EP0844177A1

EP0844177A1 - Vertikale Schlauchbeutelverpackungsmaschine

Info

Publication number: EP0844177A1
Application number: EP97118579A
Authority: EP
Inventors: Manfred Althaus; Manfred Herbert
Original assignee: Altamat Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Altamat Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1997-10-25
Publication date: 1998-05-27
Also published as: DE19648406A1

Abstract

Eine vertikale Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit einer Einrichtung, mittels der eine Schlauchfolie aus Kunststoffmaterial mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt über ein vertikal angeordnetes Füllrohr gezogen und entlang des Füllrohrs abwärts bewegt wird, und einer unterhalb des Füllrohrs angeordneten Schweißvorrichtung (8) zur Erzeugung mindestens einer Querschweißnaht, die ein erstes Paar quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolie und in Richtung auf die Vorderwand und die Rückwand der Schlauchfolie aufeinander zubewegbarer Schweißwerkzeuge (11, 11a) aufweist, sowie ein zweites Paar quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolie und in Richtung auf die Seitenwand der Schlauchfolie aufeinander zubewegbarer Schweißwerkzeuge (12, 12a), wobei letztere zwei in einer Ebene liegende Schweißbackenabschnitte besitzen, welche in eine im wesentlichen auf die Seitenwandmitte der Schlauchfolie ausgerichteten Spitze zusammenlaufen. An den Schweißwerkzeugen (11, 11a) des ersten Paares sind jeweils zwei in der gleichen Ebene liegende Schweißbackenabschnitte derart angeordnet, daß sie mindestens in der Schließstellung parallel zu und unmittelbar gegenüber von einem der Schweißbackenabschnitte des zweiten Paares liegen. Die Schlauchbeutel werden jeweils mittels einer Schneidvorrichtung (20) nach dem Befüllen von der Schlauchfolie abgetrennt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine vertikale Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schlauchbeutelverpackungsmaschine ist beispielsweise in DE 44 31 933 A1 beschrieben.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei Schlauchbeuteln aus Kunststoffmaterial mit rechteckigem Quer-schnitt, die also eine Vorderwand, eine Rückwand und zwei Seitenwände besitzen, bei der Herstellung der Querschweißnähte Schwierigkeiten auftreten können, wenn die Dicke des Kunststoffolienmaterials relativ groß wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei der bekannten Einrichtung die Querschweißnähte in einem Zustand der Schlauchfolie angebracht wurden, in dem sie flach zusammengelegt ist, wobei die Seitenwände nach innen eingefaltet sind. Dies hat zur Folge, daß beim Schweißen längs der Schweißnaht ein Übergang von einer 4-fach liegenden Folie auf eine 2-fach liegende Folie stattfindet. Es hat sich herausgestellt, daß es schwierig ist, an diesen Übergangs-stellen eine einwandfreie Verschweißung sicherzustellen, ohne daß gegebenenfalls Undichtigkeiten auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen so weiterzubilden, daß auch bei der Verwendung dickerer Kunststoffolien zur Herstellung eines Verpackungsbeutels mit rechteckigem Querschnitt die Herstellung der Querschweißnähte in einer Weise erfolgen kann, daß auch bei hoher Maschinenleistung und kurzer Schweißzeit eine auch gegen Flüssigkeiten absolute Dichtigkeit der Querschweißnähte erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schlauchbeutelverpackungsmaschine sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Schlauchbeutelverpackungsmaschine ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, geeignet zur Herstellung eines Verpackungsbeutels für flüssige, pastöse, stückige, staubförmige und körnige Stoffe, wie er beispielsweise in EP 0 580 989 A1 beschrieben ist. Hierzu kann die erfindungsgemäße Schlauchbeutelverpackungsmaschine im Hinblick auf die Erzeugung der Schlauchfolie aus einer Flachfolie und im Hinblick auf die Erzeugung von entlang der vertikalen Kanten des Verpackungsbeutels laufenden Längsschweißnähten weitere Merkmale aufweisen, die in DE 44 31 933 A1 beschrieben sind. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Schlauchbeutelverpackungsmaschine dazu geeignet, Verpackungsbeutel herzustellen, bei denen im Bodenbereich zusätzliche Schweißnähte vorhanden sind, die jeweils unter einem Winkel von 45° ansteigend zu den Seitenkanten verlaufen.

Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Schlauchbeutelverpackungsmaschine so auszubilden, daß Verpackungsbeutel mit rechteckigem Querschnitt hergestellt und befüllt werden können, die andere Außen-formen besitzen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Schweißvorrichtung zur Erzeugung der Querschweißnähte so auszubilden, daß die Herstellung der Querschweißnähte nicht in einem Zustand der Schlauchfolie erfolgt, in dem diese mit eingefalteten Seitenwänden in einem flach zusammengelegten Zustand vorliegt. Wie weiter unten anhand von Ausführungsbeispielen ausführlicher erläutert wird, besitzt die Schweißvorrichtung zur Erzeugung der Querschweißnähte insgesamt vier Schweißwerkzeuge, die sich beim Einleiten des Schweißvorganges sternförmig in einer synchronisierten Bewegung aufeinander zubewegen, derart, daß sie gleichzeitig die Schließstellung erreichen und die eine derartige Außenkontur aufweisen, daß in der Schließstellung die Schlauchfolie mit einem Querschnitt in der Form eines doppelten Y zwischen den Schweißwerkzeugen liegt, was zur Folge hat, daß die Seitenwände der Schlauchfolie nicht vollständig ein-gefaltet sind, sondern in einem spitzen Winkel von beispielsweise 60° zueinander stehen und die Schweißwerkzeuge des zweiten Paares mit ihren Schweißbacken an der Außenseite der Seitenwände anliegen, so daß beim Schweißvorgang an jeder Stelle der Querschweißnaht die Wärme direkt der Folienbahn zugeführt wird und keine Wärmeübertragung über ein Folienzwischenlage erfolgen muß. Dadurch ist eine deutlich höhere Maschinenleistung möglich, da sich die Schweißzeit, insbesondere bei dickeren Folien, gravierend reduziert.

Die Tatsache, daß beim Schweißvorgang die Schlauchfolie nicht flach gedrückt ist, sondern nahezu in der fertigen Form des Beutels vorliegt, hat den weiteren Vorteil, daß die Befüllung des Verpackungsbeutels einfacher und rascher durchgeführt werden kann, weil die Schlauchfolie nicht erst durch das Füllgut aufgedrückt werden muß. Weiterhin wird das bei manchen Beutelformen erwünschte Umlegen der seitlichen Bodenlaschen erheblich erleichtert.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Schlauchbeutelverpackungsmaschine werden im folgenden anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schlauchbeutelverpackungsmaschine in schematischer Darstellung in Seitenansicht;

Fig. 2 die Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Fig. 1 in Frontansicht;

Fig. 3 die Schweißvorrichtung zur Erzeugung der Querschweißnähte der Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Fig. 1 und 2 in einer gegenüber Fig. 2 vergrößerten Teildarstellung und in Frontansicht;

Fig. 4 die Schweißvorrichtung nach Fig. 3 in einer Ansicht von oben;

Fig. 5 die Schweißvorrichtung nach Fig. 3 in einem Schnitt nach der Linie A3-B3;

Fig. 6 die Ausbildung und Anordnung der Schweißwerkzeuge in einer Ansicht von oben gemäß Fig. 4 in einer stärker vergrößerten und schematisierten Darstellung;

Fig. 7 ein Schweißwerkzeug des ersten Paares von Schweißwerkzeugen in einer Ansicht von oben;

Fig. 7A das Schweißwerkzeug nach Fig. 7 gesehen aus der Richtung Z;

Fig. 7B das Schweißwerkzeug nach Fig. 7 in einem Schnitt nach der Linie A7-B7;

Fig. 7C eine Teilvorderansicht des Schweißwerkzeuges nach Fig. 7 aus der Richtung X;

Fig. 8 die Schweißwerkzeuge der Schweißvorrichtung nach Fig. 4 in einer ersten Ausführungsform von oben;

Fig. 8A die Schweißwerkzeuge des zweiten Paares in einer Ansicht von vorne;

Fig. 8B die Schweißwerkzeuge des ersten Paares in einem Schnitt nach der Linie A8-B8 in Fig. 8;

Fig. 9 einen mittels der Schweißvorrichtung nach den Fig. 8, 8A und 8B herstellbaren Verpackungsbeutel in perspektivischer Darstellung;

Fig. 9A den Schlauchfolienabschnitt für den Verpackungsbeutel nach Fig. 9 im Zustand nach Anbringung der Querschweißnähte;

Fig. 9B in Vorderansicht den Verpackungsbeutel nach Fig. 9 nach dem Befüllen und Umlegen der Bodenfalten;

Fig. 9C einen Schnitt durch den Verpackungsbeutel nach Fig. 9 gemäß der Linie A9-B9 in Fig. 9B;

Fig. 10 in einer Ansicht von oben die Schweißwerkzeuge bei einer weiteren Ausführungsform der Schweißvorrichtung nach Fig. 4;

Fig. 10A die Schweißwerkzeuge des zweiten Paares in einer Ansicht von vorne;

Fig. 10B die Schweißwerkzeuge des ersten Paares in einem Schnitt nach der Linie A10-B10;

Fig. 11 in perspektivischer Darstellung einen mittels der Schweißvorrichtung nach den Fig. 10, 10A und 10B herstellbaren Verpackungsbeutel;

Fig. 11A einen Schlauchfolienabschnitt zur Herstellung des Verpackungsbeutels nach Fig. 11 nach Herstellung der Querschweißnähte;

Fig. 11B den Verpackungsbeutel gemäß Fig. 11 in einer Vorderansicht nach dem Befüllen und Umlegen der Deckel- und Bodenfalten;

Fig. 11C einen Schnitt durch den Verpackungsbeutel nach Fig. 11 gemäß der Linie A11-B11 in Fig. 11B;

Fig. 12 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4 im Bereich der Ansteuervorrichtung für die Bewegung eines der Schweißwerkzeuge des zweiten Paares;

Fig. 13 eine Frontansicht des Ausschnittes nach Fig. 12;

Fig. 14 einen Ausschnitt aus Fig. 4 im Bereich der Schweißwerkzeuge zur Darstellung der Schneidvorrichtung;

Fig. 15 den Ausschnitt nach Fig. 14 in einer Seitenansicht;

Fig. 16 in einer Ansicht von oben die Schweißvorrichtung in einer Ausführungsform mit auf den Schweißwerkzeugen angeordneten Auffangblechen;

Fig. 16A die Schweißwerkzeuge des zweiten Paares gemäß Fig. 16 in einer Ansicht von vorne;

Fig. 16B die Schweißwerkzeuge des ersten Paares gemäß Fig. 16 in einer Seitenansicht;

Fig. 17 in einer Ansicht von oben die Schweißvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform mit auf den Schweißwerkzeugen angeordneten Auffangblechen;

Fig. 17A die Schweißwerkzeuge des zweiten Paares gemäß Fig. 17 in einer Ansicht von vorne;

Fig. 17B die Schweißvorrichtungen des ersten Paares gemäß Fig. 17 in einer Seitenansicht;

Fig. 18 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 im Bereich der Seitenwandeinfaltschieber unterhalb der Schweißvorrichtung;

Fig. 19 den Ausschnitt gemäß Fig. 18 in einer Ansicht von oben;

Fig. 20 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 im Bereich der oberhalb der Schweißvorrichtung angeordneten Profilräder zur Erzeugung der Mittenmarkierung in den Seitenwänden der Schlauchfolie;

Fig. 20A den Ausschnitt nach Fig. 20 in einer Ansicht von oben;

Fig. 20B den Ausschnitt gemäß Fig. 20 in einer Seitenansicht.

Die Schlauchbeutelmaschine nach Fig. 1 und 2 besitzt ein allgemein mit 1 bezeichnetes Maschinengestell, an dem eine Halterung 2 zur Aufnahme einer Rolle Kunststoffflachfolie angeordnet ist. Die von der Rolle abgewickelte Flachfolie wird über verschiedene Umlenkrollen 3 bekannter Bauart und Anordnung zu einer Formschulter 4 geführt, über die sie nach unten abgezogen und dabei zu einem Schlauch geformt wird, der über ein Füllrohr 5 mit rechteckigem Querschnitt gezogen wird. Der Abzug des Schlauches geschieht mit seitlich des Füllrohrs 5 angeordneten Abzugsvorrichtungen 6 bekannter Bauart. Am Füllrohr 5 sind Schweißvorrichtungen 7 bekannter Bauart zur Erzeugung von entlang der Eckkanten der Schlauchfolie verlaufenden Längsschweißnähten angeordnet.

Die Schlauchfolie wird nach unten abgezogen und durch eine Schweißvorrichtung 8 zur Erzeugung von Querschweißnähten geführt. Die Verpackungsbeutel werden nach Anbringen einer ersten Querschweißnaht am unteren Beutelrand über das Füllrohr 5 befüllt und sodann an ihrer Oberseite mit einer weiteren Querschweißnaht verschlossen. Nachdem sie die Schweißvorrichtung 8 verlassen haben, werden mittels einer Vorrichtung 9 die Seitenwände im Bodenbereich zur Bildung einer ebenen Aufstandsfläche nach innen gefaltet und vollständig unter den Boden des Beutels herumgeklappt. Die Verpackungsbeutel werden dann einer, im einzelnen nicht näher erläuterten, Einrichtung 10 zur Abnahme und Abförderung zugeführt.

Im folgenden wird zunächst die Schweißvorrichtung 8 zur Erzeugung der Querschweißnähte näher erläutert.

Wie besonders aus den Fig. 3 bis 6 gut zu erkennen, besitzt die Schweißvorrichtung 8 zur Erzeugung der Querschweißnähte zwei Paare von Schweißwerkzeugen, von denen ein erstes Paar aus den Schweißwerkzeugen 11 und 11a besteht, die quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolie und in Richtung auf die Vorderwand und die Rückwand der Schlauchfolie aufeinander zubewegbar sind. Ein zweites Paar besteht aus den Schweißwerkzeugen 12 und 12a, die quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolie in Richtung auf die Seitenwände der Schlauchfolie aufeinander zubewegbar sind. Die Schweißwerkzeuge 11 und 11a sind an Trägern 13 und 13a angeordnet, die über Antriebsstangen 15 und 14 mit einer gemeinsamen geschwindigkeitsregelbaren, nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden sind, durch die sie synchron aufeinander zu in eine Schließstellung und voneinander weg in eine Öffnungsstellung bewegbar sind. Die Schweißwerkzeuge 12 und 12a sind an Trägern 16 und 16a angeordnet. Die Steuerung und Synchronisierung ihrer Schließbewegung erfolgt mittels Kurvenscheiben 18 und 18a, die am Träger 13 des Schweißwerkzeugs 11 angeordnet sind und auf denen sich über Abstützrollen 19 bzw. 19a die Träger 16 bzw. 16a der Schweißwerkzeuge 12 und 12a abstützen. Die Träger 16 und 16a werden mittels Pneumatikzylindern 17 und 17a über die Abstützrollen 19 und 19a an die Kurvenscheiben 18 und 18a angedrückt, so daß jedenfalls die Schließbewegung der Schweißwerkzeuge 12 und 12a genau synchron zur Schließbewegung der Schweißwerkzeuge 11 und 11a erfolgt. Bei der Öffnungsbewegung können durch entsprechende Steuerung die Kolbenstangen der Pneumatikzylinder 17 und 17a eingefahren werden, so daß der Andruck der Träger 16 und 16a an die Kurvenscheiben 18 und 18a entfällt und bei der Öffnungsbewegung an den Kurvenscheiben 18 und 18a keine zu hohen Querkräfte auftreten. In Fig. 4 sind die Öffnungsbewegungen der Schweißwerkzeuge durch die Pfeile O1 bis O4 angegeben.

Fig. 6 zeigt die Schweißwerkzeuge 11 und 11a sowie 12 und 12a im noch geöffneten Zustand zur Verdeutlichung der Lage der strichpunktiert eingezeichneten Schlauchfolie zwischen den Schweißwerkzeugen. Es ist zu erkennen, daß die Schweißwerkzeuge 11 und 11a des ersten Paares jeweils der Rückwand RW und der Vorderwand VW der Schlauchfolie gegenüberliegen, während die Schweißwerkzeuge 12 und 12a des zweiten Paares den Seitenwänden SW1 und SW2 gegenüberliegen. Die Schlauchfolie besitzt, wie aus Fig. 6 zu erkennen, einen Querschnitt gemäß einem doppelten Y mit einem Öffnungswinkel an den Seitenwänden von etwa 60°. Selbstverständlich können hier auch andere spitze Winkel kleiner als 90° gewählt werden. Die Außenform der Schweißwerkzeuge 12 und 12a des zweiten Paares ist im Grundriß im wesentlichen dreieckig, und an den den Seitenwänden zugekehrten Außenseiten sind in einer ersten horizontalen Ebene H1 (in Fig. 8A strichpunktiert angedeutet) liegende Schweißbackenabschnitte 12.1 und 12.2 angeordnet, die entsprechend der Öffnung der Seitenwand SW1 einen Innenwinkel von etwa 60° miteinander einschließen und zu einer auf die Seitenwandmitte ausgerichteten Spitze zusammenlaufen. Entsprechende Schweißbackenabschnitte sind am Schweißwerkzeug 12a des zweiten Paares angeordnet.

Die Außenform der Schweißwerkzeuge 11 und 11a des ersten Paares ist im Grundriß im wesentlichen trapezförmig. Wie am Schweißwerkzeug 11 zu ersehen, sind an der der Rückwand RW der Schlauchfolie zugewandten Seite Schweißbackenabschnitte 11.1, 11.2 und 11.3 in einer trapezförmigen Kontur angeordnet, die in der gleichen ersten horizontalen Ebene H1 liegen, wie die entsprechenden Schweißbackenabschnitte 12.1 und 12.2 des Schweißwerkzeugs 12. Wie den Zeichnungen zu entnehmen, verlaufen die Schweißbackenabschnitte 11.1 und 11.2 derart parallel zu den entsprechenden gegenüberliegenden Schweißbackenabschnitten der Schweißwerkzeuge 12 und 12a, daß sie bei Abschluß der Schließbewegung einander unmittelbar gegenüberliegen, was zur Folge hat, daß, wie weiter unten noch erläutert wird, beim Schweißvorgang an jeder Seitenwand SW1 und SW2 der Schlauchfolie eine aus zwei lückenlos aneinander anschließenden, jeweils die Seitenwand mit der Vorderwand VW oder der Rückwand RW verbindenden Abschnitten bestehende Querschweißnaht gebildet wird.

Zwischen den Schweißbackenabschnitten 11.1 und 11.2 befindet sich am Schweißwerkzeug 11 ein Schweißbackenabschnitt 11.3, der ebenfalls in der ersten horizontalen Ebene H1 liegt. Dieser Schweißbackenabschnitt 11.3 verläuft parallel zur Rückwand RW der Schlauchfolie und ist einem entsprechenden Schweißbackenabschnitt am Schweißwerkzeug 11a zugeordnet derart, daß er in der Schließstellung parallel zu und unmittelbar gegenüber diesem zugeordneten Schweißbackenabschnitt liegt, so daß beim Schweißvorgang an dieser Stelle ein die Vorderwand VW unmittelbar mit der Rückwand RW verbindender Querschweißnahtabschnitt gebildet wird, der lückenlos an den Verbindungspunkt der Querschweißnahtabschnitte anschließt, welche durch die Schweißbackenabschnitte 11.1 und 11.2 zusammen mit den entsprechenden Schweißbackenabschnitten z.B. 12.1 und 12.2 der Schweißwerkzeuge 12 und 12a des zweiten Paares gebildet werden. Die sich in dieser Weise bei einer lückenlosen Querschweißnaht zusammenfügenden Querschweißnahtabschnitte sind beim fertigen Verpackungsbeutel jeweils am Beutelboden angeordnet.

Zur Bildung der Querschweißnähte am oberen Rand des Verpackungsbeutels dienen Schweißbackenabschnitte, welche an den Schweißwerkzeugen 11 und 11a des ersten Paares und 12 und 12a des zweiten Paares in einer gemeinsamen zweiten horizontalen Ebene H2 (in Fig. 8A strichpunktiert angedeutet) liegen und in der gleichen Weise angeordnet sind wie die entsprechenden Schweißbackenabschnitte; die in der ersten horizontalen Ebene liegen. Einander entsprechende Schweißbackenabschnitte in den beiden horizontalen Ebenen verlaufen parallel zueinander und es sind an jedem der Schweißwerkzeuge im Bereich zwischen der ersten und der zweiten horizontalen Ebene Durchgangsschlitze S (siehe Fig. 8A und 8B) für den Durchtritt eines Schneidwerkzeugs 20 der Schneidvorrichtung zum Abtrennen des Schlauchbeutels vorgesehen.

Bei einer ersten Ausführungsform der Schweißwerkzeuge, die in den Fig. 7 bis 8B dargestellt sind, ist die Anordnung der Schweißbackenabschnitte derart, daß im Bodenbereich jedes Verpackungsbeutels zusätzliche Schweißnähte angeordnet sind, die jeweils unter einem Winkel von 45° ansteigend zu den Seitenkanten verlaufen. Dies ist beispielsweise bei dem in den Fig. 9, 9a, 9b und 9c dargestellten Verpackungsbeutel der Fall.

Dieser Verpackungsbeutel besitzt eine Vorderwand VW, eine Rückwand RW sowie Seitenwände SW1 und SW2. An den Längskanten sind Längsschweißnähte LS1, LS2 angeordnet, an der Oberseite befindet sich eine, den Beutel abschließende Querschweißnaht OQS und an der Unterseite eine Querschweißnaht UQS. Wie aus Fig. 9A zu ersehen, verlaufen im Bodenbereich an den Ecken zusätzliche Schweißnahtabschnitte ZS1 und ZS2 (entsprechende Schweißnahtabschnitte befinden sich an der Rückseite), durch welche die Seitenwände noch einmal mit der Vorderwand VW bzw. der Rückwand RW verschweißt sind. Durch diese zusätzlichen Schweißnahtabschnitte werden die Eckbereiche beim Befüllen des Verpackungsbeutels vom Füllgut freigehalten und dadurch das Umfalten der Seitenwände nach innen zu Bodenfalten BF und zur Bildung einer guten Standfläche außerordentlich erleichtert (siehe Fig. 9 und Fig. 9B). Diese zusätzlichen Schweißnahtabschnitte werden durch zusätzliche Schweißbackenabschnitte an den Schweißwerkzeugen 11, 11a sowie 12, 12a bildet, die im Bereich oberhalb der ersten horizontalen Ebene H1 angeordnet sind. Bei den Schweißwerkzeugen 12 und 12a des zweiten Paares schließen diese zusätzlichen Schweißbackenabschnitte (in Fig. 8A beispielhaft 12.5 am Schweißwerkzeug 12) an den auf die Seitenwandmitte der Schlauchfolie gerichteten, als Spitze ausgebildeten Verbindungspunkt der in der ersten horizontalen Ebene H1 liegenden Schweißbackenabschnitte z.B. 12.1 und 12.2 an und liegen in einer Ebene, die mit der ersten horizontalen Ebene H1 einen vorgegebenen spitzen Winkel einschließt. An den Schweißwerkzeugen 11 und 11a des ersten Paares sind, wie in Fig. 7C mit den Schweißbackenabschnitten 11.5 und 11.6 am Schweißwerkzeug 11 verdeutlicht, die zusätzlichen Schweißabschnitte in einem solchen Winkel angeordnet, daß sie in der Schließstellung der aufeinander zubewegten Schweißwerkzeugpaare parallel zu und unmittelbar gegenüber von den entsprechenden zusätzlichen Schweißbackenabschnitten des zweiten Paares liegen, so daß beim Schweißvorgang diese zusätzlichen Querschweißnahtabschnitte im Bereich der unteren Ecken des fertigen Schlauchbeutels gebildet werden.

Die Schweißwerkzeuge können aber auch so ausgebildet sein, daß derartige zusätzliche QuerschweißnahtabSchnitte sowohl im Bodenbereich als auch im Deckelbereich des Verpackungsbeutels vorhanden sind.

Ein derartiger Beutel ist in den Fig. 11, 11A, 11B und 11C dargestellt. Er besitzt eine Vorderwand VW', eine Rückwand RW' sowie Seitenwände SW1' und SW2'. Entlang der Längskanten verlaufen Längsschweißnähte LS1' und LS2'. Wie aus Fig. 11A zu ersehen, sind im Bodenbereich zusätzliche Schweißnahtabschnitte ZS1' und ZS2' und im Deckelbereich zusätzliche Schweißnahtabschnitte ZS3' und ZS4' vorgesehen. Diese zusätzlichen Schweißnahtabschnitte können wiederum Ecken im Boden- und Deckelbereich abschließen, so daß sie nicht mit Füllgut gefüllt werden können und es kann, wie in den Fig. 11 und 11B dargestellt, ein leichtes Umlegen der Seitenwände sowohl im Bodenbereich als auch im Deckelbereich zur Bildung einer Bodenfaltung BF' und einer Deckelfaltung DF' durchgeführt werden, so daß ein im wesentlichen quaderförmiger Verpakkungsbeutel (Fig. 11) entsteht.

Die Schweißwerkzeuge zur Erzeugung dieses Verpackungsbeutels sind in den Fig. 10, 10A und 10B dargestellt. Sie unterscheiden sich von den Schweißwerkzeugen nach den Fig. 8, 8A und 8B darin, daß die Schweißwerkzeuge 11' und 11a' des ersten Paares sowie die Schweißwerkzeuge 12' und 12a' des zweiten Paares zusätzlich im Bereich unterhalb der zweiten horizontalen Ebene H2 (siehe Fig. 10A) zusätzliche Schweißbackenabschnitte aufweisen, die bei den Schweißwerkzeugen 12' und 12a' des zweiten Paares wiederum an den auf die Seitenwandmitte der Schlauchfolie gerichteten, als Spitze ausgebildeten Verbindungspunkt der in der zweiten horizontalen Ebene liegenden Schweißbackenabschnitte anschließen und in einer Ebene liegen, die mit der zweiten horizontalen Ebene H2 einen vorgegebenen spitzen Winkel einschließt, während an den Schweißwerkzeugen 11' und 11a' des ersten Paares entsprechende zusätzliche Schweißbackenabschnitte in einem solchen Winkel angeordnet sind, daß sie in der Schließstellung der aufeinanderzubewegten Schweißwerkzeugpaare parallel zu und unmittelbar gegenüber von den entsprechenden zusätzlichen Schweißbackenabschnitten des zweiten Paares liegen.

Durch die Ausbildung mit den zusätzlichen Schweißbackenabschnitten erhalten die Schweißwerkzeuge eine besondere räumliche äußere Gestalt, die im Schließzustand der Schweißwerkzeuge bei der Ausführungsform nach den Fig. 8, 8A und 8B an der Oberseite, und bei der Ausführungsform nach den Fig. 10, 10A und 10B an der Oberseite und an der Unterseite eine zur Mitte hin zusammenlaufende Vertiefung entstehen läßt. Die Vertiefung an der Oberseite der geschlossenen Schweißwerkzeuge begünstigt die Befüllung des Verpackungsbeutels. Das eingefüllte Produkt gelangt bis unmittelbar vor die Bodenschweißnähte und muß nicht, wie bei bekannten Einrichtungen, beim Öffnen der Schweißwerkzeuge noch einmal nachrutschen, was zu einer zusätzlichen Nahtbelastung führen würde. Weiterhin ist es bei allen mit den beschriebenen Schweißwerkzeugen mit Querschweißnähten versehenen Verpackungsbeuteln möglich, an der Oberseite einen Teil eines Schweißnahtabschnitts als wiederverschließbares Öffnungselement auszubilden. Sämtliche Schweißwerkzeuge sind an individuell regelbare elektrische Leistungsquellen zur Beheizung angeschlossen. Die individuelle Regelbarkeit ist von Bedeutung, da die Schweißwerkzeuge des ersten und des zweiten Paares unterschiedliche Masse und Gestalt besitzen und auch die Wärme abgebenden Flächen unterschiedlich groß sind, so daß, wenn sie auf gleicher Temperatur gehalten werden sollen, eine individuelle Leistungsregelung erforderlich ist.

Ein besonderer Vorteil der Ausbildung der Schweißwerkzeuge derart, daß sie beim Schließen sternförmig zusammenlaufen in Verbindung mit dem synchronen Bewegungsantrieb liegt darin, daß hierdurch eine automatische Selbstzentrierung der Schweißwerkzeuge beim Schließen sichergestellt ist.

Das Abtrennen der Verpackungsbeutel nach dem Querschweißen geschieht mittels der bereits erwähnten Schneidvorrichtung, die aus den Fig. 14 und 15 genauer zu erkennen ist. Das Schneidwerkzeug 20 ist an einen Pneumatikzylinder 21 angeschlossen und durch einen Spalt S (s. Fig. 8A und Fig. 15) geführt, der zwischen den beiden horizontalen Ebenen H1 und H2 liegt.

Damit der Füllvorgang möglichst frühzeitig, also bereits während der Erzeugung der Querschweißnähte im Bodenbereich, erfolgen kann, was eine erhebliche Beschleunigung der Produktionsgeschwindigkeit mit sich bringt, ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß die von den Schweißwerkzeugen beim Schweißvorgang abgegebene Wärme weder den Bodenbereich des Verpackungsbeutels, noch das eingefüllte Produkt beeinträchtigt.

Zu diesem Zweck sind an den Oberseiten der Schweißwerkzeuge 11, 11a sowie 12, 12a wärmedämmende Auffangbleche 22, 22a sowie 23, 23a angebracht, wie in den Fig. 16, 16A und 16B dargestellt. Diese Auffangbleche sind in einem vorgegebenen Abstand von der Oberseite der Schweißwerkzeuge angeordnet und folgen deren Kontur an der Oberseite.

Eine weitere Ausführungsform derartiger Auffangbleche ist in den Fig. 17, 17A und 17B dargestellt. Die Auffangbleche 22', 22a', 23' und 23a' sind jeweils an ihrer Unterseite mit einer wärmeisolierenden Schicht 24 versehen und besitzen Düsenöffnungen 24.1, durch welche ein mittels nicht dargestellter Gebläse erzeugter Strom von Kühlluft geleitet werden kann.

Damit die in den Fig. 9, 9B sowie 11, 11B dargestellte Einfaltung der unteren Abschnitte der Seitenwände unter den Boden des Verpackungsbeutels zur Erzeugung einer ebenen Aufstandsfläche in präziser Weise erfolgt, ist, wie in den Fig. 18 und 19 dargestellt, unterhalb der Schweißvorrichtung 8 eine Einrichtung 9 angeordnet, welche zwei Seitenwandeinfaltschieber 26 und 26a aufweist, die an den Kolbenstangen zweier Pneumatikzylinder 25 und 25a angeordnet sind, welche winkel- und höhenverstellbar an einem Rahmenteil 27 befestigt sind. Weiterhin sind am Rahmenteil 27 Führungsbleche 27.1, 27.2, 27.3 und 27.4 zur Führung des fertigen Verpackungsbeutels angeordnet.

Die Seitenwandeinfaltschieber sind taktweise auf die unteren Seitenwandabschnitte zu bewegbar und diese Bewegung ist mit der Bewegung der Schweißwerkzeuge koordiniert.

Um zu gewährleisten, daß die Schlauchfolie bei ihrer Abwärtsbewegung genau in der Mitte ihrer Seitenwände seitlich eingefaltet wird, sind, wie in den Fig. 20, 20A und 20B dargestellt, oberhalb der Schweißvorrichtung 8 zur Erzeugung der Querschweißnähte am Füllrohr 5 jeweils auf die Mitte der Seitenwände der Schlauchfolie ausgerichtete Profilräder 30 und 30a jeweils an einem Ende von Schwenkhebeln 29 und 29a angeordnet, deren anderes Ende über Zugfedern 31 und 31a mit einem Rahmenteil 28 verbunden ist. Auf diese Weise werden die Profilräder unter Druck an die Seitenwände des Füllrohrs 5 angepreßt und erzeugen in Längsrichtung des Folienschlauches verlaufende Mittenmarkierungen.

Die Schweißbacken bzw. Schweißbackenabschnitte an den Schweißwerkzeugen 11, 11a sowie 12, 12a können in an sich bekannter Weise zur Bildung üblich ausgestalteter Schweißnähte ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie beispielsweise den Fig. 9A und 11A zu entnehmen, am Verpackungsbeutel die in Querrichtung verlaufenden Schweißnähte als Doppelnaht ausgebildet und wie beispielsweise aus den Fig. 8A und 10A zu entnehmen, die entsprechenden Schweißbackenabschnitte mit einem Doppelsteg versehen. Selbstverständlich sind auch andere Ausbildungen möglich.

Die Funktionsweise der dargestellten Schlauchbeutelverpackungsmaschine geschieht in der Weise, daß die Schlauchfolie nach Bildung der Längsschweißnähte der Schweißvorrichtung 8 zur Bildung der Querschweißnähte in der beschriebenen Weise zugeführt wird und während der Bildung der Schweißnähte im Bodenbereich das Füllgut durch das Füllrohr 5 eingebracht wird. Gleichzeitig mit der Bildung der Querschweißnähte im Bodenbereich eines Verpackungsbeutels werden bei dem vorhergehenden Verpackungsbeutel die Querschweißnähte im Oberteil gebildet. Dann wird der jeweils vorhergehende Verpackungsbeutel abgetrennt und gelangt nach Einfaltung der Bodenabschnitte mittels der Vorrichtung 9 auf eine Abführungsvorrichtung 10 an sich bekannter Bauart.

Claims

Vertikale Schlauchbeutelverpackungsmaschine mit einer Einrichtung mittels der eine Schlauchfolie aus Kunststoffmaterial, die einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einer Vorderwand, einer Rückwand und zwei Seitenwänden besitzt, über ein vertikal angeordnetes Füllrohr mit rechteckigem Querschnitt gezogen und entlang des Füllrohrs abwärts bewegt wird, und einer unterhalb des Füllrohrs angeordneten Schweißvorrichtung zur Erzeugung mindestens einer Querschweißnaht, die ein erstes Paar quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolie und in Richtung auf die Vorderwand und die Rückwand der Schlauchfolie aufeinander zubewegbarer Schweißwerkzeuge aufweist, sowie einer Schneidvorrichtung zum Abtrennen eines Schlauchbeutels und Einrichtungen zur Zuführung des zu verpackenden Materials durch das Füllrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißvorrichtung (8) ein zweites Paar quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolie und in Richtung auf die Seitenwände (SW1, SW2) der Schlauchfolie aufeinanderzubewegbare Schweißwerkzeuge (12, 12a, 12', 12a') aufweist, die jeweils mindestens zwei im wesentlichen in einer ersten horizontalen Ebene (H1) liegende lineare Schweißbackenabschnitte (12.1, 12.2) besitzen, welche in einer im wesentlichen auf die Seitenwandmitte der Schlauchfolie ausgerichteten Spitze zusammenlaufen und einen Innenwinkel kleiner als 90° miteinander einschließen und an den Schweißwerkzeugen (11, 11a, 11', 11a') des ersten Paares jeweils mindestens zwei in der ersten horizontalen Ebene (H1) liegende lineare Schweißbackenabschnitte (11.1, 11.2) derart angeordnet sind, daß sie mindestens in der Schließstellung der aufeinanderzubewegten Schweißwerkzeugpaare parallel zu und unmittelbar gegenüber von einem der Schweißbackenabschnitte (12.1, 12.2) des zweiten Paares liegen, so daß beim Schweißvorgang an jeder Seitenwand der Schlauchfolie eine aus zwei lückenlos aneinander anschließenden, jeweils die Seitenwand (SW1, SW2) mit der Vorderwand (VW) oder der Rückwand (RW) verbindenden Abschnitten bestehende Querschweißnaht (UQS, UQS') gebildet wird.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schweißwerkzeugen (11, 11a) des ersten Paares jeweils zwischen den zwei Schweißabschnitten (11.1, 11.2) welche in der Schließstellung einem Schweißbackenabschnitt (12.1, 12.2) eines Schweißwerkzeuges (12, 12a) des zweiten Paares gegenüberliegen, ein dritter in der ersten horizontalen Ebene (1) liegender linearer Schweißbackenabschnitt (11.3) derart angeordnet ist, daß er in der Schließstellung parallel zu und unmittelbar gegenüber von dem entsprechenden dritten Schweißbackenabschnitt des ersten Paares liegt, so daß beim Schweißvorgang an der Vorderwand (VW) und an der Rückwand (RW) ein die Vorderwand mit der Rückwand bindender Querschweißnahtabschnitt gebildet wird, der lückenlos an den Verbindungspunkt der die Seitenwände mit der Vorderwand oder der Rückwand verbindenden Querschweißnahtabschnitte anschließt.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwerkzeuge (11, 11a, 12, 12a) des ersten und zweiten Paares jeweils in einer zweiten horizontalen Ebene (H2), die mit vorgegebenem Abstand unterhalb der ersten horizontalen Ebene (H1) liegt, Schweißbackenabschnitte (12.3, 12.4, 11.4) aufweisen, die in der gleichen Weise angeordnet sind, wie die Schweißbackenabschnitte in der ersten horizontalen Ebene (H1), wobei einander entsprechende Schweißbackenabschnitte in den beiden Ebenen parallel zueinander verlaufen und das Schneidwerkzeug (20) der Schneidvorrichtung durch Durchgangsschlitze (S) zwischen den beiden horizontalen Ebenen (H1, H2) hindurchbewegbar ist.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwerkzeuge (11, 11a, 12, 12a) des ersten und zweiten Paares im Bereich oberhalb der ersten horizontalen Ebene (H1) zusätzliche Schweißbackenabschnitte (11.5, 11.6, 12.5) aufweisen, die beim zweiten Paar an den auf die Seitenwandmitte der Schlauchfolie gerichteten, als Spitze ausgebildeten Verbindungspunkten der in der ersten horizontalen Ebene (H1) liegenden Schweißbackenabschnitte (12.1, 12.2) anschließen und in einer Ebene liegen, die mit der ersten horizontalen Ebene (H1) einen vorgegebenen spitzen Winkel einschließt und an den Schweißwerkzeugen (11, 11a) des ersten Paares entsprechend zusätzliche Schweißbackenabschnitte in einem solchen Winkel angeordnet sind, daß sie in der Schließstellung der aufeinanderzubewegten Schweißwerkzeugpaare parallel zu und unmittelbar gegenüber von den entsprechenden zusätzlichen Schweißbackenabschnitten (11.5, 11.6) des zweiten Paares liegen, so daß beim Schweißvorgang zusätzliche Querschweißnahtabschnitte (ZS1, ZS2) im Bereich der unteren Ecken des fertigen Schlauchbeutels gebildet werden.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwerkzeuge (11', 11a', 12', 12a') des ersten und zweiten Paares im Bereich unterhalb der zweiten horizontalen Ebene (H2) zusätzliche Schweißbackenabschnitte aufweisen, die beim zweiten Paar an den auf die Seitenwandmitte der Schlauchfolie gerichteten, als Spitze ausgebildeten Verbindungspunkten, der in der zweiten horizontalen Ebene (H2) liegenden Schweißbackenabschnitte anschließen und in einer Ebene liegen, die mit der zweiten horizontalen Ebene (H2) einen vorgegebenen spitzen Winkel einschließt, und an den Schweißwerkzeugen (11', 11a') des ersten Paares entsprechende zusätzliche Schweißbackenabschnitte in einem solchen Winkel angeordnet sind, daß sie in der Schließstellung der aufeinanderzubewegten Schweißwerkzeugpaare parallel zu und unmittelbar gegenüber von den entsprechenden zusätzlichen Schweißbackenabschnitten des zweiten Paares liegen, so daß beim Schweißvorgang zusätzliche Querschweißnahtabschnitte (ZS3', ZS4') im Bereich der oberen Ecken des fertigen Schlauchbeutels gebildet werden.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtungen der Schweißwerkzeuge an individuell regelbare Leistungsquellen angeschlossen sind.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für die Bewegung des ersten und zweiten Paares der Schweißwerkzeuge (11, 11a; 12, 12a) derart gekoppelt sind, daß mindestens bei der Schließbewegung ein synchroner Bewegungsablauf mit gleichzeitigem Erreichen der Schließstellung durch alle Schweißwerkzeuge sichergestellt ist.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißwerkzeuge (11, 11a) des ersten Paares an eine gemeinsame geschwindigkeitsregelbare Antriebsvorrichtung angekoppelt sind und die Steuerung mindestens der Schließbewegung der Schweißwerkzeuge (12, 12a) des zweiten Paares über mit der Antriebsvorrichtung des ersten Paares verbundene Kurvenscheiben (18, 18a) erfolgt, auf denen sich die Träger (16, 16a) der Schweißwerkzeuge (12, 12a) des zweiten Paares über Stützrollen (19, 19a) abstützen.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (16, 16a) der Schweißwerkzeuge (12, 12a) des zweiten Paares bei der Schließbewegung über die Stützrollen (19, 19a) mittels Pneumatikzylindern (17, 17a) an die Kurvenscheiben (18, 18a) angedrückt und bei der Öffnungsbewegung von den Kurvenscheiben abgehoben werden.
Sehlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Oberseiten der Schweißwerkzeuge (11, 11a, 12, 12a) in einem vorgegebenen Abstand von den der ersten horizontalen Ebene (H1) zugeordneten Schweißbackenabschnitten wärmedämmende Auffangbleche (22, 22a, 23, 23a; 22', 22a', 23', 23a') für die vom Füllgut belasteten Bodenpartien des Schlauchbeutels angeordnet sind.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangbleche (22', 22a', 23', 23a') an ihrer Ober- und/oder Unterseite durch einen Luftstrom gekühlt sind.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangbleche (22', 22a', 23', 23a') an ihrer Unterseite mit einer Schicht (24) aus wärmeisolierendem Material versehen sind.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schweißvorrichtung (8) zur Erzeugung der Querschweißnähte jeweils gegenüber den Seitenwänden der Schlauchfolie ein Paar Seitenwandeinfaltschieber (26, 26a) angeordnet sind, die mittels Betätigungsvorrichtungen (25, 25a) taktweise auf die Seitenwände zu und von ihnen wegbewegbar sind, wobei ihre Bewegung mit der Bewegung der Schweißwerkzeuge der Schweißvorrichtung (8) koordiniert ist.
Schlauchbeutelverpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Schweißvorrichtung (8) zur Erzeugung der Querschweißnähte am Füllrohr (5) jeweils auf die Mitte der Seitenwände der Schlauchfolie ausgerichtete, unter Federkraft angepreßte Profilräder (30, 30a) angeordnet sind, denen am Füllrohr angeordnete Einkerbungen gegenüberliegen zur Erzeugung einer eingeprägten, in Laufrichtung verlaufenden Mittenmarkierung in den Seitenwänden der Schlauchfolie.