DE60212491T2

DE60212491T2 - Quersiegelvorrichtung für eine Schlauchbeutelmaschine

Info

Publication number: DE60212491T2
Application number: DE60212491T
Authority: DE
Inventors: c/o Shiga Integrated Facility Hideshi Ritto-shi Miyamoto; c/o Shiga Integrated Facility Kazuya Ritto-shi Sugimura; c/o Shiga Integrated Facility Makoto Ritto-shi Ichikawa; c/o Shiga Integrated Facility Masashi Ritto-shi Kondo
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP2003011923A; US6729113B2; JP3920635B2; EP1253085A1; EP1253085B1; DE60212491D1; US20020162305A1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Verpackungs- und Versiegelvorrichtung für das Verpacken von Produkten in Kunststoffbeuteln. Mehr im Besonderen betrifft die Erfindung eine Schlauchbeutelherstellungs- und Verpackungsmaschine, welche Versiegelvorrichtungen aufweist für das Versiegeln eines schlauchförmigen Verpackungsmaterials in längsseitigen und querseitigen Richtungen, um Beutel herzustellen mit einem verpackten Material innerhalb der Beutel.
Stehende Ausführungstypen von Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschinen sind bekannt für das Verpacken von Produkten, wie etwa Nahrungsgüter in Kunststoffbeuteln. Siehe z.B. das Patent US-A-5031386.
Ein Typ einer Verpackungsmaschine erzeugt z.B. Beutel durch die Umformung einer flächenförmigen Folie in eine schlauchförmige Gestalt mittels eines Formgebungswerkzeugs und einem Rohr, wobei die Wärmeversiegelung der überlappten längsseitigen Ränder des schlauchförmigen Verpackungsmaterials mit einer längsseitigen Siegelvorrichtung erfolgt. Das zu verpackende Material ist dann in das schlauchförmige Verpackungsmaterial eingeführt, wobei letztendlich aus diesem Schlauch Beutel geformt werden. Dabei ist ein Abschnitt quer über die obere Endfläche eines Beutels und die untere Endfläche eines folgenden anderen Beutels durch eine Quersiegelvorrichtung versiegelt, wobei der querseitig versiegelte Abschnitt dann quer durch sein Zentrum mit einem Schneidgerät abgeschnitten ist.
Vorrichtungen, welche ein Paar sich gegenüber liegende Versiegelungselemente gegen ein schlauchförmiges Verpackungsmaterial pressen, sind dabei häufig zur Erwärmung und Druckversiegelung des Materials verwendet. Bei Systemen, in welchen sich die Versiegelungselemente lediglich hin und her bewegen, in denen z.B. die Versiegelung des Verpackungsmaterials nur an einer Stelle ausgeführt ist (einer Linie), muß der Transport des Verpackungsmaterials für die zur Ausführung der Versiegelung benötigte Zeit angehalten werden. Solche Maschinen sind manchmal dafür ausgelegt, so daß jedes der Versiegelungselemente eine D-förmige geometrische Kurve beschreibt. In dem Fall kann die Länge der Versiegelungszeit groß genug ausgeführt werden, indem die Versiegelungselemente so bewegt sind, daß sie dem schlauchförmigen Verpackungsmaterial folgen, während es gleichmäßig durch die Maschine transportiert ist.
Um zu ermöglichen, daß die Versiegelungselemente eine D-förmige geometrische Kurve beschreiben, ist eine Konstruktion mit einer ausgekehlten Nockenscheibe verwendet, wodurch die innere Seite und die äußere Seite der Bahn einer Nockenrolle eingegrenzt sind. Bei einer solchen Konstruktion steht jedoch das Antriebselement im Gleitkontakt mit der Nockenrolle und dem Versiegelungselement und das kann an den Gleitkontaktflächen Reibungsprobleme und Standzeitprobleme zur Folge haben, insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbetrieb.
Deshalb wurden andere Vorrichtungen entwickelt, in welchen Versiegelungsvorrichtungen von spezieller Ausführungsform nichtkreisförmige geometrische Kurven, einschließlich D-förmiger geometrischer Kurven beschreiben, in welchen aber gleitender Kontakt weitgehend vermieden ist. In solchen Ausführungsformen ist jedoch die Größe der Beutel, die versie gelt werden können, oft begrenzt. Ein Anstieg der Größe der Beutel, die bearbeitet werden können, erfordert eine übermäßige und schwierige Zunahme der Größe der entsprechenden Teile der Vorrichtung. Als ein Ergebnis dessen ist ein großer Raum durch die Versiegelungsvorrichtung belegt, wodurch die Maschine selbst übermäßig groß sein kann.
Solche Vorrichtungen erfordern auch eine große Anzahl von Bauteilen mit einem komplizierten Aufbau, wobei sie manchmal auch Problemen einer begrenzten Standzeit unterliegen. Darüber hinaus existieren oft zusätzliche Probleme, wodurch die Versiegelungsflächen eingeschränkt sind durch Nockenscheiben oder andere Bauelemente, welche die geometrischen Kurven der Bewegung bestimmen. Eingeschränkt sind besonders die Versiegelungselemente, die dabei eben nicht wegbewegt werden können, wenn ein Stück des zu verpackenden Materials zwischen den Versiegelungsflächen eingeklemmt ist. Als ein Resultat kann das zu verpackende Material zerstört sein oder das Versiegelungselement selbst kann beschädigt sein, besonders wenn harte Materialien mit der Maschine verpackt werden.
Deshalb besteht das Bedürfnis nach verbesserten Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschinen von einfacher und zuverlässiger Bauweise. Im Rahmen des möglichen sollten solche Maschinen Hochgeschwindigkeitsbeutelherstellung und Hochgeschwindigkeitsverpackung ausführen, einschließlich der Ausführung einer zuverlässigen Versiegelung des Verpackungsmaterials. Solche Maschinen sollten standfest sein (wobei übermäßige Gleitkontakte zwischen den Bauteilen der Maschine vermeidbar sein sollten). Die Maschine sollte widerstandsfähig sein gegen die Beschädigung sowohl des zu verpackenden Materials als auch der Bauteile der Maschine selbst, und die Maschine sollte nicht übermäßig groß oder von übermäßig komplexer Konstruktion sein.
Die Ausführung der Erfindung ist dabei in einer Quersiegelvorrichtung und in Beutelherstellungs- und Materialverpackungsmaschinen erfolgt, die eine solche Quersiegelvorrichtung verwenden. Eine Quersiegelvorrichtung gemäß der Erfindung weist wenigstens eine Siegelvorrichtung auf, die so betrieben ist, mit einem schlauchförmigen Verpackungs-material in Kontakt zu treten und es zu versiegeln. Das Versiegeln kann dabei durch die Übertragung der Wärme von dem Versiegelungselement auf das schlauchförmige Verpackungsmaterial zur Ausführung einer Wärmeversiegelung erfolgen.
Das Versiegelungselement ist dabei auf einer Stützvorrichtung aufgenommen. Die Stützvorrichtung weist eine Nockenrolle auf, die mit einer Nockenstirnseite einer Nockenscheibe in Verbindung ist. Die Stützvorrichtung ist dabei beweglich, um das Versiegelungselement mit dem Verpackungsmaterial in Kontakt zu bringen und diese danach zu trennen, wenn die Versiegelung ausgeführt ist. Die Stützvorrichtung ist auf einem Drehzapfen angeordnet, so daß sich die Stützvorrichtung um den Drehzapfen dreht. Die Querrichtungsantriebseinheit bewegt dabei die Nockenscheibe und die Welle zusammen in einer Richtung senkrecht zu dem Drehzapfen, da die Stützvorrichtung um den Drehzapfen schwenkt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht einer Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht einer Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Quersiegelvorrichtung.
4 ist eine Draufsicht eines Teils der Quersiegelvorrichtung.
5 ist eine Perspektivansicht einer Querrichtungsantriebseinheit.
6 ist eine schematische Erklärungsansicht eines Quersiegelvorgangs.
7 ist eine zweite schematische Erklärungsansicht des Quersiegelvorgangs.
8(a) und 8(b) sind dritte und vierte schematische Erklärungsansichten des Quersiegelvorgangs.
9 ist eine Ansicht, die einen Vorgang in der Maschine in einem Fall darstellt, wo ein Gegenstand in der Vorrichtung verklemmt ist.
10 ist eine schematische Ansicht einer Klemmvorrichtung, die in einer Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine verwendbar ist.
11 ist eine Draufsicht auf ein Paar Klemmschienen.
12 zeigt eine Wirkbeziehung zwischen den Enden eines Paares Klemmschienen in der Anordnung wie in 10 dargestellt.
13 ist eine schematische Ansicht einer Verschlußvorrichtung.
14 ist eine schematische Erklärungsansicht einer Bewegung der Klemmvorrichtung bei dem Quersiegelvorgang.
15 ist eine schematische Erklärungsansicht wie in 14.
16 ist eine schematische Erklärungsansicht einer Bewegung der Verschlußvorrichtung bei dem Quersiegelvorgang.
17 ist eine schematische Erklärungsansicht wie in 16.
18 ist eine Seitenansicht, die Bauteile einer zweiten Ausführungsform einer Versiegelungs- und Verpackungsmaschine darstellt.
19 ist eine Ansicht der Maschine zu einem etwas späteren Zeitpunkt als dem in 18.
20 ist eine Perspektivansicht von Bauteilen der Maschine.
21 ist eine Seitenansicht zur Darstellung der Arbeitsweise der Maschine.
22 ist eine Seitenansicht zur Darstellung der Arbeitsweise der Maschine zu einem etwas späteren Zeitpunkt als den in 21.
23 ist eine Seitenansicht zur Darstellung der Arbeitsweise der Maschine zu einem etwas späteren Zeitpunkt als dem in 22.
24 zeigt Details einer Klemmvorrichtung die einen Teil der Maschine bildet.
25 zeigt Details einer Verschlußvorrichtung, die als ein Teil der Maschine einbezogen ist.
Eine Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist in 1 und in 2 dargestellt. Die in diesen Figuren dargestellte Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine 1 ist eine Maschine zur Verpackung eines Materials, wie etwa Kartoffelchips. Der Hauptbestandteil der Maschine ist dabei eine Beutelherstellungs- und Verpackungseinheit 5, welche aufweist; einen Hauptgehäuseabschnitt für das Verpacken des zu verpackenden Materials; und eine Folienzuführeinheit (Verpackungsmaterialzuführeinheit) 6 für die Zuführung einer zu Beuteln zu verarbeitenden Folie zu der Beutelherstel-lungs- und Verpackungseinheit 5.
Die Beutelherstellungs- und Verpackungseinheit 5 weist eine Vorderseite auf, auf welcher Betätigungsschalter 7 angeordnet sind. Eine Flüssigkristallanzeige 8 zur Anzeige der Betriebszustände der Maschine ist an einer Position angeordnet, wo der Benutzer, der die Schalter 7 bedient, diese sieht und nutzen kann.
Die Folienzuführeinheit 6 ist eine Einheit für die Zuführung einer flächenförmigen Folie zu einer Formgebungsvorrichtung 13 der Beutelherstellungs- und Verpackungseinheit 5. Die Folienzuführeinheit kann angrenzend an die Beutelherstellungs- und Verpackungseinheit angeordnet sein.
Durch die Folienzuführeinheit 6 ist eine Folienrolle aufgenommen, so daß die Folie von der Rolle abgezogen werden kann. Da die Durchführung des Austausches der Rolle einen bestimmten Raum erfordert, ist die Folienzuführeinheit nicht notwendiger Weise angrenzend an der Beutelherstellungs- und Verpackungseinheit 5 angeordnet, sondern kann stattdessen an einer abseitigen Stelle angeordnet sein.
Wie in 1 und in 2 gezeigt, weist die Beutelherstellungs- und Verpackungseinheit 5 auf:
eine Formgebungsvorrichtung 13 zur Umgestaltung der Folie, welche als ein Flächengebilde eingeführt ist, in eine schlauchförmige Gestalt;
eine Niederzugriemenvorrichtung (Verpackungsmaterial-Transportvorrichtung) 14 für das Abwärtstransportieren der schlauchförmig geformten Folie (hierin nachfolgend als „Schlauchfolie" bezeichnet);
eine Längssiegelvorrichtung 15 für das Versiegeln (Wärmeversiegeln) eines überlappten Abschnitts der Schlauchfolie in einer Längsrichtung:
eine Quersiegelvorrichtung 17 für das Schließen der oberen und unteren Enden eines Beutels durch das Versiegeln der Röhrenfolie in einer Querrichtung; und
einen Stützrahmen 12 zur Aufnahme der vorgenannten Vorrichtungen. Der Stützrahmen 12 ist dabei von einer Wandverkleidung 9 umschlossen.
Wie in 2 gezeigt, weist die Formgebungsvorrichtung 13 ein Rohr 31 und ein Formgebungswerkzeug 32 auf. Das Rohr 31 ist ein zylindrisches Bauelement, daß an seinem oberen und unteren Ende offen ist. Das Rohr 31 ist an einer Öffnung im Zentrum einer Abdeckplatte 29 in einer waagerechten Ebene angeordnet und mit dem Formgebungswerkzeug 32 über eine Halterung (nicht gezeigt) verbunden. Ein von einer Computerwaage 2 abgewogenes zu verpackendes Material ist in die Öffnung am oberen Ende des Rohres 31 eingegeben. Das Formgebungswerkzeug 32 umschließt das Rohr 31. Die Form des Formgebungswerkzeugs 32 ist dabei so gestaltet, daß die Flächenfolie F von der Folienzuführeinheit 6 beim Durchgang zwischen dem Formgebungswerkzeug 32 und dem Rohr 31 in eine Schlauchform umgeformt ist. Das Formgebungswerkzeug 32 ist über ein Stützelement (nicht gezeigt) auch an dem Stützrahmen 12 befestigt. Unterschiedliche Rohre 31 und Formgebungswerkzeuge 32 der Formgebungsvorrichtung 13 sind entsprechend der Größe der zu produzierenden Beutel austauschbar. Die Formgebungsvorrichtung 13 ist deshalb abnehmbar an dem Stützrahmen 12 angeordnet.
Die Niederzugbandvorrichtung 14 und die Längssiegelvorrichtung 15 sind durch eine an der Abdeckplatte 29 angehängte Schiene 40 aufgenommen und an beiden Seiten des Rohres 31 angeordnet. Diese Vorrichtungen 14 und 15 sind entlang der Schiene 40 beweglich, so daß ihre Positionen angepaßt werden können, wenn das Rohr 31 ausgetauscht ist Die Niederzugrie menvorrichtung 14, welche die Schlauchfolie F nach unten zieht, weist auf; eine Antriebsrolle 41; eine Antriebsrolle 42 und einen Transportriemen 43 für den Transport der Folie. Die Längssiegelvorrichtung 15 ist eine Vorrichtung zum Versiegeln eines überlappten Abschnitts, der um das Rohr 31 gewundenen Schlauchfolie in einer Längsrichtung, durch Wärmeanwendung auf den überlappten Abschnitt, bei gleichzeitigem Andrücken der Folie mit einer bestimmten Andrückkraft gegen das Rohr 31. Die Längssiegelvorrichtung weist auf; einen Erhitzer; ein Heizband, welches durch den Erhitzer erwärmt ist und welches den überlappten Abschnitt der Schlauchfolie kontaktiert usw.
Es folgt die Beschreibung der Quersiegelvorrichtung 17. Die Quersiegelvorrichtung 17 ist unterhalb der Formgebungsvorrichtung 13, sowie der Niederzugbandvorrichtung 14 und der Längssiegelvorrichtung 15 angeordnet und dabei durch den Stützrahmen 12 aufgenommen.
Zusätzlich zu der Siegelvorrichtung sind eine Verschlußvorrichtung und eine Klemmvorrichtung angeordnet um zu verhindern, daß ein Übermaß an zu verpackendem Material in den Siegelbereich des Beutels eintritt und, um das in dem versiegelten Bereich zu verpackende Material nach unten und von dem Siegelbereich wegzudrängen.
Weitere detaillierte Beschreibungen der Verschluß- und Klemmvorrichtungen erfolgen nachstehend.
Die möglichen Bauformen der Verschluß- und Klemmvorrichtungen sind nicht begrenzt, jedoch auf die nachfolgend beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen bezogen.
Die Quersiegelvorrichtung 17 weist ein Paar symmetrischer Funktionselemente 50 auf, wovon eine in 3 dargestellt ist. 4 zeigt einen Teil der Quersiegelvorrichtung 17 von oben gesehen. Obwohl die Beschreibung nur zu einem der Funktionselemente 50 erfolgt, weist das auf der anderen Seite angeordnete Funktionselement fast den gleichen Aufbau auf, mit der Ausnahme des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Schneidgerätes und der Form seiner Nockenscheibe. Die Funktionselemente 50 schwenken zwei Versiegelungselemente 51 entlang einer allgemein D-förmig gestalteten Bahnkurve. Jedes Funktionselement 50 drückt dabei eines der Versiegelungselemente 51 gegen ein gegenüberliegendes Versiegelungselement 51 des anderen Funktionselements zum Versiegeln der Schlauchfolie in einer Querrichtung. Jedes Funktionselement 50 weist dabei auf; eine Nockenscheibe 52, eine Stützvorrichtung 53 für die Aufnahme des Versiegelungselements 51, einen Drehzapfen 54 und eine Querseitenantriebseinheit 55 die in 5 dargestellt ist.
Das Versiegelungselement 51 ist ein Bauelement, das sich quer über die Breite der Schlauchfolie in einer senkrechten Richtung zur Blickrichtung in den Ansichten der 2 und der 3 erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß darin ein Erhitzer angeordnet ist. Eine Siegelfläche des Versiegelungselements 51 ist durch den Erhitzer erwärmt, um einen Abschnitt des Schlauchfolienmaterials, das zwischen dem rechten und linken Versiegelungselement eingeklemmt ist, wärmezuversiegeln. Dabei sind zwei Sätze Nockenscheiben 52 und Stützvorrichtungen 53, sowie eine Querrichtungsantriebseinheit 55 an den längsseitig gegenüberliegenden Enden der Versiegelungselemente 51 angeordnet. Jeder solche Satz weist allgemein den gleichen, wie nachstehend beschriebenen Aufbau auf. Dabei ist jede Nockenscheibe 52 innerhalb einer beweglichen Antriebsabdeckung 60 der Querrichtungsantriebseinheit 55 angeordnet.
Die Nockenscheibe weist eine auf ihrem Umfang ausgebildete Nockenstirnfläche 52a auf, wie durch die Doppelstrichlinie in 3 gezeigt. Die Stützvorrichtung 53 weist an den gegenüberliegenden Enden des Verbindungselements auf; ein Verbindungselement 61, das an einem zentralen Abschnitt eines Drehzapfens 54 befestigt ist; ein Paar Schwenkelemente 62; ein Paar Nockenrollen 63; ein Paar Einbaufassungen 64; und ein Paar Spiralfedern 65 an den gegenüberliegenden Enden des Verbindungselements 61.
Wie in 4 gezeigt, ist das Verbindungselement 61 ein quaderähnliches Bauelement, das in einer Richtung lang ist und sich zusammen mit dem Drehzapfen 54 dreht. Das Verbindungselement 61 ist auf der Innenseite der Nockenscheibe 52 und außerhalb der Verbindungselemente 51 angeordnet.
Die Schwenkelemente 62 sind außerhalb des Verbindungselements 61 angeordnet mit einem bestimmten dazwischen liegenden Abstand, wobei jedes drehbar an einem Ende des Verbindungselements 61 durch einen Schwenkzapfen 70 aufgenommen ist. Die drehbaren Schwenkzapfen 70 erstrecken sich durch das Verbindungselement 61 zu dessen Innenseite, wobei jeder an der Einbaufassung 64 befestigt ist. Die Einbaufassung 64 und das Versiegelungselement 51 sind somit synchron mit dem Schwenkelement 62 gedreht. Die Nockenrolle 63 ist drehbar an einer äußeren Oberfläche des Schwenkelements 62 angeordnet. Die Nockenrolle steht mit der Nockenstirnfläche 52a der Nockenscheibe 52 in Kontakt. Die Spiralfeder 65 drückt das Schwenkelement 62 in eine Richtung, um dabei die Nockenrolle 63 gegen die Nockenstirnfläche 52a zu drücken. Dabei ist die Spiralfeder 65, von der das eine Ende mit einem Ende des Schwenkelements 62 auf der der schwenkbar aufgenommenen Seite gegenüber-liegenden Seite verbunden ist, und das andere Ende davon mit dem Verbindungselement 61 an einer Stelle auf der in Bezug auf den Drehzapfen 64 gegenüberliegenden Seite verbunden ist, zwischen dem Schwenkelement 62 und dem Verbindungselement 61 angeordnet.
In der Stützvorrichtung 53 schwenkt das Schwenkelement 62 bezogen auf das Verbindungselement 61 so, daß sich das Versiegelungselement 51 bezogen auf das Verpackungsmaterial in einer Richtung neigen kann. Wie in den 9(a) und 9(b) dargestellt, sind die Schwenkelemente der linken und rechten Funktionselemente so aufgebaut, daß sie gegenseitig in verschiedenen Richtungen drehen oder schwenken. In mehr besonderer Weise liegt, wenn die rechten und die linken Versiegelungselemente 51 sich gegenüber stehen, die Nockenrolle 63 des Schwenkelements 62 auf der linken Seite an der Nockenstirnfläche 52a oberhalb des Versiegelungselements 51 an, während die Nockenrolle 63 des Schwenkelements 62 auf der rechten Seite an der Nockenstirnfläche 52a unterhalb des Versiegelungselements 51 anliegt. Somit kann, wie in 9(b) dargestellt, das Versiegelungselement 51 auf der linken Seite nur abwärts schwenken (neigen) und das Versiegelungselement 51 auf der rechten Seite nur aufwärts schwenken (neigen).
Der Drehzapfen 54 ist parallel mit den Versiegelungselementen 61 ausgerüstet und auf beiden Seiten des Zapfens mit dem Verbindungselement 61 verbunden. Der Drehzapfen 54 und das Verbindungselement 61 sind verbunden und deshalb gehindert, relativ zueinander zu rotieren. Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich ein Ende des Drehzapfens 54 durch die Nockenscheibe 52 und die bewegliche Antriebsabdeckung 60 und ragt aus dem Stützrahmen 12 heraus. Dieses Ende ist über eine Schmidtkupplung 71 mit einer Drehantriebseinheit wie etwa einem Motor (nicht gezeigt) verbunden.
Das andere Ende des Drehzapfens 54 erstreckt sich durch die Nockenscheibe und die bewegliche Antriebsabdeckung auf der anderen Seite und ragt aus dem Stützrahmen heraus. Dieses Ende ist mit einem Schleifring ausgerüstet (nicht gezeigt) für die Erzeugung elektrischer Energie für den Erhitzer und weitere solche Geräte. Der Drehzapfen 54 ist schwenkbar mit den Nockenscheiben 52 und den beweglichen Abdeckungen 60 verbunden, jedoch in einer Querrichtung relativ zu diesen unbeweglich (eine Richtung quer über den Drehzapfen). Deshalb bewegt sich der Drehzapfen 54 zusammen mit den Nockenscheiben 52 und den beweglichen Antriebsabdeckungen 60 in der Querrichtung.
Die Schmidtkupplung 71 ist eine Wellenkupplung die drei über ein Bindeglied verbundene Scheiben aufweist, zur Übertragung der Rotation einer Antriebswelle auf den Drehzapfen 54, welcher somit als Abtriebswelle dient. Die Schmidtkupplung 71 kann die Rotation der Antriebswelle auf den Drehzapfen 54 übertragen, eben wenn der Drehzapfen 54 in Bezug auf die Antriebswelle bewegt ist und der Abstand zwischen den Achsen der beiden Wellen geändert ist.
Wie in 5 gezeigt, weist die Querrichtungsantriebseinheit 55 auf; ein Paar bewegliche Antriebsabdeckungen 60 an denen die Nockenscheiben 52 der rechten und linken Verschlußvorrichtungen angeordnet sind; und eine Antriebseinheit 75 zur Bewegung der gepaarten beweglichen Antriebsabdeckungen 60 enger zu- oder weiter voneinander weg. Diese Einheit ist auch auf der anderen Seite in gleicher Weise angeordnet.
Jede der gepaarten bewegliche Antriebsabdeckungen 60 ist ein rechteckförmiges Bauelement, welches in seinem zentralen Teil die Drehzapfen 54 aufnimmt. Die Führungsteile 60a sind auf den oberen und unteren Enden einer äußeren Oberfläche der bewegliche Antriebsabdeckungen 60 angeordnet. Jedes der Führungsteile 60a ist auf Gleitbasis mit einer der Führungsschienen 76 auf dem Stützrahmen verbunden.
Die Antriebseinheit 75 weist auf;
eine durch einen Motor (nicht gezeigt) angetriebene Kugelumlaufspindel 80;
erste und zweite Mutterelemente 81 und 82;
erste und zweite Verbindungsstangen 83 und 84, welche die Kugelumlaufspindel in waagerechter Richtung kreuzen;
ein Paar dritte Verbindungsstangen 85, angeordnet entlang der Bewegungsrichtung der Einheit; und
eine vierte Verbindungsstange 86, angeordnet parallel zu den dritten Verbindungsstangen 85.
Die erste Verbindungsstange 83 ist zu den gepaarten dritten Verbindungsstangen 85 über eine Kupplung 87 verbunden. Die beiden gepaarten dritten Stangen 85 weisen auf einer Seitenoberfläche einer der beweglichen Antriebsabdeckungen 60 befestigte Enden auf, welche sich gleitend durch die andere bewegliche Antriebsabdeckung 60 erstrecken. Ein Ende der zweiten Verbindungsstange 84 ist zu der vierten Verbindungsstange 86 über eine Kupplung 88 verbunden. Das Ende der vierten Verbindungsstange 86 ist an einer Seitenoberfläche einer der beweglichen Antriebsabdeckungen 60 befestigt.
Bei der Kugelumlaufspindel 80 sind der Abschnitt auf dem das erste Mutterelement 81 verschraubt ist und der Abschnitt auf dem das zweite Mutterelement verschraubt ist in entgegengesetzter Richtung zueinander verschraubt. Mit der Antriebseinheit 75 können die gepaarten beweglichen Antriebsabdeckungen 60 durch Drehung der Kugelumlaufspindel 80 dadurch näher zu- oder weiter voneinander wegbewegt werden.
Als Nächstes erfolgt die Beschreibung der Arbeitsweise der Beutelherstellungs- und Verarbeitungsmaschine unter Bezug auf die 2 und die 6 bis 8.
In den 6 bis 8 sind die Elemente im überlappten Zustand dargestellt, zum besseren Verständnis der Bewegungen jedes Elements. Die von der Folienzuführeinheit 6 zu der Formgebungsvorrichtung 13 zugeführte flächenförmige Folie F ist durch das Formgebungswerkzeug 32 um das Rohr 31 gewunden und durch die Niederzugriemenvorrichtung 14 nach unten transportiert. Wenn die Folie F um das Rohr 31 gewunden ist, sind die Ränder der Folie auf der äußeren Oberfläche des Rohres 31 überlappt und durch die Längssiegelvorrichtung 15 längsseitig versiegelt.
Die Schlauchfolie F, die längsseitig zu einer Schlauchform versiegelt worden ist, verläßt das Rohr 31 und bewegt sich nach unten zu der Quersiegelvorrichtung 17. Gleichzeitig mit der Bewegung der Schlauchfolie F ist eine Menge des zu verpackenden Materials von einer kombinierten Maschinenwaage 2 durch das Rohr 31 nach unten gefallen.
In der Quersiegelvorrichtung 17 sind dabei das obere Ende eines ersten Beutels, welcher nun die Menge des in die Schlauchfolie F eingeführten Materials enthält, und das untere Ende eines zweiten Beutels über dem ersten Beutel, gleichzeitig querversiegelt.
Als Nächstes erfolgt die detaillierte Beschreibung des Querversiegelungsvorganges.
In der Quersiegelvorrichtung 17 ist der Drehzapfen 54 durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben, wobei die Schwenkelemente 62 und die davon aufgenommenen Versiegelungselemen te über das Verbindungselement 61 um den Drehzapfen 54 rotieren. Die beiden an den zwei Enden des Verbindungselements 61 angebrachten Nockenrollen 63 liegen an der Nockenstirnfläche 52a der Nockenscheibe 52 an und bewegen sich um diese.
6(a) zeigt ein Stadium vor dem Versiegelungsvorgang, bei dem die Versiegelungselemente 51 nicht an die Schlauchfolie angelegt sind. 6(b) zeigt ein Stadium unmittelbar bevor die Versiegelung beginnt. Die Nocken-stirnflächen 52a sind so gestaltet, daß die Siegelflächen der rechten und linken Versiegelungselemente 51 bei dem in 6(a) gezeigten Stadium so nach oben gerichtet sind, daß sich die rechte und linke Siegelfläche im Stadium des Siegelvorgangs gegenüber stehen, wie in 6(b) gezeigt.
Wie in diesen Figuren gezeigt, sind die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 zwischen den in 6(a) und in 6(b) gezeigten Stadien in einer Querrichtung bewegt. Dabei sind bei dem in 6(a) gezeigten Stadium die rechten und die linken Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 relativ weit voneinander entfernt, während bei dem in 6(b) gezeigten Stadium die rechten und linken Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 näher zueinander stehen, als in 6(a). Die Querbewegung der Nockenscheiben 52 und der Drehzapfen 54 erfolgt durch die Drehung der Kugelumlaufspindel 80 mittels eines Querantriebsmotors, während des Übergangs von dem in 6(a) gezeigten Stadium zu dem in 6(b) gezeigten Stadium.
Wenn der Drehzapfen 54 über das in 6(b) gezeigte Stadium hinaus rotiert, bewegt sich die Nockenrolle 63 auf der Nockenstirnfläche 52a weiter. Die Siegelflächen der rechten und linken Versiegelungselemente 51 bleiben, wie in 7 gezeigt, in gegenüberliegender Position gehalten. Die Siegelflächen liegen aneinander an, mit der Röhrenfolie dazwischen. Die Röhrenfolie ist zu diesem Zeitpunkt durch die Siegelflächen der Versiegelungselemente 51 wärmeversiegelt. Während des Übergangs von dem in 6(b) gezeigten Stadium zu dem in 7 gezeigten Stadium sind die Nockenscheiben 52 und der Drehzapfen 54 durch die Querantriebseinheit 55 in einer Richtung voneinander weg bewegt.
Wenn sich die rechten und linken Versiegelungselemente 51 durch das in 7 gezeigte Versiegelstadium bewegen, sind das obere Ende eines vorhergehenden Beutels und das untere Ende des nachfolgenden Beutels im Wesentlichen gleichzeitig versiegelt. Gleichzeitig mit dem Versiegeln sind der vorhergehende Beutel und die nachfolgende Schlauchfolie durch eine Schneidvorrichtung (nicht gezeigt) getrennt, die in einem der Versiegelungselemente 51 angeordnet ist.
Wenn der Drehzapfen 54 weiter dreht, bewegt sich die Nockenwelle 63 weiter entlang der Nockenstirnfläche 52a, dabei ein Stadium, wie in 8(a) gezeigt, durchlaufend, um das in 8(b) gezeigte Stadium zu erreichen. Dabei sind die Nockenstirnflächen 52a so gestaltet, daß die Siegelflächen der rechten und der linken Versiegelungselemente 51 unmittelbar nach dem Siegelvorgang noch in einer gegenüberliegenden Position sind, wie in 8(a) gezeigt, wobei die rechten und linken Siegelflächen im Endstadium nach unten zeigen, wie in 8(b) gezeigt.
Während des Übergangs von dem in 7 gezeigten Stadium zu dem in 8(a) gezeigten Stadium, sind die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 näher zueinander bewegt. Während des Übergangs von dem in 8(a) gezeigten Stadium zu dem in 8(b) gezeigten Stadium, sind die Nocken scheiben 52 und die Drehzapfen 54 weiter voneinander entfernt.
Die in der hier beschriebenen Abfolge hergestellten Beutel sind dann über eine geneigte Leitplatte 19 auf ein Förderband (nicht gezeigt) geleitet, wie in 1 und in 2 gezeigt, und zu einer Einrichtung für die Weiterverarbeitung transportiert, z.B. einer Gewichtskontrolle oder anderer Geräte.
Wie die vorhergehende Beschreibung anzeigt, sind die Nockenstirnflächen 52a der Nockenscheiben 52 so gestaltet, daß die Siegelflächen nach oben gerichtet sind, da die rechten und linken Versiegelungselemente 51 in einem Stadium vor dem Siegelvorgang in eine gegenüberliegende Position kommen. Die Siegelflächen sind während der Versiegelung einander gegenüberliegend angeordnet, wobei die Siegelflächen in einem Endstadium nach dem Versiegeln nach unten gerichtet sind.
Während dieses Ablaufes bewegen sich die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 in einer Querrichtung senkrecht zu den Drehzapfen 54 hin und her, angetrieben durch die Querrichtungsantriebseinheit 55, da die Versiegelungselemente 51 einander durch die Schlauchfolie gegenüber stehen. Das heißt mehr im Besonderen, daß in einem Stadium vor dem Siegelvorgang, wie in 6(a) gezeigt und in einem Stadium nach dem Siegelvorgang, wie in 8(b) gezeigt, die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 voneinander weg bewegt sind, um die ganze Siegelvorrichtung von der Schlauchfolie zu trennen. Die Schlauchfolie kann dadurch daran gehindert werden, vor und nach dem Siegelprozeß an den Versiegelungselementen 51 anzuhaften, wodurch eine schnellere Beutelherstellung ermöglicht ist.
Da die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 bewegt sind, kann darüber hinaus ein genügender Raum zwischen den rechten und linken Bauelementen erhalten werden, obwohl eben die Bauelemente, wie etwa die Nockenscheiben, klein ausgeführt sind, so daß größere Beutel gehandhabt werden können. Dieser Aufbau gewährleistet eine kleine Universalmaschine die zum Hochgeschwindigkeitsbetrieb geeignet ist.
Zusätzlich zu dem Vorgenannten und wie in den 6(a) und 8(b) dargestelltem sind die Nockenstirnflächen 52a so gestaltet, daß die Siegelflächen der Versiegelungselemente 51 jeweils nach oben oder unten gerichtet sind, in den Stadien vor und nach dem Siegelvorgang, bei welchem die Versiegelungselemente 51 einander durch die Schlauchfolie gegenüber stehen. Die Versiegelungselemente bewegen sich dadurch schneller in die beiderseitige Gegenüberlage zueinander hinein und heraus, als im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Siegelflächen während des gesamten Zyklus in einer beiderseitigen Gegenüberlage zueinander gehalten werden, so daß ein noch schnellerer Betrieb ermöglicht ist. Darüber hinaus gibt es, da die Nockenscheibe 52 und der Drehzapfen auf jeder Seite der Einrichtung zusammen in der Querrichtung bewegt sind, keinen Gleitkontakt zwischen ihnen. Das verbessert insbesondere die Standzeit der Nockenscheiben im Vergleich zu den konventionellen Vorrichtungen.
Die 9(a) und 9(b) veranschaulichen den Betrieb der Maschine in einem Fall, bei dem ein Stück des zu verpackenden Materials während des Siegelvorgangs im Siegelbereich verklemmt ist.
9(a) zeigt einen normalen Ablauf des Siegelvorgangs. In diesem Stadium bewegen sich die Nockenrollen 63 der rechten und der linken Siegelvorrichtungen, während sie durch die Spiralfedern 65 gegen die Nockenstirnfläche 52a gedrückt sind.
Nachfolgend ist angenommen, daß ein Stück des zu verpackenden Materials während der Versiegelung zwischen den rechten und linken Versiegelungselementen 51 verklemmt ist, wie in 9(b) gezeigt. Das Stück ist dabei zwischen die unteren Teile der rechten und linken Versiegelungselemente 51 gepreßt. In diesem Fall schwenkt eine Kraft, die durch das Stück auf das Versiegelungselement 51 wirkt, das Schwenkelement 62 auf der linken Seite um den Schwenkzapfen 70 und gegen die Spiralfeder 65 abwärts. Dies trennt die Nockenrolle 63 von der Nockenstirnfläche 52a. Andererseits ist bei dem Schwenkelement 62 auf der rechten Seite die Nockenrolle 63 nicht so aufgebaut, sich von der Nockenstirnfläche zu trennen, wenn das Versiegelungselement 51 an einem unteren Teil eine Reaktionskraft aufnimmt. Das heißt mehr im Besonderen, daß das Schwenkelement 62 auf der rechten Seite blockiert ist für das Schwenken in der gleichen Richtung, wie die Drehrichtung des Schwenkelements 62 auf der linken Seite, sondern statt dessen nur in die entgegengesetzte Richtung schwenken kann.
Wenn ein Stück des zu verpackenden Materials zwischen einem oberen Teil der Versiegelungselemente verklemmt ist, schwenkt das Schwenkelement 62 auf der rechten Seite um den rechtsseitigen Schwenkzapfen 70 nach oben. Ein solcher Fall ist die Umkehrung des vorgenannt beschriebenen. Wenn ein Stück des zu verpackenden Materials in einem zentralen Teil der Versiegelungselemente 51 verklemmt ist, tritt das Schwenken durch eine Reaktionskraft ein, ausgelöst durch das Stück des zu verpackenden Materials, die entweder auf ein oberes Teil angewandt ist bei entsprechender Reaktion oder eine die auf ein unteres Teil angewandt ist, je nach dem, welche stärker ist.
Wie vorgenannt beschrieben, sind die rechten und die linken Versiegelungselemente 51 nicht in der gleichen Richtung, sondern in unterschiedlichen Richtungen neigbar. Wenn beide Versiegelungselemente 51 so aufgebaut wären, sich in der gleichen Richtung zu neigen, wenn Verklemmung eintritt, wie in 9(b) gezeigt, könnte das Stück des zu verpackenden Materials durch die Versiegelungselemente 51 zerstört sein, oder die Versiegelungselemente 51 selbst könnten beschädigt sein. Die Versiegelungselemente 51 in dieser Ausführungsform sind dabei so aufgebaut, daß nur eins neigbar ist, oder beide in entgegengesetzten Richtungen neigbar sind, wenn sie eine Kraft in gleicher Richtung aufnehmen. Wodurch eben, wenn ein Stück des zu verpackenden Materials verklemmt ist, das Stück nicht zerstört ist und die Versiegelungselemente 51 selbst nicht beschädigt sind.
Zusammenfassung einiger Gesichtspunkte der vorgenannt beschriebenen ersten Ausführungsform der Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschinen.
Weil die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 zusammen in einer Querrichtung bewegt sind, während der Drehzapfen 54 gedreht ist, um die Versiegelungselemente 51 kreisförmig zu bewegen und weil die Versiegelungselemente so angeordnet sind, daß sie eine D-förmige geometrische Kurve beschreiben, kann die gesamte Quersiegelvorrichtung, einschließlich der Nockenscheiben 52 klein in einer Universalmaschine gestaltet werden, für das Versiegeln eines weiten Bereiches von Beuteln unterschiedlicher Größe.
Dabei gibt es keinen Gleitkontakt zwischen der Nockenscheibe 52 und dem Drehzapfen 54. Dadurch kann die Lebensdauer (Standzeit) der Nockenscheibe verbessert werden.
Die Nockenscheiben 52 und der Drehzapfen 54 sind zusammen in einer Querrichtung bewegt, um das Versiegelungselement von der Schlauchfolie zu trennen, insbesondere in den Abschnitten vor und nach dem Siegelvorgang, während dessen das Versiegelungselement 51 gegenüber der Schlauchfolie steht. Das hindert die Schlauchfolie daran, an dem Versiegelungselement 51 anzuhaften, wodurch die Beutelherstellung beschleunigt ist.
Da für jede Nockenrolle 52 nur ein Versiegelungselement angeordnet ist, ist der Kontaktbereich zwischen der Nockenscheibe 52 und der Nockenrolle 63 im Vergleich mit konventionellen Geräten kleiner. Das verbessert die Nutzungsdauer der Nockenscheibe 52.
Die Versiegelungselemente sind neigbar. Dadurch ist verhindert, daß wenn ein Stück des zu verpackenden Materials zwischen den Elementen verklemmt ist, kein Zerstören des Stückes oder keine Beschädigung der Siegelelemente eintritt. Insbesondere die rechten und linken Versiegelungselemente 51 neigen sich in verschiedenen Richtungen, wodurch ein weiteres Absichern gegen Beschädigung des Materials oder der Versiegelungselemente erreicht ist.
Da die Nockenstirnflächen 52a so gestaltet sind, daß die Siegelflächen am Beginn der Gegenüberposition der Versiegelungselemente 51 nach oben und im Endstadium nach der Versiegelung nach unten gerichtet sind, kann der Abstand zwischen den rechten und linken Versiegelungselementen 51 schneller vergrößert werden, als es auf andere Weise der Fall wäre. Dies beschleunigt den Betriebsablauf der Maschine.
In dieser Ausführungsform ist der Versiegelungsdruck in der Siegelvorrichtung über den Schwenkzapfen 70 und das Verbindungselement 61 auf den Drehzapfen 54 übertragen und wirkt dabei nicht auf die Nockenscheibe 52 und die Nockenrolle 63. Deshalb können die Nockenscheibe 52 und die Nockenrolle 63 kleiner ausgeführt werden, als anderweitig möglich.
Zwei Sätze Versiegelungselemente 51 und Stützvorrichtungen 53 sind für jeden Drehzapfen 54 angeordnet, wodurch sich die effektive Betriebsgeschwindigkeit der Maschine vergrößert. Dabei können die Kosten der Maschine auch verringert werden durch die Reduzierung der Motorleistung und anderer Maschinenteile. Dies kann auch die Nutzungsdauer des Motors im Vergleich mit dem Fall erhöhen, bei dem nur ein Satz der Teile angeordnet ist.
Der exakte Mechanismus zum Antrieb der Nockenscheibe und des Drehzapfens ist nicht streng auf die vorgenannt beschriebene Ausführungsform beschränkt.
Es können verschiedene alternative Ausführungsformen angewendet werden, so lange die rechten und linken Mechanismen mit geeigneter Synchronisation bewegt werden.
Die Anzahl und der Aufbau der Stützvorrichtungen 53 für den Drehzapfen 54 ist nicht genau auf die der vorgenannten Ausführungsform begrenzt. Es könnten zwei oder mehr solcher Stützvorrichtungen für jeden Drehzapfen angeordnet sein.
Obwohl die vorgenannte Ausführungsform ein Paar Funktionselemente 50 aufweist, und zwar je eins auf jeder Seite, kön nen andere Ausführungsformen nur ein einzelnes Funktionselement 50 auf einer Seite aufweisen. In so einem Fall kann ein Element angeordnet sein, das sich in derselben Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie die Folie, zur Aufnahme des Versiegelungsdrucks von dem Versiegelungselement 51 auf der Seite der Folie die dem Siegelelement gegenüberliegt. Solche Vorrichtungen können z.B. eine Rotationsriemenvorrichtung ähnlich der Niederzugriemenvorrichtung 14 aufweisen.
Die vorgenannt beschriebene Ausführungsform kann dabei noch verschiedene Strukturen aufweisen, welche als Klemmvorrichtungen oder Verschlußvorrichtungen dienen, dabei wurden Definitionen und Beschreibungen von solchen Strukturen aber aus der vorgenannten Beschreibung ausgenommen.
Eine Klemmvorrichtung 150 und eine Verschlußvorrichtung 160 sind nachstehend beschrieben.
Diese Klemm- und Verschlußvorrichtungen können in der vorgenannten Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine 1 angewandt werden. Wenn das erfolgt, verringern sich die Chancen der Verklemmung von zu verpackendem Material, während des Siegelvorgangs beträchtlich und Versiegelungsfehler während des Hochgeschwindigkeitsbeutelherstellungs- und Verpackungsvorgangs können reduziert werden.
Wie nachstehend beschrieben, kann die Drehgeschwindigkeit des Drehzapfens 54 gesteuert und zur angemessenen Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeiten; eines Klemmanlageelements 155 der Klemmvorrichtung 150; eines Verschlußanlageelements 166 einer Verschlußvorrichtung 160; und der Versiegelungselemente der Quersiegelvorrichtung 17 genutzt werden.
Dadurch sind die Siegelvorgänge und die Klemmvorgänge effektiver gestaltet was zu einer Verringerung des Fehlereintritts und zum schnelleren Prozeßablauf des Beutelherstellungs- und Verpackungsvorgangs führt.
Die 10 und 13-17 zeigen verschiedene Elemente in gestaffelter Form und mit den festen Linien dargestellt, um die Bewegungen solcher Elemente zu veranschaulichen.
Die Klemmvorrichtung 150 weist ein Paar (rechte und linke) Baugruppen auf, wobei eine solche Baugruppe auf jeder Seite der Folie F angeordnet ist. Jede dieser Baugruppen ist durch eine der Einbaufassungen 64 der Quersiegelvorrichtung 17 aufgenommen und mit diesen Einbaufassungen in entgegengesetzte Richtungen geschwenkt (siehe 10).
Jede der Klemmvorrichtungen 150 weist auf; ein Klemmbefestigungselement 151; einen Anschlag 152; ein Parallelverbindungselementepaar 153; ein Klemmbewegungselement 154; ein Klemmanlageelement 155; und ein Federelement 156.
Das Klemmbefestigungselement 151 ist an der Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 angeordnet, welches das Versiegelungselement 51 aufnimmt.
Das Klemmbefestigungselement 151 weist eine Auskragung 151a auf, mit Bolzen für die Aufnahme der Enden der Parallelverbindungselemente 153, sowie des Federelements 156.
Der Anschlag 152 ist im Hinblick auf die Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 angeordnet. Der Anschlag 152 dient, wie in 15 gezeigt, zum Anhalten des Klemmbewegungselements 154, welches infolge der Spannkraft des Federelements 156 von dem Drehzapfen 54 weggedrückt sein würde.
Wie nachstehend beschrieben ist, tritt ein Deaktivieren des Anschlags 152 ein, wenn jedes der Klemmanlageelemente 155 in dem Paar Klemmvorrichtungen 150 aneinander anstößt.
Die Parallelverbindungselemente 153 sind gepaarte Elemente, die voneinander beabstandet in der Längsrichtung der Versiegelungselemente 51 angeordnet sind. Ein Ende jedes Elements ist von den Bolzen einer Auskragung 151a des Klemmbefestigungselements 151 aufgenommen. Ein anderes Ende ist von den Bolzen eines Bolzenaufnahmeabschnitts 154b des Klemmverbindungselements 154 aufgenommen.
Diese Parallelverbindungselemente 153 ermöglichen dem Klemmbewegungselement 154 eine solche Bewegung, daß eine angenähert konstante Position in Bezug auf das Klemmbefestigungselement 151 eingehalten ist. (Siehe die 10, 14 und 15).
Das Klemmbewegungselement 154 weist auf; ein Mittelteil 154a, welches sich quer über die Breite der Schlauchfolie in einer senkrechten Richtung zu der Ansichtsebene der 10 erstreckt; und Plattenabschnitte die an beiden Enden des Mittelteils 154a ausgeformt sind. Die Plattenabschnitte an beiden Enden des Klemmbewegungselements 154 nehmen wie vorgenannt beschrieben, ein Ende des Parallelverbindungselements 153 bolzengestützt, durch das Bolzenaufnahmeelement 154b auf. Die Plattenabschnitte des Klemmbewegungselements 154 nehmen auch bolzengestützt das Ende des Federelements 156 durch den Bolzenaufnahmeabschnitt 154b in der unmittelbaren Nähe des Drehzapfens 54 auf.
Das Klemmanlageelement 155 ist ein Element, daß sich quer über die ganze Breite der Schlauchfolie in der gleichen Art erstreckt, wie das Versiegelungselement 51. Das Klemmanlage element ist im Mittelteil 154a des Klemmbewegungselements angeordnet. Das Klemmanlageelement 155 kommt, wie in 10 gezeigt, mit der Schlauchfolie F vor dem Versiegelungselement in Kontakt (nachstehend beschrieben), um einen Verschlußabschnitt der Schlauchfolie F zusammenzudrücken, wie in 14 gezeigt.
11 ist eine Ansichtsebene, die ein Paar der Klemmanlageelemente 155 darstellt, wie sie unmittelbar vor dem vorgenannt beschriebenen Klemmvorgang positioniert sind der in 10 dargestellt ist. 12 ist eine Detailansicht, welche die Positionierungsbeziehung der Enden der Klemmanlageelemente 155 unmittelbar vor dem in 10 dargestellten Klemmvorgang darstellt. Wie durch die Figuren veranschaulicht, weist jedes der Klemmanlageelemente 155 der zwei Klemmvorrichtungen 150 auf; ein Metallbauteil 155a, das sich an die Schlauchfolie F anlegt; eine Metallauskragung 155b, die an einem äußeren Endabschnitt aus dem Metallbauteil 155a hinausragt; ein Gleitelement 155c, das am anderen Endabschnitt des Bauteils 155a angeordnet ist; und ein Kunstharzteil 155d, das an einem Ende des Gleitelements 155c befestigt ist. Die Auskragung ist so gestaltet, daß sie mit dem gegenüberliegenden Kunstharzteil 155d des Klemmanlageelements 155 in den Zeiten vor und nach dem Quersiegelvorgang in Verbindung treten kann, d.h. in den Stadien, die in den 10 und 14 gezeigt sind. (Siehe auch 12). Das Gleitelement 155c ist an dem Bauteil 155a mit einem Bolzen (oder Schraube) 155e befestigt, wie in 12 gezeigt und dabei so gestaltet, daß ein Gleiten zur gegenüberliegenden Seite des Klemmanlageelements 155 erfolgen kann. Diese Anordnung ermöglicht es, die Größe des Abstandes zwischen den Bauteilen 155a der gegenüberliegenden Klemmanlageelementpaare 155 einzustellen. Der Abstand zwischen dem Bauteilpaar 155 ist, z.B. auf einen Millimeter festgelegt.
Das Kunstharzteil 155d ist aus Harzmaterial oder Gummi ausgeformt zur Lautstärkereduzierung, die auftreten würde, wenn das gegenüberliegende Anlageelement 155 mit der Auskragung 155b in Kontakt tritt. Die Spitze des Kunstharzteils 155d ist abgerundet, um zu ermöglichen, daß es den relativen Positionsveränderungen der Klemmanlageelemente 155 folgen kann.
Ein Ende des Federelements 156 ist über Bolzen mit der Auskragung 151a des Klemmbefestigungselements 151 verbunden und das andere Ende ist über Bolzen durch einen Bolzenaufnahmeabschnitt des Klemmanlageelements 154 in unmittelbarer Nähe des Drehzapfens 54 aufgenommen. Das Federelement 156, wie 14 zeigt, drängt dabei das Klemmbewegungselement 154 und das Klemmanlageelement 155 zum Anliegen an der gegenüberliegenden Klemmvorrichtung 150. In dieser Ausführungsform tritt das Paar Klemmanlageelemente 155 miteinander über die Auskragung 155b in Kontakt und die Kunstharzteile 155d lehnen sich an beiden Enden aneinander, wobei ein vorbestimmter Abstand zwischen den gegenüber-liegenden Bauteilen 155a erhalten ist. Jedes der vorgenannt beschriebenen Elemente ist mit Ausnahme des Klemmbewegungselements 154 und des Klemmanlageelements 155 der Klemmvorrichtung 150 mittels eines Anpassungselements an jedem Ende des Klemmanlageelements 155 gepaart.
Die Verschlußvorrichtung 160 weist ein Paar rechter und linker Funktionsgruppen auf. Diese Funktionsgruppen sind an der Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 angeordnet, welche in gegenläufigen Richtungen schwenken. (siehe 13).
Jede Seite der Verschlußvorrichtung 160 weist auf; Verschlußfeststellungselemente 161 und 162; einen Anschlag 163; ein V-Element 164; eine Verschlußführungsrolle 165; ein Verschlußanlageelement 166 und ein Federelement 167.
In dieser Ausführungsform weist die Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine eine Verschlußführung 170 auf, zur Leitung der Verschlußführungsrolle 165 vor und nach der Ausführung der Querversiegelung. Die Verschlußführung 170 weist eine äußere Oberfläche mit eingezogenen Flächen auf, wie in 13 gezeigt, so daß der Abstand zwischen den zwei Verschlußanlageelementen 166 nicht geändert ist, da die Verschlußanlageelemente 160 sich während des Quersiegelvorgangs zusammen bewegen.
Die Verschlußfeststellungselemente 161 und 162 sind an der Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 angeordnet, welche das Verschlußelement 51 aufnimmt. Das Ende des Federelements 167 ist durch Bolzen auf dem Verschlußfeststellungselement 161 aufgenommen, wobei der Mittelteil des V-Elements 161 durch Bolzen auf dem Verschlußfeststellungselement 162 aufgenommen ist. Der Anschlag 163 ist auch daran befestigt und damit unfähig, sich relativ zu der Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 zu bewegen. Der Anschlag 163 dient, wie in 17 gezeigt, dazu, ein Schwenken des V-Elements 164 infolge der Spannkraft des Federelements 167 aufzuhalten.
Wie nachstehend mehr detailliert beschrieben, ist, wenn eine Kraft von der Verschlußführung 170 auf die Verschlußführungsrolle wirkt, das Federelement 167 ausgedehnt und dadurch der Anschlag 163 nicht aktiviert.
Das V-Element 164 ist mit Bolzen an seinem Mittelteil auf dem Verschlußanlageelement 162 angebracht. Das Verschlußanlageelement 166 ist an einem Ende des V-Elements 164 befe stigt. Die Verschlußführungsrolle 165 ist drehbar in der unmittelbaren Nähe des Befestigungsabschnitts des Verschlußanlageelements 166 angeordnet. Die Verschlußführungsrolle 165 rollt entlang der äußeren Oberfläche der Verschlußführung 170, wie in 13 gezeigt und zwar vor, während und nach der Ausführung der Querversiegelung. Dies erhält einen annähernd konstanten Abstand zwischen den zwei Verschlußanlageelementen 166 während des Siegelvorgangs aufrecht. (Siehe die 13 und 16). Ein Ende des Federelements 167 ist dabei durch Bolzen am Ende 164a des V-Elements 164, auf der dem Verschlußanlageelement 166 gegenüberliegenden Seite des V-Elements, angebracht.
Das Verschlußanlageelement 166 erstreckt sich quer über die ganze Breite der Schlauchfolie in etwa der gleichen Art, wie das Versiegelungselement 51. Beide Enden des Verschlußanlageelements 166 sind an einer Spitze eines V-Elements 164 angebracht. Das Verschlußanlageelement tritt mit der Schlauchfolie F vor dem Versiegelungselement 51 in Kontakt. Das Verschlußanlageelement verhindert dadurch das Fallen von Material in den Siegelbereich. Etwa gleichzeitig damit, zwängt das Verschlußanlageelement 155 Material nach unten und aus dem Siegelbereich heraus, so daß der Bereich sauber ist und frei von zu verpackendem Material, wenn die Siegelköpfe an der Schlauchfolie anliegen. (Siehe 16).
Ein Ende des Federelements 167 ist an dem Verschlußfeststellungselement 161 mit einem Bolzen 167a befestigt, wobei das andere Ende mit Bolzen auf dem Ende 164a des V-Elements 164 aufgenommen ist.
Wie 16 zeigt, zieht das Federelement 167 an dem Ende 164a des V-Elements 164, wodurch die Verschlußführungsrolle 165, während der Ausführung der Querversiegelung gegen die Verschlußführung 170 gedrückt wird.
In der Quersiegelvorrichtung 17 ist der Drehzapfen 54 durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Die von dem Verbindungselement 61 gestützten Schwenkelemente 62 und der Drehzapfen rotieren dadurch um den Drehzapfen 54. Die Einbaufassungen 64 und die Versiegelungselemente 51 sind dabei durch das Schwenkelement 62 aufgenommen und zum Umlauf um die Nockenscheibe 52 angetrieben, da der Drehzapfen 54 rotiert.
Die Klemmvorrichtung 150 und die Verschlußvorrichtung 160 sind von der Einbaufassung 64 aufgenommen und rotieren ebenso um den Drehzapfen 54 im Gleichlauf mit den Versiegelungselementen 51. Das Klemmanlageelement 155 der Klemmvorrichtung 150 und das Verschlußanlageelement 166 der Verschlußvorrichtung 160 sind jeweils mit der Einbaufassung 64 durch die Parallelverbindungselemente 153 oder die V-Elemente 164 verbunden und bewegen sich dadurch mit Geschwindigkeiten, die unmittelbar vor und nach der Ausführung der Querversiegelung etwas unterschiedlich sind zu der des Versiegelungselements 51.
10 zeigt die maschinelle Positionierung unmittelbar vor dem Siegelvorgang. Die Versiegelungselemente 51 sind noch nicht in Kontakt mit der Schlauchfolie F gebracht worden, um sich daran anzulegen, aber das Klemmanlageelement 155 hat die Folie bereits kontaktiert. Ebenso sind in 13 die Versiegelungselemente 51 noch nicht in Kontakt mit der Schlauchfolie F, aber die Verschlußanlageelemente 166 liegen bereits an der Folie an. Zur Erklärung ist jede Vorrichtung in einer separaten Zeichnung dargestellt, d.h. in den 10 und 13. In den 14 und 16 sind die Versiegelungselemente 51 quer über die Schlauchfolie F in gegenüberliegenden Kontakt bewegt, um die Folie wärmezuversiegeln.
Die 15 und 17 zeigen die Anordnung der Vorrichtungen, nachdem die Wärmeversiegelung fertiggestellt ist und die Vorrichtungen von der Schlauchfolie F entfernt sind. Wie vorgenannt beschrieben, sind die Nockenscheiben und die Drehzapfen 54 während des Quersiegelvorgangs querseitig durch Steuersignale von einer Steuereinheit (nicht gezeigt). Die Steuereinheit steuert einen Motor der Querantriebsvorrichtung, wobei diese Vorrichtung die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 querseitig bewegt, basierend auf der Rotation der Kugelumlaufspindel 80.
Mehr in besonderer Weise sind die zwei Nockenscheiben 52 und die zwei Drehzapfen 54 schnell aufeinander zu bewegt unmittelbar, bevor die Schlauchfolie F zwischen den Versiegelungselementen 51 angeordnet ist. Nachdem die Wärmeversiegelung fertiggestellt ist, sind die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 schnell voneinander und von der Folie wegbewegt. Gleichzeitig behalten die zwei Klemmanlageelemente 155 durch die Verbindung zwischen der Auskragung 155b auf der einen Seite und dem Kunstharzteil 155d auf der anderen Seite einen Abstand zwischen sich bei. Dabei ist auch ein Abstand zwischen den Verschlußanlageelementen 166 der Verschlußvorrichtung 160 beibehalten, durch die Bewegung der Verschlußführungsrollen 165 über die Verschlußführung 170.
Die Abstände zwischen den Klemmanlageelementen 155 und zwischen den Verschlußanlageelementen 166 sind dabei, während die Querversiegelung ausgeführt ist, annähernd konstant gehalten.
Wie ein Vergleich der 10 und 14 zeigt, treten die Klemmanlageelemente 155 und die Verschlußanlageelemente 166 (siehe 10) ungefähr an der gleichen Stelle zuerst mit der Schlauchfolie in Kontakt. Zum festgelegten Zeitpunkt legen sich dann die Versiegelungselemente 51 zum Kontakt an die Schlauchfolie F an, um die Versiegelung zu beginnen, obwohl die Klemmanlageelemente 155 sich nach unten und von den Verschlußanlageelementen 166 wegbewegt haben (siehe 14). Während dieser Zeit bewegen sich die Enden der Klemmanlageelemente 155 entlang der Folie schneller abwärts, als die Geschwindigkeit des Versiegelungselements 51.
Diese relative Positionsänderung geht aus von der Veränderung der Stellung der Parallelverbindungselemente 153. Die Bewegung der Klemmanlageelemente 155 zwängt das zu verpackende Material abwärts und heraus aus dem Siegelbereich.
Das Klemmanlageelement 155 bewegt sich deshalb, bezogen auf das Versiegelungselement 51, abwärts. Gleichzeitig bewegen sich die Enden der Verschlußanlageelemente 166 mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit abwärts als die des Versiegelungselements 51, da das V-Element 164 rotiert. Dabei bewegt sich das Verschlußanlageelement 166, bezogen auf das Versiegelungselement 51, aufwärts (obwohl absolut gesehen immer noch abwärts).
In der hier beschriebenen Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine ist die Drehzahl des Drehzapfens 54 während des Querversiegelungsvorgangs durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert, wobei die Schwenkgeschwindigkeit des Versiegelungselements 51 und die des Klemmanlageelements 155 sich ändern. In mehr besonderer Weise bedeutet das, daß die Steuereinheit die Drehung des Drehzapfens 54 mit hoher Geschwindigkeit antreibt in einer Zeit zwischen dem Zustand, wenn das Paar Versiegelungselemente 51 und die Klemmanlageelemente 155 voneinander entfernt positioniert sind, wie z.B. in 10, und dem Beginn der Wärmeversiegelung durch die Versiegelungselemente 51. Der Drehzapfen ist dann mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit angetrieben, während die Schlauchfolie zwischen dem Paar der Versiegelungselemente 51 angeordnet und die Wärmeversiegelung ausgeführt ist. Die Zapfen sind dann wieder mit einer hohen Geschwindigkeit angetrieben, nachdem die Versiegelung fertiggestellt ist und das Paar der Versiegelungselemente 51 sich voneinander wegbewegt.
Damit ist eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung zulässig, das Einklemmen der Schlauchfolie F zwischen die Klemmanlageelemente 155 ermöglicht und ein Anhaften der Röhrenfolie an den Verschlußanlageelementen 166 verhindert nach dem das Versiegeln fertiggestellt ist, während dabei auch eine angemessene Zeit für das Wärmeversiegeln ermöglicht ist.
Diese Bewegungen führen dazu, daß in Verbindung mit dem gegenseitigen Anpassen der Versiegelungselemente 51 und der querseitigen Bewegungen, sowie der Positionsänderungen der Klemmanlageelemente 155 und der Verschlußanlageelemente 166, wie sie durch die Nockenscheiben 52 und die Drehzapfen 54 angetrieben sind, eine Hochgeschwindigkeitsbeutelherstellungs- und Verpackungsmaschine zur Verfügung steht, wobei eine Reduktion der Versiegelungsfehler erreicht ist.
In der vorgenannt beschriebenen Quersiegelvorrichtung zwängen die Klemmanlageelemente 155 das zu verpackende Material nach unten, bevor die Versiegelungselemente 51 beginnen das Wärmesiegel auszuführen. Dies reduziert das Problem des Eintretens von Material in den Siegelbereich und reduziert dabei Fehler bei der Wärmeversiegelung selbst.
Desweiteren sind, da die Klemmanlageelemente 155 der Klemmvorrichtung 150 an der Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 angeordnet sind, keine anderen getrennten Klemmvorrichtungen erforderlich und die Maschine kann dadurch kleiner und kompakter gestaltet werden, als es auf andere Weise der Fall sein könnte. Nach der Kontaktierung der Schlauchfolie F vor den Versiegelungselementen 51, wie in 10 gezeigt, bewegen sich die Enden der Klemmanlageelemente 155 mit einer Geschwindigkeit nach unten, die etwas größer ist als die der Versiegelungselemente 51. Dies vergrößert die Strecke entlang welcher die Klemmanlageelemente die Schlauchfolie in dem Siegelbereich einklemmen und reduziert die Tendenz, zu verpackendes Material in dem Siegelbereich einzuklemmen.
Die Verschlußanlageelemente 166 schränken ein, daß zu verpackendes Material von oben in den Siegelbereich eintritt (siehe 16). Dadurch ist die Tendenz weiter reduziert, daß zu verpackenden Materials in dem Siegelbereich verklemmt zu werden. Da die Verschlußanlageelemente 166 der Verschlußvorrichtung 160 an der Einbaufassung 64 der Quersiegelvorrichtung 17 angeordnet sind, werden keine anderen Verschlußvorrichtungen benötigt, wodurch die Maschine kleiner und kompakter ausgeführt sein kann, als es auf andere Weise der Fall sein würde.
Nach der Kontaktierung der Schlauchfolie F vor den Versiegelungselementen 51, wie in 13 gezeigt, bewegen sich die Enden der Verschlußanlageelemente 166 mit einer langsameren Geschwindigkeit nach unten als die der Versiegelungselemente 51. Das schützt davor, daß zu verpackendes Material in den Siegelbereich eintritt oder fällt, da das Versiegeln ausgeführt ist, wie in 16 dargestellt.
In den 15 und 17 ist gezeigt, daß nachdem das Versiegeln ausgeführt ist, die Siegeloberflächen der Versiegelungselemente 51 nach unten geneigt und von der Röhrenfolie F entfernt sind. Auch die Klemmanlageelemente und die Verschlußanlageelemente entfernen sich genau so schnell von der Schlauchfolie F. Das Anhaften oder Verfangen der Schlauchfolie F in den Verschlußanlageelementen oder anderen Teilen kann fast vollständig ausgeschlossen werden, weshalb die Beutelherstellung und -Verpackung bei sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen kann.
Bevor die Querversiegelung ausgeführt ist, bewegen sich die Klemmanlageelemente 155 und die Verschlußanlageelemente 166 (siehe 10) schnell voneinander weg, während immer noch ein enger Kontakt mit der Schlauchfolie F erhalten ist. Dies erzeugt einen gereinigten Bereich (siehe 14), in dem die Versiegelungselemente 51 die Schlauchfolie F zur Ausführung der Wärmeversiegelung kontaktieren. Dadurch ist ein sauberer Siegelbereich bereitgestellt und der Eintritt von zu verpackendem Material während der Ausführung der Quersiegelung in den Siegelbereich verhindert.
In der hier beschriebenen Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine drehen die Drehzapfen 54 während die Versiegelungselemente und die Klemmanlageelemente nicht mit der Schlauchfolie F in Kontakt stehen mit einer hohen Geschwindigkeit, bis die Maschine die in 10 dargestellte Stellung erreicht hat. Die Drehzapfen 54 drehen dann mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit, während die Schlauchfolie F zwischen den Versiegelungselementen 51 eingeklemmt und die Wärmeversiegelung ausgeführt ist. Die Drehzapfen sind dann wieder mit hoher Geschwindigkeit gedreht, wenn die Wärmeversiegelung fertiggestellt ist und die Versiegelungselemente 51 sich wieder voneinander weg-bewegen. Diese Steuerung, in Kombination mit der Bewegung der verschiedenen Teile und insbesondere der Querbewegung der Nockenscheiben 52 und der Drehzapfen 54 ermöglicht; einen Hochgeschwindigkeitsverarbeitungsprozeß; das Einklemmen der Schlauchfolie F zwischen die Klemmanlageelemente 155 mit einer ausreichenden Länge; und die Vermeidung des Anhaftens oder Verfangens der Schlauchfolie F in dem Verschlußanlageelement 166, nachdem die Versiegelung erfolgt ist. Mit dieser Maschine ist somit Hochgeschwindigkeitsbeutelherstellung und -Verpackung ermöglicht, bei zuverlässiger Versiegelung und bei einem geringen Auftreten von Versiegelungsfehlern.
Die Bewegung der Nockenscheiben und Drehzapfen, insbesondere in der Querrichtung, ermöglicht die Konstruktion einer Universalmaschine mit einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit bei einer Vergrößerung der Vorrichtung selbst. Dieser Aufbau verringert darüber hinaus die erforderlichen Gleitkontakte zwischen den Nockenscheiben und anderen Teilen der Vorrichtung, wodurch die Nutzungsdauer der Nockenscheiben verbessert ist. Da auch die Versiegelungselemente in Bezug zu dem Beutelmaterial neigbar sind, kann eine Beschädigung sowohl des zu verpackenden Materials, wie auch der Versiegelungselemente vermieden werden, eben wenn ein Stück des zu verpackenden Materials zwischen den Versiegelungselementen verklemmt ist.
Die 18-25 stellen eine alternative Ausführungsform einer Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine dar. Die Maschine dieser Ausführungsform ist in weiten Aspekten ähnlich zu der vorgenannt beschriebenen und unterscheidet sich hauptsächlich nur in einigen Einzelheiten der Konstruktion.
Wie in 18 dargestellt, weist diese Ausführungsform ein Paar linksseitiger und rechtsseitiger Verbindungselemente 202 auf, wobei je eins davon auf jeder Seite der Schlauchfolie F angeordnet ist. Die Verbindungselemente 202 rotieren um ein Paar Drehzapfen 205. Die Bewegungen der Verbindungselemente 202 sind synchronisiert, so daß die Verbindungselemente in entgegengesetzten Richtungen und in Gegenüberlage zueinander um den Drehzapfen 205 drehen.
Jedes Verbindungselement weist an jedem seiner zwei Enden einen Schwenkbolzen 207 auf. Ein Schwenkelement 210 schwenkt mit einer Einbaufassung 212, die an dem Schwenkelement befestigt ist um den Schwenkbolzen 207. Ein Versiegelungskopf 215 ist an der Einbaufassung 212 befestigt, so daß der Versiegelungskopf durch das Schwenkelement 210 und den Schwenkbolzen 207 zu dem Verbindungselement 202 geneigt ist.
Das Schwenken des Versiegelungskopfes ist durch eine Nockenrolle 218 gesteuert, welche um die Stirnfläche einer Nockenscheibe 220 umläuft. Der Kontakt zwischen der Nockenrolle 218 und der Nockenscheibe 220 ist durch eine Spannfeder 223 aufrechterhalten. Die Spannfeder 223 erstreckt sich zwischen einem ersten Bolzen 225 auf dem Schwenkelement 210 und einem zweiten Bolzen 228. Der zweite Bolzen ist auf einem Flanscharm 230 befestigt, welcher wechselseitig an der Seite des Verbindungselements 202 angebracht ist.
18 zeigt eine Stellung der Versiegelungsköpfe 215 bevor sie die Schlauchfolie F kontaktieren. 19 zeigt die Stellung der Versiegelungsköpfe etwas später, einen Augenblick bevor die Folie kontaktiert ist. Das Profil der Nockenscheibe 220 ist dabei so gestaltet, daß die gegenseitig abgestimmte Gegenüberstellung zwischen den Versiegelungsköpfen während der gesamten Dauer ihrer Verbindung mit Folie aufrechterhalten ist.
Dies erlaubt, daß die Versiegelungsköpfe ebene Siegelflächen aufweisen, wodurch die Ausformung einer Versiegelung mit beträchtlicher Weite möglich ist, anstatt einer sehr schmalen Versiegelung, die sich daraus ergeben würde, wenn die Köpfe sich nur entlang einer Linie kontaktieren.
20 ist eine Perspektivansicht einer Querantriebsvorrichtung, welche die Drehzapfen 205 ebenso antreibt wie die Verbindungselemente 202 und damit auch die Versiegelungsköpfe 215 rückwärts und vorwärts in einer Querrichtung. Dabei ist zu beachten, daß diese Teile der Maschine einschließlich der Versiegelungsköpfe aus dieser Ansicht zur besseren Klarheit der Darstellung weggelassen sind
Jeder Drehzapfen 205, jede Nockenscheibe 220 und jedes Verbindungselement 202 ist auf einem Schlitten 233 der Querantriebsvorrichtung angeordnet. Ein erstes Paar dieser Schlitten ist an einem ersten Paar Verbindungsstangen 235 befestigt. Diese ersten Verbindungsstangen 235 sind wechselseitig an einem ersten beweglichen Träger 237 befestigt.
Ein zweiter Satz Verbindungsstangen weist vier Verbindungsstangen 240 auf. Diese zweiten Verbindungsstangen 240 sind mit einem Ende an einem zweiten beweglichen Träger 243 befestigt. Die zweiten Verbindungsstangen erstrecken sich durch das erste Schlittenpaar 233, aber sind nicht daran befestigt. Stattdessen sind die zweiten Verbindungsstangen mit einem zweiten Satz Schlitten 233 verbunden, welche die Vorrichtungen auf der anderen Seite der Schlauchfolie aufnehmen.
Eine Verstellspindel 245 ist durch einen Motor 247 angetrieben. Die Verstellspindel 245 ist in entgegen-gesetzten Rich tungen in Schraubverbindung mit dem ersten und zweiten beweglichen Trägern 237 und 243.
Die Verstellspindel 245 ist dabei durch den Motor 247 angetrieben, um die ersten und zweiten beweglichen Träger abhängig von der Drehrichtung der Verstellspindel aufeinander zu oder voneinander wegzubewegen. Da die ersten und zweiten beweglichen Balken aufeinander zu oder voneinander wegbewegt sind, sind die Schlitten 233 auf jeder Seite Folie auch so bewegt, so daß die Abstände zwischen den Drehzapfen 205 und somit auch der Versiegelungsköpfe 215 wie gewünscht gesteuert sind, um die Versiegelungsköpfe entlang einer entsprechende Bahnkurve oder geometrischer Punkte zu bewegen.
Ausrichtungsbalken 250 erstrecken sich zwischen den beiden Verbindungselementen 202 auf jeder Seite der Folie. Diese Ausrichtungsbalken sind in 20, nur der Übersicht wegen, angedeutet. Die Ausrichtungsträger 250 dienen dazu, die Synchronisation der Bewegung zwischen den Verbindungselementen 202 auf jeder Seite der Vorrichtung abzusichern. Die Übertragung Drehbewegung auf die Drehzapfen 205 und die Verbindungselemente 202 erfolgt durch Schmidtkupplungen (nicht gezeigt) angetrieben, die mit den Zapfen verbunden sind.
Die 21-23 veranschaulichen, wie zu verpackendes Material aus dem Siegelbereich heraus durch Klemm- und Verschlußvorrichtungen auf jeder Seite der Schlauchfolie F entfernt ist. Die Versiegelungsköpfe sind dabei durch die Einbaufassungen 212 aufgenommen. Die Einbaufassungen nehmen zusätzlich die Klemmvorrichtung 253 und die Verschlußvorrichtung 255 auf. Die Klemmvorrichtung 253 und die Verschlußvorrichtung 255 wirken zusammen, um zu verpackendes Material aus dem Siegelbereich zu entfernen und zu verhindern, daß solches Material in den Bereich eintritt, bevor die Versie gelungsköpfe 215 auf jeder Seite des Siegelbereiches mit der Schlauchfolie in Kontakt treten.
Die Klemm- und Verschlußvorrichtungen arbeiten in dieser Ausführungsform in einer Weise, die ähnlich ist zu der in der vorgenannten Beschreibung in Verbindung mit der ersten Ausführungsform. Wie 21 zeigt, kontaktieren die Klemm- und Verschlußvorrichtungen die Schlauchfolie erst an räumlich etwas entfernten Punkten, aber relativ dicht aneinander auf der Schlauchfolie F.
22 veranschaulicht einen etwas späteren Augenblick als den der in 21 gezeigt ist, aber noch bevor die Versiegelungsköpfe 215 die Schlauchfolie kontaktieren. Zu diesem Zeitpunkt ist zu sehen, daß die Kontaktpunkte zwischen der Klemmvorrichtung und der Schlauchfolie einerseits und zwischen der Verschlußvorrichtung und der Schlauchfolie andererseits, sich etwas wegbewegt haben, so daß aus dem vertikalen Siegelbereich das in der Schlauchfolie enthaltene zu verpackende Material entfernt ist.
Während dabei die Klemmvorrichtung 253 das zu verpackende Material nach unten zwängt und aus dem Siegelbereich entfernt, zwängt die Verschlußvorrichtung das Material nach oben und hält weiteres Material davon zurück, in den Siegelbereich zu fallen. Dies setzt sich fort bis zu dem in 23 gezeigten Zeitpunkt, an welchem die Versiegelungsköpfe 215 die Schlauchfolie F kontaktieren, um mit der Erwärmung und dem Zusammendrücken der Folie zu beginnen, zur Ausformung der Wärmequerversiegelung, die am oberen Rand und am Boden jedes fertiggestellten Beutels vorhanden ist.
24 zeigt Einzelheiten der Klemmvorrichtung 253. Die Klemmvorrichtung weist dabei ein Paar sich gegenüber liegender Klemmanlageelemente 257 auf. Dabei sind es diese Elemente, welche die Schlauchfolie auf jeder Seite des Versiegelungsbereiches kontaktieren. Diese Klemmanlageelemente sind an den beweglichen Trägern 260 angebracht.
Die beweglichen Träger 260 sind wechselseitig an befestigten Trägern 263 angeordnet, wobei zwischen ihnen Verbindungselemente 265 angeordnet sind, die eine relative Bewegung zwischen den befestigten Trägern und den beweglichen Trägern erlauben. Die befestigten Träger sind an den Schwenkelementen 210 angebracht, welche auch die Versiegelungsköpfe 215 aufnehmen. Die Klemmanlageelemente 257 bewegen sich deshalb mit den Versiegelungsköpfen, sind aber auch bezogen auf die Versiegelungsköpfe etwas beweglich, infolge des gegebenen Freiheitsgrades durch die ausziehbaren Verbindungselemente 265.
Spannfedern drücken die Klemmanlageelemente 257 nach außen in eine gegenseitig gegenüberliegende Kontaktposition, während die Klemmanlageelemente sich entlang der Schlauchfolie F nach unten bewegen. Wie vorgenannt, können die Klemmanlageelemente 257 so gestaltet sein, daß z.B. durch das Anordnen von wie in den 11 und 12 beschriebenen Elementen ein vorbestimmter Abstand zwischen den Klemmanlageelementen für die Aufnahme der Schlauchfolie erhalten ist. Wie in der vorgenannten Ausführungsform begrenzen Anschläge 270 den Bewegungsbereich der Verbindungselemente 265, wenn die Klemmvorrichtung nicht mit der Schlauchfolie in Kontakt ist.
25 zeigt Einzelheiten der Verschlußvorrichtung 255. In dieser Ausführungsform weist die Verschlußvorrichtung 255 ein Paar Verschlußanlageelemente 273 auf, die sich oberhalb des Siegelbereiches an die Schlauchfolie F anlegen und diese verschließen, um aus dem oberen Teil des Siegelbereiches zu verpackendes Material zu entfernen und zu verhindern, daß zu verpackendes Material in den Siegelbereich fällt, bevor die Versiegelung ausgeführt ist. Die Verschlußanlageelemente 273 sind an den V-förmig ausgebildeten beweglichen Trägern 275 angebracht, welche wechselseitig angeordnet sind, wobei sie um die befestigten Träger 278 schwenken. Die befestigten Träger 278 sind an den Schwenkelementen 210 angeordnet, welche auch die Versiegelungsköpfe 215 aufnehmen, so daß die Verschlußvorrichtungen 255 zusammen mit den Versiegelungsköpfen 215 bewegt sind.
Die Verschlußführungsrollen 280 lehnen sich gegen und rollen über die Kontaktoberflächen einer Verschlußbahn (nicht gezeigt) in etwa der gleichen Art, wie vorgenannt in Verbindung mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben. Der Rollkontakt zwischen den Verschlußführungsrollen 280 und der zugeordneten Oberfläche der Verschlußführung (nicht gezeigt) ist durch Spannfedern 283 aufrechtgehalten, welche zwischen den ersten Bolzen 285 der befestigten Träger 278 und den zweiten Bolzen 287 auf dem V-förmigen beweglichen Träger 275 angeordnet sind.

Claims

Quersiegelvorrichtung (17) für die Anwendung in einer Schlauchbeutelherstellungs- und Verpackungsmaschine dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllung eines zu verpackenden Materials während der Ausführung der Versiegelung eines schlauchförmig gestalteten Verpackungsmaterials in Längs- und Querrichtungen zur Herstellung eines Beutels erfolgt, weshalb die Siegelvorrichtung dazu an das Versiegeln des Verpackungsmaterials angepaßt ist, wobei die Quersiegelvorrichtung aufweist: – ein Versiegelungselement (51), eingesetzt für das Kontaktieren des schlauchförmigen Verpackungsmaterials zur Versiegelung des Verpackungsmaterials in einer Querrichtung; – eine Nockenscheibe (52), welche an einem Umfang eine Stirnfläche (52a) aufweist; – eine Stützvorrichtung (53), die eine an die Stirnfläche anliegende Nockenrolle aufweist, zur Aufnahme des Versiegelungselements, wobei die Stützvorrichtung beweglich ist, so daß das Versiegelungselement mit dem Verpackungs-material in Kontakt steht oder davon getrennt ist und – einen Drehzapfen (54) für das Schwenken der Stützvorrichtung um ein Rotationszentrum; dadurch gekennzeichnet, daß – die Quersiegelvorrichtung des Weiteren eine Querrichtungsantriebseinheit aufweist, zur Bewegung der Nockenscheibe zusammen mit dem Drehzapfen in einer Richtung, die während der Schwenkung der Stützvorrichtung senkrecht zu dem Drehzapfen verläuft.
Quersiegelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützvorrichtung (53) geschwenkt ist, während die Nockenrolle (63) sich entlang der Stirnfläche der Nockenscheibe bewegt.
Quersiegelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stützvorrichtung (53) das Versiegelungselement in Bezug auf das Verpackungsmaterials neigbar aufnimmt.
Quersiegelvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Stützvorrichtung aufweist: – ein Verbindungselement (61) das mit dem Drehzapfen (54) verbunden ist; – ein Schwenkelement (62) zur Aufnahme des Versiegelungselements, so ausgestaltet, daß ein Ende schwenkbar durch das Verbindungselement aufgenommen ist, während auf der anderen Seite die Nockenrolle aufnimmt ist; und – ein Andruckelement (65) so ausgeführt, daß die durch das Schwenkelement aufgenommene Nockenrolle an die Stirnfläche der Nockenscheibe gedrückt ist,
Quersiegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Querrichtungsantriebseinheit (55) die Bewegungsumkehr der Nockenscheibe (52) und des Drehzapfens (54) in einer Querrichtung bewirkt, während das Versiegelungselement gegenüber dem Verpackungsmaterial angeordnet ist.
Quersiegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin eine von der Stützvorrichtung aufgenommene Klemmvorrichtung (150) aufweist, wobei die Klemmvorrichtung dazu benutzt ist, vor dem Versiegelungs-element mit dem schlauchförmigen Verpackungsmaterial in Kontakt zu treten, um das zu verpackende Material innerhalb des schlauchförmigen Verpackungsmaterials nach unten zu zwängen.
Quersiegelvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die von der Stützvorrichtung (53) aufgenommene Klemmvorrichtung (150) so betrieben ist, daß sie mit einer schnelleren Geschwindigkeit als die des Versiegelungselements nach unten bewegt ist, zumindest für einen Teil der Zeit, während der sie mit dem schlauchförmigen Verpackungsmaterial in Kontakt steht.
Quersiegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin eine von der Stützvorrichtung (53) aufgenommene Verschlußvorrichtung (160) aufweist, zum Kontaktieren des schlauchförmigen Verpackungsmaterials vor dem Versiegelungselement, um das zu verpackende Material davon zurückzuhalten, in den Siegelbereich des schlauchförmigen Verpackungsmaterials einzutreten.
Quersiegelungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die von dem Stützelement (53) aufgenommene Verschlußvorrichtung so betrieben ist, daß sie mit einer langsameren Geschwindigkeit als die des Versiegelungselements nach unten bewegt ist, zumindest für einen Teil der Zeit, während der sie mit dem schlauchförmigen Verpackungsmaterial in Kontakt steht.
Quersiegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin einen Bedienungsbereich aufweist, der zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Drehzapfens verwendet ist, um die Umlaufgeschwindigkeit der Stützvorrichtung vor und nach der Wärmeversiegelung durch das Versiegelungselement zu ändern.
Quersiegelvorrichtung für die Anwendung in einer Schlauchbeutelherstellungs- und Verpackungsmaschine dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllung eines zu verpackenden Materials während der Ausführung der Versiegelung eines schlauchförmig gestalteten Verpackungsmaterials in Längs- und Querrichtungen zur Herstellung eines Beutels erfolgt, weshalb die Siegelvorrichtung dabei an die Versiegelung des Verpackungsmaterials in einer Querrichtung, die senkrecht zur Transportrichtung des Verpackungsmaterials verläuft, angepaßt ist, wobei das System der Querversiegelung ein Paar Quersiegelvorrichtungen (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, bei denen die Versiegelungselemente so angeordnet sind, daß sie mit dem schlauchförmigen Verpackungsmaterial von gegenüberliegenden Seiten aus in Kontakt stehen.
Quersiegelvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Stützvorrichtungen (53) das Versiegelungselement in Bezug auf das Verpackungsmaterial neigbar aufnimmt, wobei, wenn ein Versiegelungselement sich in die eine Richtung neigt, das andere Versiegelungselement so betrieben ist, daß es sich in die entgegengesetzte Richtung neigt.
Quersiegelvorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei eine Vielzahl von Stützvorrichtungen (53) für einen einzelnen Drehzapfen (54) angeordnet sind.
Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllung eines zu verpackenden Materials während der Ausführung der Versiegelung eines schlauchförmigen Verpackungsmaterials in Längs- und Querrichtungen zur Herstellung eines Beutels erfolgt, welche aufweist: – eine Formgebungsvorrichtung (13) für die Aufnahme eines zu verpackenden Materials, während die Umformung des zugeführten flächenförmigen Verpackungsmaterials in eine schlauchförmige Form ausgeführt ist; – eine Verpackungsmitteltransporteinheit (14) zum Transportieren des schlauchförmigen Verpackungsmaterials; – eine Längssiegelvorrichtung (15) für die längsseitige Versiegelung eines überlappten Abschnitts des transportierten schlauchförmigen Verpackungsmaterials; und – eine Quersiegelvorrichtung (17) oder -System nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Querversiegelung des transportierten schlauchförmigen Verpackungsmaterials.