29, welcher ein zylindrisches Teil 30 trägt, welches ein Hochreibungsmaterial 31 (oder eine Oberflächenbeschaffenheit wie zum Beispiel Silikongummi) trägt, um das Ergreifen des schlauchförmigen Beutelmaterials 16 zu unterstützen. An dem Zapfen 28 ist eine Endplatte 32 durch Schrauben 33 angebracht, die in Eingriff mit einem auf dem Zapfen 28 befestigten Plenumteil 35 sind. Das Plenumteil 35 ist mit Plenumverschleißpolstern 34 versehen welche mit der Innenoberfläche 36 des zylindrischen Teils 30 in Eingriff sind. Der Zapfen 28 ist röhrenförmig, um einen Durchgang 50 bereitzustellen, und ist mit der Plenumkammer 56 verbunden. Von der Plenumkammer 56 erstrecken sich Durchgänge 37, welche mit Plenumhohlräumen 38 verbunden sind, die mit Reihen von Öffnungen fluchten, die sich durch den zylindrischen Teil 30 und das daran befestigte Reibungsmaterial 31 erstrecken. Die Hohlräume 38 erstrecken sich am Umfang über einen Bogen um die Achse 40 der Walze 18, um mit den Öffnungen 39 während einer vorbestimmten Winkelverschiebung um die Achse 40 in Verbindung zu sein.
Die Plenumkammer 35 weist einen Plenumbasisabschnitt in Form eines Flanschs 43 mit einer inneren zylindrischen Oberfläche 44 auf, die die Plenumkammer 56 einschließt, welche gleitbar einen Kolben 45 aufnimmt, der durch ein um Führungsstifte 53 herum gewickeltes Federpaar 48 nach außen vorgespannt ist. Die Führungsstifte 53 werden gleitbar in dem in dem Kolben 45 ausgebildeten Hohlräumen 54 aufgenommen. Ein Dichtungsring 55 verbindet abdichtend den Kolben 45 und die innere zylindrische Oberfläche 44 des Flanschs 43, so dar ein an die Plenumkammer 56 angelegtes Vakuum eingeschlossen wird und durch sich bis zu den Plenumhohlräumen 38 hin erstreckende Durchgänge 37 zu der äußeren Oberfläche der Walze 18 geliefert wird. Die äußeren Umfangsoberflächen des Kolbens 45 sind mit Plenumverschleißpolstern 34 versehen.
An dem Zapfen 28 ist auch eine Heizanordnung 41 befestigt. Die Heizanordnung 41 schlief eine Basis 42 ein, welche eine halbrunde Konfiguration besitzt und eine kreisförmige Umfangsoberfläche 46 hat, welche in die Innenoberfläche 36 des zylindrischen Teils 30 eingrift, um so dem ringförmigen Vorsprung 47 des zylindrischen Teils 30 Hitze zuzuführen. Die Basis 42 ist schwenkbar durch einen Stift 57 befestigt, und ist nach außen in Verbindung mit der Oberfläche 36 durch eine Feder 58 vorgespannt, welche um einen Führungsstift 61 herum gewunden ist, der gleitbar in der Basis 42 aufgenommen ist. Die Basis ist ebenso mit einem Heizelement 49 versehen, welches einen elektrischen Strom empfängt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist nur die Walze 18 mit einer Heizanordnung 41 ausgestattet. Dies macht es erforderlich, dar der Kolben 45 einen bogenförmigen Schlitz 59 hat, durch welchen der ringförmige Abschnitt 62 der Basis 42 hindurchgelangt
Bei Betrieb der Heizanordnung 41 greift der Vorsprung 47 in das Beutelmaterial ein, um dessen Verschmelzung durch Erhitzen des Beutelmaterials herbeizuführen.
Die Walze 17 hat die gleiche Konfiguration wie Walze 18, wenngleich keine Heizanordnung 41 vorgesehen ist. Jedoch wird Walze 17 drehbar angetrieben und ist mit Öffnungen 39 versehen, die auf ähnliche Art und Weise wie Walze 18 selektiv mit einem Plenum in Verbindung stehen.
Es sollte klar sein, dar die Plenumhohlräume 38 der Walze 18, umd die ähnlichen Plenumhohlräume innerhalb der Walze 17, so plaziert sind, dar sie an das schlauchförmige Material 16 angrenzen, um so das schlauchförmige Material 16 durch Anlegen eines Vakuums an den Plenumkammern 56 in Reibungskontakt mit den äußeren Oberflächen der Walzen 17 und 18 zu ziehen. Das Vakuum wird durch ein an dem Inneren des Zapfens 28 angelegtes Vakuum zu den Plenumkammern 56 befördert. Da beide Träger 21 und 22 dieser Ausführungsform drehbar angetrieben werden, wird das schlauchförmige Material 16 von der Rolle 13 der Formvorrichtung 15 heruntergezogen, um zu der Anordnung 20 befördert zu werden.
In Figur 2 wird das untere Ende der Rückensiegelstange 26 in Gänze gezeigt. Die Rückensiegelstange 26 ist an ihrem unteren Ende mit einem Laufwerk 50 ausgestattet, das zwei Walzen 51 und 52 stützt, welche das schlauchförmige Beutelmaterial 16 in Kontakt mit dem erhitzten ringförmigen Flansch 47 der Walze 18 preßt, um so die Längskanten 53 des schlauchförmigen Beutelmaterials zusammenzuschweißen.
Wenn gewünscht, könnte keine der Walzen 17 und 18 mit einer Heizanordnung 41 ausgestattet sein. In einem solchem Fall wird das Längsverschweißen des Beutelmaterials an einer Stelle ausgeführt, bevor das Beutelmaterial die Walzen 17 und 18 erreicht. So kann zum Beispiel ein solches Verschweigen in der Anlieferung von Heißluft an die überlappenden Abschnitte des Beutelmaterials bestehen, um so deren Verschweigen zu verursachen.

Claims

1. Angetriebene Walze (18) für eine Filmantriebseinheit (10), um in einer Verpackungsmaschine beim Betrieb der angetriebenen Walze (18) in Reibungseingriff mit einem Bogenmaterial (16) zu treten und es zu bewegen, wobei diese angetriebene Walze (18) ein hohles zylindrisches angetriebenes Teil (30) mit einer zylindrischen Außenoberfläche (31) für einen Eingriff mit dem Material und einer zylindrischen Innenoberfläche (36> , wobei das zylindrische Teil (30) mehrere Öffnungen (39) hat, die sich zwischen der Innenund Außenoberfläche (31, 36) erstrecken, und

ein ortsfestes Plenumteil (35) in dem zylindrischen Teil (30), um welches das zylindrische Teil (30) rotiert, umfaßt, wobei dieses Plenumteil (35) einen Basisabschnitt (43) einschließt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Plenumteil (35) weiterhin einen beweglichen Vakuumüberiührungsabschnitt (45), der von dem Basisabschnitt (43) unterstützt ist und an der Innenoberfläche (36) anliegt, Einrichtungen (48), die den Überführungsabschnitt (45) zu der Innenoberfläche (36) drücken, wobei der Basisabschnitt (43) und der Vakuumüberführungsabschnitt (45) zusammenwirken, um eine Plenumkammer (56) zu liefern, eine Leitungseinrichtung (60) in Fließmittelverbindung mit der Plenumkammer (56), um in ihr ein Vakuum zu ergeben und so einen negativen Druck in der Plenumkammer (56) zu erzeugen, wenigstens einen Vakuumhohlraum (38), der in dem Vakuumüberführungsabschnitt (45) ausgebildet ist und sich am Umfang entlang der inneren zylindrischen Oberfläche (36) derart erstreckt, daß er radial mit den Öffnungen (39) fluchtet, wenn sie den Hohlraum (38) passieren, einschließt wobei der Vakuumhohlraum (38) derart in Fließmittelverbindung mit der Plenumkammer (56) steht, daß ein negativer Druck an den Öffnungen (39) gebildet werden kann, um das Material in Berührung mit der äußeren zylindrischen Oberfläche (31) zu ziehen.

2. Angetriebene Walze (18) nach Anspruch 1 , bei der der bewegliche Vakuumüberführungsabschnitt (45) einen zusammenwirkenden Kolben (45) und Zylinder (43) umfaßt, wobei der Kolben (45) wenigstens einen Durchgang (37) hat, der sich zwischen der Plenumkammer (56) und dem Vakuumhohlraum (38) erstreckt.

3. Angetriebene Walze (18) nach Anspruch 2, weiterhin mit einer hohlen Antriebswelle (22), um das angetriebene Teil (30) zu drehen, wobei die Antriebswelle mit einem sich radial erstreckenden Flansch (29) verbunden ist, der mit dem zylindrischen Teil (30) verbunden ist, wobei die Antriebswelle (22) einen Zapfen (28) hat, der sich durch die Antriebswelle (22) hindurch erstreckt, der mit der Plenumkammer (35) verbunden ist und durch den die Leitungseinrichtung (60) hindurchgeht.

4. Angetriebene Walze (18) nach Anspruch 3, bei der das zylindrische Teil (30) einen ringförmigen Vorsprung (47) hat, der auf der äußeren zylindrischen Oberfläche (31) des zylindrischen Teils (30) ausgebildet ist, und bei der die angetriebene Walze (18) eine Heizanordnung (41) in Berührung mit der inneren zylindrischen Oberfläche (36) des zylindrischen Teils (30) einschließt um ihr Wärme zuzuführen und so den ringförmigen Vorsprung (47) zu erwärmen.

5. Angetriebene Walze (18) nach Anspruch 4, bei der die Heizanordnung (41) eine Heizbasis (42) einschließt, die auf dem Zapfen (28) angeordnet ist und durch eine Federeinrichtung (58) federnd nach außen vorgespannt ist, um in Eingriff mit der inneren zylindrischen Oberfläche (36) zu kommen, wobei die Heizbasis (42) darin angeordnete Heizelemente (49) hat

6. Angetriebene Walze (18) nach Anspruch 1, bei der der Überführungsabschnitt (45) ein Verschleißpolster (34) einschließt, um die Innenoberfläche (31) zu berühren, wobei diese Verschleißpolster (34) wenigstens einen Teil des Vakuumhohlraumes (38) liefern.

7. Angetriebene Walze (18) nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, bei der der Überführungsabschnitt (45) einen weiteren Vakuumhohlraum (38) einschließt, wobei sich die Vakuumhohlräume (38) beide im Winkel nahe der Innenoberfläche (36) und beide in Fließmittelverbindung mit der Plenumkammer (56) erstrecken und wobei diese Hohlräume (38) einen axialen Abstand haben, wobei ein Teil (62) der Heizanordnung (41) allgemein dazwischen angeordnet ist

8. Angetriebene Walze (18) nach Anspruch 7, bei der der Überführungsabschnitt (45) mit einem Schlitz (59) versehen ist und der Heizabschnitt (62) darin angeordnet ist.

9. Angetriebene Walze (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Zwangseinrichtung (48) eine Feder (48) ist.

10. Verpackungsmaschine mit einer Filmantriebseinheit (10), wobei diese Filmantriebseinheit (10) ein Paar angetriebener Walzen (17, 18) einschließt und wobei jede angetriebene Walze (17, 18) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, wobei diese Walzen (17, 18) derart angeordnet sind, daß sie im wesentlichen parallel sind, gemeinsam ausgerichtet sind und an gegenüberliegenden Seiten einer Lange von schlauchförmigem, durch die Walzen (17, 18) zu bewegendem Beutelmaterial (16) angeordnet sind.