DE2340267A1

DE2340267A1 - Vorrichtung zum umhuellen von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2340267A1
Application number: DE19732340267
Authority: DE
Inventors: Robert P Sorensen; Leo Strombeck
Original assignee: Anderson Bros Manufacturing Co
Current assignee: Anderson Bros Manufacturing Co
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2340267B2; DE2340267C3; US3782072A; JPS4970787A

Description

PATENTANWALT
OiPL - WG

Scfineckennofsfr= 27 - Γ*|. 017075»

7. August 1973

ANDERSON BROS. MFG. CO. Gzk/goe

Vorrichtung zum Umhüllen von Gegenständen,

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der Bauart, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 3,453,8ol des Anmelders beschrieben ist. Dort werden Gegenstände in wärmeschweißbarem Umhüllungsmaterial eingehüllt, während sie längs einer Bewegungsbahn der Gegenstände bewegt werden. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine obere und eine untere Bahn von wärmeschweiöbarem Umhüllungsmaterial miteinander verbunden zur Bildung eines Materialvorhangs, der sich quer zur Bewegungsbahn der Gegenstände erstreckt; die Gegenstände werden durch den Vorhang hindurch vorwärtsbewegt, um das Umhüllungsmaterial an der Vorderseite, an der Oberseite und der Unterseite des Gegenstandes mitzuziehen. Eine obere und eine untere Backeneinrichtung, die von einem oberen bzw. einem unteren endlosen Förderer getragen werden, werden nachfolgend seitlich an der Bewegungsbahn der Gegenstände in Stellung benachbart dem hinteren Ende des Gegenstandes bewegt und dann nach vorn längs der Bewegungsbahn in Klemmberührung mit den einander überlappenden Materialbahnen in einem SchweißVorgang bewegt. In dieser Vorrichtung haben die Backeneinrichtungen im Abstand angeordnete Klemmbacken zum Einklemmen einander überlappender Bahnabschnitte, wenn diese längs des Schweißabschnitts bewegt werden; eine der

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Backeneinrichtungen hat ein elektrisch betriebenes Schweiß- und Schneidelement, das daran angebracht ist, um die einander überlappenden Bahnabschnitte zwischen den Klemmbacken zu trennen und auf jeder Seite der Trennlinie zu verschweißen.

Die Vorrichtung arbeitet so, daß die einander überlappenden Bahnabschnitte getrennt und verschweißt werden, während sich die Gegenstände bewegen; dabei treten Schwierigkeiten in der Hinsicht auf, eine ausreichende gleichförmige Umhüllung der Gegenstände zu erreichen, wenn die ümhüllungsvorrichtung mit Geschwindigkeiten über 12 bis 15 pro Minute betrieben wird» Um eine wirksame Verschweißung zwischen den Bahnen zu erreichen, ist es nicht nur notwendig, die Bahnen an dieser Stelle so zu erhitzen, daß die Schmelztemperatur erreicht wird, sondern es ist auch notwendig, daß sich die verschweißten Bahnenden ausreichend abkühlen können, damit sie eine ausreichende Festigkeit bekommen, bevor die Schweißverbindung zwischen den Bahnen einer Beanspruchung ausgesetzt ist. Wenn die Wärmeschweiß- und Schneidelemente an den Klemmbackeneinrichtungen angebracht sind, die die einander überlappenden Abschnitte d^r Bahnen zusasroenhalten, heizt die Wärme des Schweiß- und Schneidelements die Klemmbacken auff dies beeinflußt den Abkühlvorgang der wärmeverschweißten Verbindungen zwischen den Bahnen nachteilig. Um das Aufheizen der Klemmbacken zu verringern, werden bei der bekannten Vorrichtung Wärmeschweiß- und Schneidelemente der Impulsbauart an den

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Backen verwendet; diese Schweiß- und Schneidelemente der Impulsbauart werden nur während eines Teils der Schweißstrecke eingeschaltet» Es ergibt sich jedoch eine Zeitverzögerung nach dem Einschalten des Schweißelements der Impulsbauart, bevor dessen Temperatur ausreichend angestiegen ist, um die Bahnen zu trennen und zu verschweißen; außerdem tritt eine Zeitverzögerung nach dem Abschalten des Impulsschweißelements auf, bevor es unter die Erweichungstemperatur der wärmeschweißbaren Bahnen abkühlt; auch dies trägt zu einer Beschränkung der Geschwindigkeit bei, mit der die Vorrichtung betrieben werden kann. Da die Schweiß- und Schneidelemente der Impulsbauart in Form eines dünnen Widerstandsdrahtes oder Bandes ausgeführt sind, treten außerdem Probleme dahingehend auf, eine gleichförmige Erhitzung und Schweißung über die gesamte Länge des Schweißdrahtes 2su erzielen. Zusätzlich führt das Anbringen des Schweiß- und Schneidelementes auf den Klemmbacken dazu bei, daß ,der Mechanismus komplizierter wird, der dem Zuführen und Steuern der elektrischen Energie zu dem Wärmeschweiß- und Schneidelement dient.

Die beschriebenen Schwierigkeiten der bekannten Umhüllungsvorrichtungenwerden durch die vorliegende Erfindung überwunden, bei der das Wärmeschweiß- und Schneidelement auf einem gesonderten Träger angebracht ist für eine Bewegung in die Klemmbackeneinrichtung hinein und aus dieser heraus während nur eines kleinen Teils deren Zykluszeit.

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Wie bei der bekannten Vorrichtung werden Gegenstände, entweder als Einzelstücke oder Gruppen von Einzelstücken, längs einer Bewegungsbahn in einen Vorhang aus Material hineinbewegt, der sich quer zu der Bewegungsbahn erstreckt, um das Material längs der Vorderseite und der Oberseite und Unterseite der Gegenstände zu ziehen; obere und untere Klemmbacken sind an endlosen Förderern angebracht und werden nacheinander seitlich von der Bewegungsbahn der Gegenstände in eine Stellung an der nachlaufenden Seite der Gegenstände bewegt und dann nach vorn längs der Bewegungsbahn der Gegenstände auf einer Verschweißstrecke, wobei einander überlappende Abschnitte der Bahnen dazwischen eingeklemmt sind» Erfindungsgemäß hat die untere Backeneinrichtung zwei Klemmbackenbauteile, die im Abstand zueinander in Längsrichtung der Bewegungsbahn der Gegenstände angeordnet sind, um eine Backenöffnung dazwischen zu bilden; ein Wärmeschweiß- und Schneidbauteil ist so angebracht, daß es eine Bewegung in einer geschlossenen Schleifenbahn ausführen kann, die sich im wesentlichen tangential zu der Schweißstrecke in einer Zone erstreckt, die zwischen den Enden der Schweißstrecke liegt, und danach in die Backenöffnung in der unteren Backeneinrichtung, wenn sie sich an der Zwischenzone vorbeibewegt, um die einander überlappenden Abschnitte der oberen und unteren Bahn zu trennen und an gegenüberliegenden Seiten der Trennlinie zu verschweißen; dann erfolgt eine Bewegung aus der unteren Backenöffnung hinaus, bevor die oberen und unteren Backeneinrichtungen das Ende der Schweißstrecke erreichen, um ein Abkühlen der verschweißten Bahnen zu ermöglichen. 409811/0380

Das Wärmeschweiß- und Sehneidbauteil ist vorzugsweise auf einer Welle aufgenommen, um sich in der geschlossenen Schleifenbahn zu drehen; es ist vorzugsweise federnd angebracht, so daß es im wesentlichen tangential zu der Schweißstrecke während eines kleinen, jedoch festgelegten Abschnitts seiner Bewegungsbahn bleibt. Da sich das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil in die

Backeneinrichtung während nur eines kleinen Teils der gesamten Zyklusbahn erstreckt, ist das Erhitzen der Klemmbackeneinrichtungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Dies ermöglicht eine verhältnismäßig schnelle Abkühlung der verschweißten Bahnen» Außerdem kann durch diese Anordnung das Schweiß- und Schneidbauteil ununterbrochen eingeschaltet bleiben und eine verhältnismäßig grpße Masse aufweisen, um eine im wesentlichen gleichförmige Temperatur während des Trenn- und Schweißvorgangs der Bahnen zu behalten, ohne daß ein nachteiliges Aufheizen der Klemmbackeneinrichtungen auftritt»

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Umhüliungsvorrichtung;

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Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Umhüllungsvorrichtung, wobei die Teile in größerem Maßstab als in Fig, I
dargestellt sind;

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1, wobei die Teile in größerem Maßstab dargestellt sindi

Fig. 4 und 5 Teillängsschnitte durch die Umhüllungsvorrichtung, wobei verschiedene Bewegungsstellungen dargestellt
sind; und

Fig. 6 und 7 Teilschnitte in vergrößerten» Maßstab durch die Kleiran-. backsneinrichtungen und das Warmeschweiß- und Schneidbauteil in verschiedenen Bewegungsstellungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist allgemein geeignet zum Umhüllen von Gegenständen mit wärmeschweißbaren Umhüllungsmaterialien* Der hier verwendete Begriff "Gegenstände" umfaßt sowohl
Einzelstücke als auch Gruppen von Einzelstücken. Das wärmeschweißbare Umhüllungsmaterial ist eine thermoplastische Folie
und kann beispielsweise Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder dergleichen sein. Die thermoplastischen Folien sind vorzugsweise
sogenannte Wäreschrumpfbare Folien$ um ein Wärmeschrumpfen der
Umhüllung zur engen Anpassung an den Gegenstand zu ermöglichen, nachdem der Gegenstand umhüllt ist»

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Die Umhüllungsvorrichtung ist im wesentlichen von der Bauart, wie sie in dem US-Patent Nr. 3,453,8ol beschrieben ist, so daß zur näheren Erläuterung auch hierauf verwiesen v/erden kann. Eine obere Bahn W. und eine untere Bahn vV' von wärme schweißbarem Umhüllungsmaterial werden von Rollen R, bzw» R₂ zugeführt. Die Rolle R, wird von einem Rahmenbauteil 14 getragen; die Bahn W, wird unter einer Bahnspannrolle 15 und über Führungsrollen 16 und 17 durch eine Bahnspann- und Rückziehvorrichtung geführt, beispielsweise einen Vakuumbehälter 18, und über eine obere Führungsrolle 19, die die Bahn W^ oberhalb der Bewegungsbahn der Gegenstände führt. Die Bahn W₂ von der Rolle R^ wird unter einer Bahnspannrolle 21 und durch eine Bahnrückziehvorrichtung geführt, die in Fig. 1 so dargestellt ist, daß sie im Abstand angeordnete Führungsrollen 23 und 24 und eine dazwischen angeordnete freie Rolle 25 geführt wird; die Führungsrolle 24 stützt die unbare Bahn W₂ in einer Höhe unterhalb der Bewegungsbahn der Gegenstände. Die obere Bahn W₁ und die untere Bahn W₂ werden mittels einer Verbindung oder Schweißung X (Fig. 2) verbunden, um einen Vorhang zu bilden, der sich quer zu der Bewegungsbahn der Gegenstände erstreckt»

Ein Einlaßförderer oder Vorschubmechanismus 26 ist so angeordnet, daß er die Gegenstände A mit Abstand aufeinanderfolgend längs einer Bewegungsbahn gegen eine Seite des Vorhangs bewegt, bis die nachlaufende Seite des Gegenstandes eine vorgewählte Stelle

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M- β mm

L (Fig. 2 und 4) in der ßewegungsbahn erreicht, /iie in der genannten US-Patentschrift Nr. 3,45 3,8ol noch näher ausgeführt/ weist der Ei η laßförderer eine Tragplatte 27 auf, deren Auslaßende 27a sich zu einer Stelle nahe der Stelle L erstreckt, sowie einen endlosen Förderer, der mehrere seitlich im Abstand angeordnete Ketten 28 aufweist, die um Kettenräder 29 am Einlaßende und über Kettenräder 3o und Führungsplatten 31 am Auslaßende geführt werden. Zwischen den seitlich im Abstand angeordneten Ketten 28 erstrecken sich Bauteile, die die Gegenstände vorwärtsstoßen, beispielsweise Uuerstangen 32, um die Gegenstände entlang der Plattform zu bewegen. Eine Stützeinrichtung 35 für die Gegenstände hat ein Einlaßende und erstreckt sich von der benachbatten Stelle L nach vorne längs der Bewegungsbahn der Gegenstände und ist so ausgeführt und angeordnet, daß eine sogenannte "Verweilaufnahme" für die Gegenstände gebildet wird, die durch den Einlaßförderer 26 darauf gefördert werden. Der hier verwendete Ausdruck "Verweilaufnahme" bezeichnet eine Aufnahme für die Gegenstände, die die Gegenstände in einer im wesentlichen ortsfesten Stellung aufnimmt, nachdem der Einlaßförderer die Gegenstände darauf gefördert hat und bis die Gegenstände danach durch die noch näher beschriebenen Backeneinrichtunyen weiterbewegt werden. In der gezeigten Ausführungsform, die ausführlich auch in der erwähnten Patentschrift beschrieben ist, ist die Aufnahme für die Gegenstände in Form eines bewegten Rollenbettes ausgeführt, das zwei seitlich im Abstand angeordnete

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untere endlose Ketten 36 aufweist, zwischen denen sich mehrere Rollen 37 erstrecken, die sich relativ zu den Ketten frei drehen können. Wie man am besten aus Fig. 2 erkennt, werden die Ketten 36 um im Abstand angeordnete Kettenräder 38, 39 und 4o geführt, die das obere Kettentrum auf einer Höhe nahe der Höhe der Plattform 27 des Einlaßförderers führen. Die endlosen Ketten werden selbst angetrieben in einer Art und zu einem Zweck, die später noch näher erläutert werden, jedoch können sich die Rollen 37 frei um ihre Achsen drehen, so daß ein Vorschieben oder Vorwärtsbewegen der Abstützung für die Gegenstände im oberen Trum verhindert wird. Eine Auslaßführung, zweckmäßigerweise in Form eines ortsfesten Rollenbettes 41 erstreckt sich zum Auslaßende der Aufnahme 35 für die Gegenstände; eine Einrichtung wie ein Förderer 4 2 kann verwendet werden, um die Gegenstände von der Auslaßführung zu einem Wärmeschrumpftunnel (nicht gezeigt) zu bewegen, wenn ein wärmeschrumpfbares ümhüllungsmaterial verwendet wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich der durch die miteinanderverbundenen Bahnen W₁ und W₂ gebildete Materialvorhang quer zu dar 3ewegungsbahn der Gegenstände an einer Stelle zwischen dem Einlaßförderer 26 und der Aufnahme 35 für die Gegenstände, und zwar benachbart der Stelle L. Die Gegenstände werden durch die Querstangen 32 des Einlaßförderers im Abstand nacheinander gegen eine Seite des Vorhangs aus Umhüllungsmaterial geführt und auf

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- Io -

die Aufnahme 35 für die Gegenstände gebracht, bis das nachlaufende Ende der Gegenstände eine Stelle erreicht, wie in Fig. gezeigt, die benachbart der Stelle L liegt, wo die Querstange 32 um das Kettenrad 36 laufen, so daß sie keinen weiteren Vorschub der Gegenstände bewirken. Der Vorschub der Gegenstände wird dann kurzzeitig unterbrochen, während sich die Backeneinrichtung auf der anderen Seite des Vorhangs seitlich zu der Bewegungsbahn der Gegenstände zu Stellungen bewegen, die zwischen der nachlaufenden Seite des Gegenstandes auf der Aufnahme 35 und der vorangehenden Seite des nächstfolgenden Gegenstandes liegen, um den Materialvorhang dicht längs der nachlaufenden Seite des Gegenstandes auf der Aufnahme zu ziehen und danach den Gegenstand längs der Aufnahme weiterzubewegen durch eine drückende Berührung durch den Vorhang hindurch.

Mehrere obere Backeneinrichtungen 45, im gezeigten Ausführungsbeispiel drei, sind so angebracht, daß sie eine Bewegung in einer geschlossenen Schleifenbahn um die Aufnahme für den Gegenstand ausführen. Die unteren Backeneinrichtungen 45 erstrecken sich zwischen seitlich im Abstand angeordneten endlosen Backenförderern oder Ketten 46, die über Kettenräder 47, 48, 49 und 5o geführt sind. Wie man am besten aus Fig. 2 erkennt, und wie auch im einzelnen in der genannten Patentschrift beschrieben wird, sind die Kettenräder 47 bis 5o so angeordnet, daß sie eine erste Strecke 46a bilden, die nach

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abwärts und vorwärts zu der Stelle L geneigt ist, eine zweite Strecke oder Schweißstrecke 46b, die sich horizontal in Vorwärtsrichtung längs der Bewegungsbahn der Gegenstände oberhalb der Aufnahme 35 für die Gegenstände erstreckt, eine dritte Strecke 46c, die sich nach oben und vorn weg von der Bewegungsbahn der Gegenstände erstreckt, und eine vierte Strecke oder Rückkehrstrecke 46d, die sich nach hinten zurück zu der ersten Strecke erstreckt. Die Kettenräder 48 und 49 werden von Wellenzapfen 48a bzw. 49a getragen, so daß die Bewegung der Gegenstände längs der Bewegungsbahn nicht gestört wird* die Kettenräder 47 und 5o sind drehfest mit Querwellen 47a bzw. 5oa verbunden, um einen synchronen Antrieb der seitlich im Abstand angeordneten endlosen Ketten 46 sicherzustellen.

Mehrere untere Backeneinrichtungen 52, im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei, sind an endlosen Förderern oder Ketten angebracht, ζweckraäßigerweise an denselben Ketten 36, die zum Stützen des bewegten Rollenbettes verwendet werden. Die unteren 3ackeneinrichtungen 52 sind im Abstand längs der Ketten 36 angeordnet, der dem Abstand der oberen Backeneinrichtungen 45 auf den Ketten 46 gleich ist; die Ketten 46 und 36 werden kontinuierlich und zeitlich aufeinander abgestimmt angetrieben, um eine untere Backeneinrichtung 52 jeweils gegenüber einer oberen Backeneinrichtung 45 anzuordnen, wenn sich diese längs der zweiten Strecke oder der Schweißstrecke 46b bewegen.

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Die Kettenräder 38 und 39 sind jeweils auf Querwellen 38a und 39a angebracht? wie man am besten aus Fig. 1 erkennt, wird ein Kettenrad, beispielsweise das Kettenrad 39, kontinuierlich angetrieben, vorzugsweise.über ein Untersetzungsgetriebe 51, das über einen Antriebsmechanismus 52 mit veränderbarer Geschwindigkeit.in Antriebsverbindung mit einem Antriebsmotor 53 steht» Ein Kettentrieb 61 stellt die Antriebsverbindung zwischen den Kettenrädern auf den Wellen 39a, 49a und 5oa her, um die Ketten 46 und 36 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit, jedoch entgegengesetzter Richtung, anzutreiben, so daß das obere Trum der Kette 36 und das untere Trum der Kette 46 synchron nach vorn längs der Schweißstrecke laufen» Der Einlaßförderer 26 wird in zeitlicher Abstimmung mit der Bewegung der Backeneinrichtungen und mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die Ketten 46 und 36 angetrieben, beispielsweise durch einen Kettentrieb, der ein Kettenrad 62a auf der Welle 38a, eine Kette 62b und ein Kettenrad 62c aufweist, das drehfest auf derselben Welle angebracht ist wie das Einlaßförderer-Kettenrad 3o»

Wie man am besten aus den Fig. 2, 4 und 6 erkennt, weisen die unteren Schweißbackeneinrichtungen 52 jeweils zwei Klemmbackenbauteile 65 und 66 auf, die sich quer zwischen den endlosen Ketten 36 erstrecken und die in Längsrichtung der Bewegungsbahn der Gegenstände im Abstand angeordnet sind, um zwischen sich eine Backenöffnung 67 zu bilden. Die Backenbauteile 65 und 66

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sind an ihren Enden durch Endbauteile 68 verbunden und werden auf den Ketten durch Stifte 69 getragen, die sich seitlich nach innen von den Ketten in Ausnehmungen in den Endbauteilen 68 erstrecken* Die Backen 65 und 66 haben eine obere Fläche 65a bzw. 66a, die im wesentlichen in der gleichen Ebene mit der Oberseite der Rollen 37 angeordnet sind, die die Stützfläche für die Gegenstände bilden* Die benachbarten Flächen 65b, 66b, der Backenbauteile 65 und 66 divergieren nach unten und außen, um einen Spalt für das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil zu bilden, das nachfolgend noch näher beschrieben wird. Die Ketten 36 sind

man vorzugsweise Rollenketten und laufen, wie/am besten aus den Fig.

2 und 3 erkennt, längs Führungsschienen 71 .während ihrer Bewegung entlang der oberen Strecke, so daß dadurch die unteren Backeneinrichtungen 52 während ihrer Bewegung längs der Schweißstrecke gestützt werden.

Die oberen Backeneinrichtungen 45 sind so angeordnet, daß sie überlappende Abschnitte der oberen Bahn W. und der unteren Bahn W- gegen die im Abstand angeordneten Backenbauteile 65 und 66 klemmen» Die obere Backeneinrichtung weist ein starres Querbauteil 71 auf, das sich quer zu der Bewegungsbahn der Gegenstände erstreckt und Wangen 72 (Fig. 2) an seinen entgegengesetzten Enden hat« Vorangehende und nachlaufende Führungsrollen 73 bzw-74 sind an den Wangen 72 vor und hinter dem Querbauteil 71 derart angebracht, daß sie in Berührung mit im wesentlichen hori-

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zontal angeordneten Stützschienen 75 auf gegenüberliegenden Seiten der Vorrichtung treten, um die obere Backeneinrichtung während ihrer Bewegung längs der Schweißstrecke zu stützen. Die bbere Backeneinrichtung ist mit den endlosen Fördererketten 46 durch Stifte 77 (Fig* 3} verbunden, die vorzugsweise koaxial mit den Rollen 73 angeordnet sind, so daß die oberen Backeneinrichtungen eine Schwenkbewegung relativ zu den Ketten ausfüh-

man

ren können, wie/am besten aus Fig, 2 erkennt. Die oberen Backeneinrichtungen werden in Berührung mit den Tragschienen 75 während der Bewegung längs der Schweißstrecke durch obere, druckaufbringende Schienen 79 gedrückt, die so angeordnet sind, daß sie die Rollen 7o an den Enden der oberen. Backeneinrichtungen 71 während der Bewegung längs der SchweiSstrecke berühren. Die öruckaufbringenden Schienen 79 haben einen Einlaß-Führungskurvenabschnitt 79a, einen Verweilabschnitt 79b und einen Auslaßabschnitt 79c, wo der Druck auf die Rollen abgebaut wird. Die Schienen werden federnd nach unten gedrückt und werden, wie gezeigt, von Armen 8o getragen, die drehfest mit Kellenzapfen 8oa verbunden sind, die federnd durch Federn 81 und Hebel 82 (Fig.l) in einer Richtung derart gedrückt werden-, daß die druckaufbringenden Schienen 79 nach unten gedrückt werden* Ein Anschlag 83 ist vorgesehen, um die Abwärtsbewegung der Schiene zu begrenzen«

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Die oberen Backeneinrichtungen 45 sind so angeordnet, daß sie einander überlappende Abschnitte der oberen Bahn W, und der unteren Bahn W- gegen die im Abstand angeordneten Backenbauteile 65, 66 der unteren Backeneinrichtungen bei der 3ewegung längs der Schweißstrecke klemmen« Ein elektrisch beheiztes Schweiß- und Schneidbauteil 85 ist so angebracht, daß es eine Bewegung in einer geschlossenen Schleifenbahn ausführt, die sich im wesentlichen tangential zu der Schweißstrecke der unteren Backeneinrichtung in einer Zone zwischen den Enden der Schweißstrecke erstreckt. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil 85 oeispielsweise durch Arme 86 auf einer Querwelle 87 befestigt, so da3 es eine Drehung in einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn tangential zu der Schweißstrecke an einer Stelle zwischen dem Ein!aökette"?.;ad 38 und dem Auslaßkettenrad 39 ausführen kann« Das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil 85 wird zeitlich in Abstimmung mit der Bewegung der Backenförderer so angetrieben, daß es sich in die Backenöffnung 67 zwischen den Backenbauteilen der unteren Backeneinri'chtung bewegt, wenn sich die untere Backeneinrichtung längs einer mittleren Zone bewegt, um die einander überlappenden Abschnitte der Bahn zu trennen und die getrennten Enden der Bahn zu verschweißen« Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem das Schweiß- und Schneidbauteil so angebracht ist, daß es eine Drehung um eine Welle 87 ausführen kann, wird die Welle so gedreht, daß sie eine vollständige Umdrehung in der Zeit ausführt, die erfor-

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derlich ist, um den unteren Backenförderer um eine Strecke zu
bewegen, die dem Abstand zwischen benachbarten unteren Backeneinrichtungen entspricht; die Bewegung der unteren Backeneinrichtung ist zeitlich so eingerichtet, daß die Stellung des Schweiß- und Schneidbauteils 85 mit der Backenöffnung 67 in der unteren Backeneinrichtung zusammentrifft, wenn sich das Schweiß- und
Schneidbauteil über seine obere Totlagenstellung bewegt, wie
in Fig. 2 gezeigt» Das Schweiß- und Schneidbauteil wird in der Richtung gedreht, die durch Pfeil in Fig* 2 angedeutet ist, so daß es sich in der gleichen Richtung bewegt wie die untere
Backeneinrichtung, wenn sich diese länys der Schweißstrecke
bewegt? vorzugsweise ist die radiale Stellung der Schweiß-
und Schneidkante 85a des Schweiß- und Schneidbauteils in Bezug auf dessen Welle 87 so, daß sich die Schweiß- und Schneidkante auf einer kreisförmigen Bahn bewegt, deren ümfangslänge dem
Abstand zwischen benachbarten Backeneinrichtungen an dem unteren Backenförderer entspricht» Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß sich die Schweiß- und Schneidkante im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit und in der - gleichen Richtung
bewegt wie die untere Backeneinrichtung, wenn sich das Schweiß- und Schneidbauteil über seine obere Totlage bewegt. Die obere
Schweißbac3cene.i2irichtuiig 71 überbrückt dan Abstand zwischen den unteren Klemmbackenbauteilen 65 and 6 6 und ist vorzugsweise mit einer elastischen Schweißfläche 71b versehen, so daß die Schweiß-

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und Schneidkante 85a des Schweiß-' und Schneidbauteils die Fläche 71b verformen kann, nachdem die überlappenden Bahnabschnitte getrennt sind. Das Schweiß- und Schneidbauteil hat eine keilförmige Gestalt, wobei die Seiten 85b, 85c von der radialen äußeren Kante 85a divergieren« Da die Schweiß- und Schneidkante 85a die Schweißfläche 71b der oberen Backeneinrichtung verformt, bewirken die Seiten 85b, 85c des Schweiß- und Schneidbauteils, daß die getrennten Enden der Bahnen surückgeschmolzen werden und einen verdickten Randstreifen bilden,, etwa wie er in Fig* 7 dargestellt ist.

Damit ausreichende Zeit für das Trennen und Schweißen z^rar Verfügung steht, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, ist das Schweiß- und Schneidbauteil so angeordnet, daß es die einander überlappenden Abschnitte der Bahn an einer Stelle etwas vor dem oberen Totpunkt berührt und den Kontakt mit der oberen Schweißbaake über einen bestimmten Bogen beibehält, beispielsweise in der Größenordnung von 15 bis 2o°,- bezogen auf die Bewegung des Schweiß- und Schneidbauteils. Zu diesem Zweck ist das Schweiß- und Schneidbauteil federnd angebracht, so daß es eine feste Berührung mit der oberen Schweißbacke behält, jedoch nicht zu sehr in die obere Schweißbacke eindringt oder Druck auf diese ausübt. Bei der gezeigten Ausführungsform wird dia Welle 87 des Schweiß- und Schneidbauteils auf dem äußeren Ende eines Armes &i aufgenommen, der eine Schwenkbewegung ausführen kann und mit seinem

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anderen Ende an einem Wellenzapfen 92 angebracht ist. Der Arm 91 wird federnd nach oben durch eine Feder 93 gedrückt, die zwischen einem Bügel 94 an dem Arm und einem einstellbaren Anschlag 95 am Maschinenrahmen (Fig* 1 und 3) angebracht ist; die Aufwärtsbewegung des Armes wird durch einen Anschlag 96 begrenzt. (Fig. 3} * Das Schweiß·- und Schneidbauteil kann auf diese //eise etwas nach unten gegen die Wirkung de_A ^eder 93 verschoben werden , wenn es si el: durch den oberer», Totpunkt bewegt, um die Berührung mit der oberen Schweißbacke während eines bestimmten Bogens der Bewegung aufrechtzuerhalten, ohne daß ein zu großer Druck nach oben auf die obere SchweiSbacke ausgeübt wird. Das Schweiß- und Schneidbauteil wird in seitlicher Abstimmung mit dem untern Backenförderer veη der Welle 38a her angetrieben. Wie in Fig* 1 gezeigt _t iat Gin Kettenrad lol mit der unteren Fördererwelle 38a verbunden und steht über einer Welle Io2 in Antriebsverfoi.iteb.ng mit einem Kettenrad Io3 auf der Welle 92. Das Kettenrad Io3 v/iedernm steh- über ein Kettenrad Io4 und eine Kette Io5 mit einem Kettenrad Io6 in Antriebsverbindung, das auf dem äußeren Ende der Welle 87 des Schweiß- und Schneidbauteils befestigt ist. Diese Anordnung bewirkt eine Drehung des Schweiß- und Schneidbauteils in zeitlicher Abstimmung mit dem unteren Backenförderer, wobei jedoch eine begrenzte Vertikalbewegung des Schweiß- und Schneidbauteils relativ zu dem unteren Backenförderer ermöglicht wird* Ein leerlaufendes Kettenrad Io8 auf

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leerlaufenden

einemArm Io9 wird federnd mittels einer Feder Ho in Berührung mit der Kette Io5 gedrückt, um die Kettenspannung aufrechtzuerhalten.

Das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil 85 ist aus einem wärmeleitfä igen Metall hergestellt und wird durch eine elektrische Heizung 113 beheizt, die an dem Bauteil 85 mittels einer Klemmplatte 114 (Fig. 6 und 7) befestigt ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Heizung 113 über Leitungen 115 angeschlossen, die sich durch einen Kanal 117 in der Welle 87 zu einer Bürsten- und Schleifringanordnung 118 erstrecken, die auf dem Bügel 94 am äußeren Ende der Welle 87 angebracht ist; die elektrische Energie wird von einer (nicht gezeigten) Quelle über Leitungen 119 zu der Bürsten- und Schleifringanordnung geleitet. Ein einstellbarer, auf Temperatur ansprechender Schalter (nicht gezeigt) kann vorgesehen sein, um die Stromversorgung für die Heizung für das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil zu steuern, um die Temperatur des Schweiß- und Schneidbauteils auf deai erforderlichen Wert zum Trennen und Schweißen der thermoplastischen Bahnen des Umhüllungsmaterials zu halten.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der Vorrichtung sum Umhüllen ergeben sich deutlich aus dieser Beschreibung» Die Gegenstände A werden durch den Einlaßförderer 28 auf die Aufnahme für die Gegenstände bewegt, bis die nachlaufende Seite der Gegenstände

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eine Stellung L benachbart dem Einlaßende der Aufnahme für die Gegenstände erreicht; die oberen und unteren Backenförderer werden zeitlich abgestimmt mit dein Einlaß förderer angetrieben, so daß die oberen und unteren Backeneinrichtungen in eine Stellung an der nachlaufenden Seite des Gegenstandes bewegt werden, um den Gegenstand durch eine drückende Berührung durch den Vorhang hindurch vorwärtszubewegen, wenn sich die Backeneinrichtungen längs der Schweißstrecke bewegen. Die oberen Backeneinrichtungen werden durch Führungskurvenabschnitte 79a an Schienen 79 nach unten geführt, um die überlappten Abschnitte der Bahn gegen die unteren Backenbauteile zu klemmen; die oberen Backeneinrichtungen werden in Klemmberührung mit den unteren Backenbauteilen durch einen Verweilabschnitt 79b an der Schiene 79 während der Bewegung längs der Schweißstrecke gehalten. Das Schweiß- und Schneidbauteil 85 wird in einer geschlossenen Schleifenbahn tangential zu der Schweißstrecke nachfolgend in die Backenöffnung 6 7 eingeführt, um die überlappten Abschnitte der Bahn zu trennen und zu verschweißen, und dann aus der Backenöffnung heraus, damit die verschweißten Enden der Bahn abkühlen können. Das Schweiß- und Schneidbauteil 85 wird durch ein elektrisches Heizelement 113 beheizt, das vorzugsweise kontinuierlich durch eine elektrische Energiequelle (nicht gezeigt) versorgt wird, die über eine Bürsten- und Schleifringanordnung 118 am Ende der Welle 83 angeschlossen ist. Das Schweiß- und Schneidbauteil ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es eine ver-

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hältnismäßig große Masse hat, um eine im wesentlichen gleichförmige Temperatur während des Schweiß- und Schneidvorgangs aufrechtzuerhalten; die Temperatur des Schweiß- und Schneidbauteils kann automatisch auf den gewünschten I/ert gesteuert werden durch eine temperaturempfindliche Schaltanordnung (nicht gezeigt), die auf die Temperatur des Schweiß- und Schneidbauteils anspricht.

Da sich das Schweiß- und Schneidbauteil während eines verhältnismäßig kurzen Zeitabschnitts des gesamten Zyklus in die untere Backeneinrichtung hinein und aus dieser heraus bewegt, wird die untere Backeneinrichtung nicht wesentlich durch das Schweiß- und Schneidbauteil aufgeheizt und bewirkt somit eine wirksame Kühlung der Wärmeschweißverbindung zwischen den Bahnen. Da sich das Schweiß- und Schneidbauteil in die untere Schweißbackeneinrichtung hinein und aus dieser heraus bewegt, ist es nicht notwendig, das Schweiß- und Schneidbauteil intermittierend während jedes Zyklus einzuschaltend; stattdessen kann die Energieversorgung kontinuierlich erfolgen. Dadurch wird wiederum die Steuerung für die Energieversorgung des Schweiß- und Schneidbauteils vereinfacht.

Es wurde eine Vorrichtung beschrieben, die zum Umhüllen von Gegenständen der Bauart, bei der die Gegenstände längs einer Bewegungs-

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bahn gegen einen Vorhang aus wärmeschweißbarem Umhüllungsmaterial bewegt werden; obere und untere Backeneinrichtungen werden nachfolgend seitlich von der Bewegungsbahn der Gegenstände in Stellungen an der nachlaufenden Seite des Gegenstandes bewegt, um überlappende Abschnitte der Bahn zwischen sich einzuklemmen; dann werden sie weiter längs der Bewegungsbahn der Gegenstände über eine Schweißstrecke bewegt. Die unteren Backeneinrichtungen weisen jeweils zwei im Abstand angeordnete Klemmbackenbauteile auf, die zwischen sich eine Backenöffnung haben; ein drehbares Schweiß- und Schneidbauteil ist so angeordnet, daß es eine Bewegung in die Backenöffnung und aus dieser heraus ausführen kann, wenn sich die Backeneinrichtungen durch eine Zone zwischen den Enden der Schweißstrecke bewegen, um die überlappenden Abschnitte der Bahnen zu trennen und zu verschweißen.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Umhüllen von Gegenständen mit wärmeschweißbarem Folienmaterial, wenn sich diese längs einer Bewegungsbahn bewegen, mit einer oberen und einer unteren endlosen Backenförderereinrichtung mit mindestens einer oberen und einer unteren Backeneinrichtung, die sich im wesentlichen horizontal quer zu der 3ewegungsbahn der Gegenstände erstreckt, wobei die obere bzw. untere endlose Förderereinrichtung im wesentlichen horizontale obere und untere Abschnitte davon aufweist, die sich nach vorn längs der Bewegungsbahn der Gegenstände in einer Schweißstrecke erstrecken, in der sich eine obere und eine untere Backenanordnung als gegenüberliegendes Paar längs der Schweißstrecke bewegen, mit einer Einrichtung zum Stützen der Endabschnitte einer oberen und einer unteren Materialbahn oberhalb,bzw. unterhalb der Bewegungsbahn der Gegenstände, wobei die Enden der Materialbahnen vorher verbunden wurden zur Bildung eines Materialvorhangs, der sich quer zu der Bewegungsbahn der Gegenstände benachbart dem Einlaßende der Schweißstrecke erstreckt, mit einer .Einrichtung zum Vorschub eines Gegenstandes längs der Bewegungsbahn gegen den Vorhang, um diesen längs der Oberseite und Unterseite des Gegenstandes mitzuziehen zu einer Stellung, in der sich der Gegenstand vor einem gegenüberliegenden

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Paar der Backeneinrichtungen befindet, wenn sich diese in Richtung auf das Einlaßende der Schweißstrecke bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Backeneinrichtung zwei untere Klemmbackenbauteile aufweist, die sich quer zu der Bewegungsbahn der Gegenstände erstrecken und in einer Richtung längs der Bewegungsbahn im Abstand angeordnet sind, um zwischen sich eine Backenöffnung zu bilden, daß eine Einrichtung vorgesehen ist zum Führen der oberen und unteren Backeneinrichtungen, wenn sich diese längs der Schweißstrecke bewegen, wobei eine obere Backeneinrichtung überlappende Abschnitte der oberen und unteren Bahn gegen die beiden unteren Klemmbackenbauteile einer unteren Backeneinrichtung klemmt, daß ein im wesentlichen horizontales Wärmeschweiß- und Schneidbauteil sich quer zu der Bewegungsbahn der Gegenstände erstreckt und so angebracht ist, daß es eine Bewegung in einer geschlossenen Schleifenbahn ausführen kann, die sich im wesentlichen tangential zum oberen Abschnitt der unteren Förderereinrichtung in einer Zone zwischen den Enden der Schweißstrecke erstreckt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um das Schweiß- und Schneidbauteil in zeitlicher Abstimmung mit der unteren Förderereinrichtung anzutreiben längs der geschlossenen Schleifenbahn und anschließend in die Backenöffnung in der unteren Backeneinrichtung, wenn es sich an der Zwischenzone vorbei-

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bewegt, um die überlappenden Abschnitte der oberen und unteren Bahn zu trennen und auf gegenüberliegenden Seiten des Trennschnitts zu verschweißen, und dann aus der unteren
Backenöffnung heraus, bevor die obere und untere Backeneinrichtung das Ende der Schweißstrecke erreichen, um eine Abkühlung der verschweißten Bahnen zu ermöglichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil drehbar aufgenommen ist, um eine Bewegung auf einer Kreisbahn im wesentlichen tangential zu der Schweißstrecke auszuführen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geken nzeichnet, daß das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil drehbar aufgenommen ist an einer im wesentlichen horizontalen Welleneinrichtung, die sich quer zu der Bewegungsbahn der Gegenstände erstreckt, mit einer Einrichtung zur Abstützung der Welleneinrichtung derart, daß eine begrenzte vertikale Verschiebebewegung möglich ist, und mit einer Einrichtung, die die Welleneinrichtung federnd nach oben drückt, um das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil federnd in eine
Höhe zu drücken, die etwas oberhalb der beiden Klemmbacken an der unteren Backeneinrichtung liegt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welleneinrichtung so aufgenommen ist, daß sie eine begrenzte vertikale Bewegung ausführen kann, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Welleneinrichtung federnd nach oben auf eine Höhe zu drücken, die etwas oberhalb der Höhe der Klemmbackenbauteile an den unteren Backeneinrichtungen liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennze lehnet, daß der obere und der untere Förderer jeweils mindestens zwei der oberen bzw. unteren Backeneinrichtung/im Abstand aufweist, und daß das Schweiß- und Schneidbauteil eine radiale äußere Kante in einem derartigen Abstand der Achse der Welleneinrichtung aufweist, daß die geschlossene Schleifenbahn eine Länge hat, die ungefähr dem Abstand zwischen benachbarten unteren Backeneinrichtungen der unteren Fördereinrichtung gleich ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweiß- und Schneidbauteil im Querschnitt im wesentlichen keilförmig ist, so daß eine verhältnismäßig scharfe Schweiß- und Schneidkante an der radialäußeren Kante entsteht.

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7. Votrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennze i c h η e t, daß die obere Backeneinrichtung einen Flächenabschnitt aufweist, der die Backenöffnung in der unteren Backeneinrichtung überbrücken kann, wenn sich die oberen und unteren Backeneinrichtungen längs der Schweißstrecke bewegen, wobei das Wärmeschweiß- und Schneidbauteil die überlappenden Abschnitte der oberen und unteren Bahn gegen den Flächenabschnitt der oberen Backeneinrichtung pressen, während des Trennens der überlappenden Abschnitte der Bahn.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch geken n-. ze i chne t, daß der Flächenabschnitt aus elastischem und verformbarem Material besteht«
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbackenbauteile der unteren Backeneinrichtung obere Flächen aufweisen, die mit einer oberen Backeneinrichtung zusammenwirken, um überlappende Abschnitte der Bahn dazwischen einzuklemmen, und benachbarte Seitenflächen, die nach außen von den benachbarten Kanten der oberen Flächen divergieren, wodurch die Backenöffnung verhältnismäßig schmal ist benachbart den oberen Flächen und in der Breite zunimmt in einer Richtung weg von den

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oberen Flächen des unteren Backenbauteils, um eine Bewegung des Schweiß- und Schneidbauteils in die Backenöffnung und aus ihr wieder heraus zu erleichtern.

Io. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch "* gekennzeichnet, daß mehrere Stützrollen für die Gegenstände an der unteren Förderereinrichtung zwischen benachbarten unteren Backeneinrichtungen vorgesehen sind.

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