DE19751798A1 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen von jeweils zwei Beuteln, insbesondere Automatenbeuteln aus Doppelfolienbahnabschnitten einer flachgelegten Schlauchbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen von jeweils zwei Beuteln, insbesondere Automatenbeuteln aus Doppelfolienbahnabschnitten einer flachgelegten Schlauchbahn

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Description

Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von jeweils zwei Beuteln, insbesondere Automatenbeuteln aus aufeinanderfolgenden, durch Querschweißen und Quertrennen gebildeten Doppelfolienbahnabschnitten einer flachgelegten Schlauchfolienbahn aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum paketweisen Stapeln der Beutel, wobei die Doppelfolienbahnabschnitte durch einen sich in Bewegungsrichtung der Schlauchfolienbahn erstreckenden Längstrennschnitt in zwei vorher mit Aufnahmebohrungen versehene Beutel aufgeteilt werden, die von einer Überführungseinrichtung erfaßt und auf im Abstand der Aufnahmebohrungen nebenein­ ander angeordneten Stiften einer paketweise bewegten Stiftstapelfördereinrichtung stapelbildend abgelegt werden und wobei die Schlauchfolienbahn und die die Beutel bzw. Beutelstapel bildenden Einrichtungen bzw. Elemente automatisch relativ zueinan­ der ausgesteuert werden.
Bei der Herstellung solcher Beutel, insbesondere wenn es sich dabei um Automatenbeu­ tel handelt, ist es wegen der paßgenauen Aufnahme im Abpackautomat besonders wichtig, daß bei den Beuteln die Lage der Aufnahmebohrungen genau positioniert ist. Ist dies nicht der Fall, so ist es nicht möglich, lagegenaue Beutel im Packen abzustapeln, da die Aufnahmebohrungen in der Schlauchfolienbahn und die Stifte der Stiftstapelför­ dereinrichtung nicht hinreichend genau aufeinander abgestimmt sind. Dies führt bei der Stapelbildung zu unerwünschten Funktionsstörungen bzw. zu der Notwendigkeit, die Beutelherstelleinrichtungen und/oder die Stiftstapelfördereinrichtungen langsamer laufen zu lassen.
Neben der exakten Anordnung der Aufnahmebohrungen wirken sich auch Bahnbreiten­ schwankungen der Schlauchfolienbahn auf die Fertigungstoleranzen negativ aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von jeweils zwei Beuteln, insbesondere Automatenbeuteln, aus Doppelfolienbahnab­ schnitten einer flachgelegten Schlauchfolienbahn aus thermoplastischem Kunststoff vorzuschlagen, durch das durch Fertigungs- und/oder Einstellungsungenauigkeiten der beutelbildenden Einrichtungen bzw. Elemente bedingte Nachteile, die sich auf die lagegenaue Positionierung der Beutel und damit auf deren präzise Stapelbildung auswirken, so schnell wie möglich ausgeglichen werden und zwar durch vorrichtungs­ mäßig besonders einfach ausgebildete Mittel.
In verfahrensmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mit Ausnahme im Abwickelbereich der Schlauchfolienbahn die notwendige Aussteuerung dadurch erfolgt, daß die Schlauchfolienbahn positionsgerecht geführt wird und die Einrichtungen bzw. Beutelbildungselemente in bezug auf eine vorgegebene Markierung der Schlauchfolien­ bahn angesteuert und gegenüber der Schlauchfolienbahn selbsttätig verstellt werden.
Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird bei einer Lageveränderung der Schlauchfoli­ enbahn diese nicht mehr selbst verstellt, sondern vielmehr die beutelbildenden bzw. -stapelnden Einrichtungen bzw. Elemente selbst angesteuert. Diese maschinelle Ansteuerung und Verstellung läßt sich wesentlich schneller und genauer durchführen als eine Aussteuerung und Verstellung der Schlauchfolienbahn, insbesondere dann, wenn diese mit vergleichsweise hoher Bahngeschwindigkeit bewegt wird. Durch diese einfache und insbesondere schnelle Verstellung der Einrichtungen bzw. Elemente läßt sich der sonst übliche Materialverlust der Schlauchfolienbahn vermeiden und zugleich ist die exakte Positionierung beispielsweise von Aufnahmebohrungen bei Automatenbeuteln gegenüber der Längsschnittkante in optimaler Weise gewährleistet, so daß die Handhabung von Automatenbeuteln beispielsweise in Verpackungsautomaten um z. B. Brot oder Brotscheiben abzupacken, ebenfalls verbessert wird.
Die vorgegebene Markierung an der Schlauchfolienbahn kann auf verschiedene Art und Weise erreicht werden, beispielsweise dadurch, daß eine als Steuermarkierung dienende längsverlaufende Markierungslinie auf die Schlauchfolienbahn aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt wird. Dieser Aufdruck kann entweder bereits bei der Extrudierung der Schlauchfolienbahn oder bei deren späteren Konfektionierung, d. h. bei der Bearbeitung zur Bildung von Beuteln aufgebracht werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, ganz auf einen Linienaufdruck zu verzichten, vielmehr eine der beiden Kanten oder beide Kanten der Schlauchfolienbahn als vorgegebene Markierung zu verwenden.
Unabhängig davon, ob es sich nun um eine Linienabtastung oder aber um eine übliche Kantenabtastung handelt, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Aussteuerung der Einrichtungen bzw. Elemente, die zur Beutelbildung notwendig sind, während des zeitlichen Ablaufs der Beutelherstellung bei Bedarf mehrmals erfolgt. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Abtastung und die nachfolgende Aussteuerung erforderlichenfalls jeweils im Bereich der einzelnen Einrichtungen bzw. Beutelbildungs­ elemente vorgenommen wird.
Bei einer konkreten Ausführung läßt sich dies vorrichtungsmäßig beispielsweise dadurch erreichen, daß die Aussteuerung über eine Abtasteinrichtung in Form eines Abtastkop­ fes, beispielsweise im Bereich einer Bodenfalteinrichtung, einer Lochstanzeinrichtung, einer Längsschneideinrichtung und gegebenenfalls einer Streifenschneideinrichtung vorgenommen wird, also bei allen an sich bekannten Einrichtungen, die zur Herstellung von Beuteln, insbesondere Automatenbeuteln, notwendig sind.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Beutelherstellmaschine,
Fig. 2 eine Seiten- bzw. Bodenfalten bildende Einrichtung,
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Streifenschneideinrich­ tung,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Lochstanzeinrichtung,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Querschweißtrenneinrichtung zur Bildung von Bahnabschnitten,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Bahnüberführungseinrichtung mit einem Teil einer Stapelvorrichtung,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Stapelvorrichtung im Bereich einer Längsschneideinrichtung,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der Stapeleinrichtung nach Trennen der Bahnabschnitte durch die Längsschneideinrichtung zur gleichzeitigen Bildung von zwei Beuteln bzw. Beutel packen,
Fig. 9 eine Vorderansicht der in Fig. 8 dargestellten Einrichtung,
Fig. 10 eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Doppelfolienbahnab­ schnitts,
Fig. 11 eine abgewandelte Ausführungsform eines Doppelfolienbahnabschnitts,
Fig. 12 einen schematischen Verfahrensablauf bei der Konfektionierung mit einer Linienabtastung,
Fig. 13 einen entsprechenden schematischen Verfahrensablauf mit einer Kantenab­ tastung und
Fig. 14 und 15 eine Einzelheit der Stapelvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Beutelherstellmaschine 1 schematisch dargestellt, die zum gleichzeiti­ gen Herstellen von jeweils zwei Beuteln, sogenannten Automatenbeuteln, ausgebildet und eingerichtet ist. Zur Maschine gehört ein Abwickelstand 2 mit einer Wickelrolle 3 aus einer Schlauchfolienbahn 4 aus thermoplastischem Kunststoff. Die Schlauchfolienbahn 4 ist innerhalb eines nur schematisch angedeuteten Bearbeitungsstandes 5 über darin untergebrachte, nicht dargestellte Antriebswalzen und Spannwalzen geführt. Am Bearbeitungsstand 5 ist ein Markierungsliniendruckwerk 6 angeordnet, an dem die Schlauchfolienbahn 4 vorbeigeführt ist und dessen Funktion weiter unten näher erläutert wird. Der Bearbeitungsstand 5 nimmt ferner eine Seiten- bzw. Bodenfalteinlegevorrich­ tung 7 (s. Fig. 2) sowie eine Streifenschneideinrichtung 8 (s. Fig. 3) auf, deren Bedeutung weiter unten näher erläutert wird. Hinter dem Bearbeitungsstand 5 ist eine Lochstanzeinrichtung 9 angeordnet (s. Fig. 4), deren Funktion ebenfalls weiter unten näher beschrieben ist. Der Lochstanzeinrichtung 9 folgt eine Querschweißtrenneinrich­ tung 11 (s. Fig. 5) sowie eine Überführungseinrichtung 12, an die sich schließlich eine Stapelvorrichtung 13 mit einer Stiftstapelfördereinrichtung 14 anschließt. Im Bereich letzterer ist schließlich eine Längsschneideinrichtung 15 (s. Fig. 7) angeordnet.
Die in Fig. 2 gezeigte Bodenfalteneinlegevorrichtung 7 weist in an sich bekannter Weise Seitenschwerter 16 auf, durch die nach Bildung einer Luftblase im Inneren der Schlauchfolie Seitenfalten 17, die beim fertigen Beutel eine Bodenfalte darstellen, in die Schlauchfolienbahn 4 eingebracht werden können. Die Seitenschwerter 16 sind über eine nicht dargestellte Einrichtung quer zur Bewegungsrichtung der Schlauchfolienbahn 4 verstellbar ausgebildet. Die Ausbildung ist dabei derart getroffen, daß während des Laufs der Schlauchfolienbahn 4 in Abhängigkeit von einer unten weiter näher beschrie­ benen Markierung eine selbsttätige Ansteuerung und Verstellung erfolgt.
Im Bereich der in Fig. 3 gezeigten Streifenschneideinrichtung 8 ist die Schlauchfolien­ bahn 4 über eine Umlenkwalze 21 geführt. Die Streifenschneideinrichtung 8 weist eine Tragstange 22 auf, die im linken Teil der Verarbeitungsstation 5 angeordnet ist. Ein Tragblock 23 ist auf dem Tragstab 22 einstellbar fixiert. Der Tragblock 23 trägt mit Abstand zueinander angeordnete Schneidmesser 24, die derart angeordnet sind, daß sie einen Streifen 25 aus der Oberseite der Schlauchfolienbahn 4 heraustrennen, so daß in der Oberbahn ein Spalt 26 entsteht. Auf diese Weise lassen sich mit einem Rand versehene Beutel erzeugen, d. h. bei solchen als Automatenbeutel eingesetzten Beutel liegen die die Beutelöffnungen begrenzenden Randkanten nicht auf gleicher Höhe.
Die in Fig. 4 gezeigte Lochstanzeinrichtung 9 weist zwei Verstellantriebe 27 auf, über die an Tragplatten 28 sitzende Lochwerkzeuge 29 betätigbar sind, mit deren Hilfe im Bereich des Spaltes 26 jeweils zwei nebeneinanderliegende Aufnahmebohrungen 31 in die Schlauchfolienbahn 4 eingebracht werden können, deren Bedeutung weiter unten näher erläutert wird.
Nach dem Stanzen der Aufnahmebohrungen 31 erfolgt gemäß Fig. 5 das Abschweißen von Doppelfolienbahnabschnitten 33 mittels der Querschweißtrenneinrichtung 11. Die Quertrennschweißeinrichtung 11 weist eine untere Schweißwalze 32 und einen oberen Schweißbalken 33 auf, der im wesentlichen in vertikaler Ebene bewegbar ist. Durch Aktivieren der Trennschweißeinrichtung 11 bei stillstehender Schlauchfolienbahn 4 ergeben sich Trennschweißnähte 34, die zu den individuellen Doppelfolienbahnabschnit­ ten 35 führen.
Gemäß Fig. 6 werden diese Doppelfolienbahnabschnitte von einer Überführungsein­ richtung 12 übernommen, die zu diesem Zweck sich radial erstreckende Arme 36 aufweist, die über ein Lagerstück 37 von einer Umlaufwelle 38 umlaufend angetrieben werden. Mit Hilfe dieser Überführungseinrichtung 12 lassen sich die Doppelfolienbahn­ abschnitte 35 nach um 180° erfolgender Drehung auf der Stapeleinrichtung 13 ablegen, die in Fig. 6 nur teilweise dargestellt ist. Diese Stapelvorrichtung 13 weist die Stiftsta­ pelfördereinrichtung 14 auf, deren paarweise nach oben vorstehenden Stifte 39 entsprechend dem Abstand der Aufnahmebohrungen 31 in den Doppelfolienbahnab­ schnitten 35 angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich Doppelfolienbahnabschnitte in an sich bekannter Weise stapelweise auf der Stiftstapelfördereinrichtung 14 ablegen.
Mit Hilfe der in Fig. 7 gezeigten Längsschneideinrichtung 15 läßt sich der beidseitig der Stiftstapelfördereinrichtung 13 herabhängende Doppelfolienbahnabschnitt 35 in zwei Beutelpacken längstrennen, so wie das aus Fig. 8 ersichtlich ist. Zu diesem Zweck besitzt die Längsschneideinrichtung 15 zwei Antriebseinheiten 41 mit einem Schneidbal­ ken 42, einem daran befestigten Schneidmesser 43, welches im wesentlichen in vertikaler Richtung auf- und abbewegt werden kann. Die beiden sich durch den Längstrennschnitt ergebenden Beutel packen sind in den Fig. 8 und 9 mit 35a und 35b bezeichnet.
Um die Einzelbeutel paketweise zu verbinden bzw. zu verblocken, wird das Schneid­ messer 43 auf eine bestimmte Temperatur gebracht, so daß bei dem Hindurchdringen des Schneidmessers die übereinanderliegenden Ränder eines jeden Beutelstapels zusammengeschweißt oder verschmolzen werden.
In den Fig. 10 und 11 sind zwei verschiedene Konfigurationen von Beuteln dargestellt, die durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt werden können. Die Fig. 10 veranschaulicht mit einem Rand oder einer Lippe versehene Automatenbeutel, bei denen die oberen, die Beutelöffnung festlegen den Ränder nicht auf gleicher Höhe liegen, was aus der Entfernung des Streifens 25 gemäß Fig. 3 und den dadurch erzeugten Spalt 26 resultiert.
Die Fig. 11 veranschaulicht die Konfiguration eines Doppelfolienbahnabschnitts, nach dem Mittels eines nicht dargestellten Perforators Perforationen 44 erzeugt worden sind. Nachdem die Doppelfolienbahnabschnitte längs der Linie A in zwei einzelne Beutel getrennt worden sind, sind die Ränder der Beutel auf gleicher Höhe, weil die Perforati­ onslinie 44 in beiden Flächen ausgebildet ist.
In den Fig. 14 und 15 ist eine Spreizeinrichtung 18 dargestellt, die im Bereich der Stiftstapelfördereinrichtung 14 angeordnet ist und um eine gemeinsame Schwenkachse 19 schwenkbare Spreizarme 20 aufweist. Das Abspreizen der Beutelpacken ist notwendig, um die Beutelpacken auf nicht dargestellten, im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Drahtbügeln aufzunehmen. Die Drahtbügel werden von Hand von unten eingeführt, was bisher auf zweibahnigen Maschinen nicht möglich war.
In Fig. 12 ist in schematischer Darstellung gezeigt, wie mit Hilfe einer Abtasteinrichtung 45 und einer Markierungslinie 46 auf der Schlauchfolienbahn 4 eine gewünschte relative Ausrichtung der Schlauchfolienbahn 4 gegenüber den beutelbildenden Einrichtungen, insbesondere bezüglich der Bodenfalteinlegevorrichtung 7, der Streifenschneideinrich­ tung 8 und der Lochstanzeinrichtung 9 vorgenommen wird. Gemäß dem in Fig. 12 gezeigten Verfahrensablauf wird zunächst auf der Unterseite der Schlauchfolienbahn 4 mit Hilfe des Markierliniendruckwerkes 6 die Markierlinie 46 auf die Unterseite der Schlauchfolienbahn 4 aufgebracht (s. Fig. 12 a).
Im Zusammenwirken mit dieser Markierungslinie 46, die beispielsweise auf die Schlauchfolienbahn 4 aufgedruckt wird, arbeitet ein Tastkopf 47, beispielsweise eine Fotozelle der Abtastvorrichtung 45 zusammen und zwar in der Weise, daß bei einer Auslenkung die zugeordnete Einrichtung, also beispielsweise die Bodenfalteinlegevor­ richtung 7 entsprechend angesteuert wird. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 12 b der berührungslos arbeitende Abtastkopf 47 jeweils durch eine Übertragungsleitung 49, und unter Zwischenschaltung an sich bekannter Regel- und Verstärkereinheiten 51 mit der Verstelleinrichtung verbunden. Jeweils ein Motor 52 eines Stellantriebs 53 sowie die notwendigen Geräte zwischen Tastkopf 47 (Fühler) und dem Stellmotor 52 richten sich nach dem jeweiligen Erfordernis. Als kontinuierlich arbeitendes Regelsystem gibt jeder Fühler gesondert Befehl.
Die übrigen Einrichtungen werden also einzeln verstellt. Eine Verstellung erfolgt gemäß Fig. 12 c beim Schneiden eines Streifens 26 durch die Streifenschneideinrichtung 8 und/oder im Falle der Fig. 12 d beim Einbringen der Aufnahmebohrungen 31 im Bereich des Spaltes 26 im Bereich der Lochstanzeinrichtung 9.
Anstatt eine aufgebrachte Markierungslinie 46 abzutasten, ist es gemäß Fig. 13 auch denkbar, die Abtastung und Aussteuerung anhand der längs verlaufenden Kanten 48 der Schlauchfolienbahn 4 vorzunehmen, wie das an sich bekannt ist. Für die Erfindung ist jedoch charakteristisch, daß nicht der Lauf der Schlauchfolienbahn 4 korrigiert wird, sondern wiederum die entsprechenden Einrichtungen, wie also z. B. die Bodenfalteinle­ gevorrichtung 7, die Streifenschneideinrichtung 8 und die Lochstanzeinrichtung 9. Nicht dargestellt, aber jedoch in gleicher Weise lassen sich die stapelbildenden Elemente, wie z. B. die Stiftstapelfördereinrichtung 13 verstellen.

Claims (11)

1. Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von jeweils zwei Beuteln, insbesondere Automatenbeuteln aus aufeinanderfolgenden, durch Querschweißen und Quertrennen gebildeten Doppelfolienbahnabschnitten einer flachgelegten Schlauchfolienbahn aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum paketweisen Stapeln der Beutel, wobei die Doppelfolienbahnabschnitte durch ein sich in Bewegungsrichtung der Schlauchfolien­ bahn erstreckenden Längstrennschnitt in zwei vorher mit Aufnahmebohrungen versehene Beutel aufgeteilt werden, die von einer Überführungseinrichtung erfaßt und auf im Abstand der Aufnahmebohrungen nebeneinander angeordneten Stiften einer paketweise bewegten Stiftstapelfördereinrichtung stapelbildend abgelegt werden und wobei die Schlauchfolienbahn und die die Beutel bzw. Beutelstapel bildenden Einrich­ tungen bzw. Elemente automatisch relativ zueinander ausgesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteuerung mit Ausnahme des Abwickelbereichs der Schlauchfolienbahn dadurch erfolgt, daß die Schlauchfolienbahn positionsgerecht geführt wird und die Einrichtungen bzw. Beutelbildungselemente in bezug auf eine vorgegebene Markierung der Schlauchfolienbahn angesteuert und gegenüber der Schlauchfolienbahn selbsttätig verstellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Steuermarkierung dienende längsverlaufende Markierungslinie auf die Schlauchfolienbahn aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinie während der Extrudierung oder der Konfektionierung auf die Schlauchfolienbahn aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungslinie vorzugsweise auf die Unterseite der Schlauchfolienbahn aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Markie­ rung an der Schlauchfolienbahn von deren längsverlaufenden Kanten gebildet ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastung der Markierlinie oder der Kanten der Schlauchfolienbahn und Ansteuerung der Einrichtungen bzw. Beutelbildungselemente während des zeitlichen Ablaufs der Beutelherstellung bei Bedarf mehrmals erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung und die nachfolgende Ansteuerung erforderlichenfalls jeweils im Bereich der einzelnen Einrichtungen bzw. Beutelbildungselemente vorgenommen wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelbahnfolienabschnitte im Stapelbereich durch eine Spreizeinrichtung aufgespreizt werden, um Drahtbügel von unten her einführen zu können.
9. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit Beutel bildenden Einrichtungen bzw. Beutelbildungselementen, nämlich einer Boden­ falteinrichtung, einer Lochstanzeinrichtung, einer Querschweißtrenneinrichtung, einer Überführungseinrichtung, einer Stiftstapelfördereinrichtung, einer Längsschneideinrich­ tung und gegebenenfalls einer Streifenschneideinrichtung sowie einer Abtasteinrichtung und einer damit gekoppelten Aussteuer- und Verstelleinrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aussteuer- und Verstelleinrichtung (45) mit wenigstens einer der oder bestimmten Beutel bildenden Einrichtungen (z. B. 7, 8, 9) bzw. den Beutelbildungsele­ menten in Wirkverbindung steht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Abtasteinrich­ tung (47) zumindest im Bereich der Bodenfalteinlegevorrichtung (7) der Lochstanzein­ richtung und gegebenenfalls der Streifenschneideinrichtung (8) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung zumindest einen auf eine durch ein Markierliniendruckwerk (6) auf die Schlauchfolien­ bahn (4) aufgebrachten Markierungslinie (46) oder auf die längsverlaufenden Kanten (48) der Schlauchfolienbahn (4) ansprechenden Tastkopf (47) aufweist.
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