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"Verfahren und Vorrichtung zum Stapeln von Beuteln"
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stapeln
von in horizontaler Ebene liegenden Beuteln aus dünnwandiger thermoplastischer Kunststofffolie,
insbesondere mit einer im Bereich der Vorderkante verlaufenden Schweißnaht, wobei
nacheinanderfolgend ein in horizontaler Ebene herangeführter Beutel von der Seite
her auf den vorhergehenden Beutel auf gelegt wird und die Beutel während oder nach
ihrer jeweiligen Stapelung an ihrem in Bewegungsrichtung hinteren Ende festgehalten
werden.
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Stapelvorrichtungen der vorgenannten Art sind bekannt.
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So zeigt die DE-AS 19 30 841 eine Vorrichtung zur Stapelung von Beuteln
oder Säcken, die bei ihrer Stapelung an ihrem hinteren Ende festgehalten werden.
Bei der in der DE-OS 22 54 448 beschriebenen Lösung wird beim Stapeln von Beuteln
in gleicher Weise, wie das bei der Ldsung nach der DE-AS 21 41 045 der Fall ist,
mit dem Stapeln der Beutel jeder dem Stapel zugeführte Beutel mit dem vorhergehenden
Beutel des Stapels an der hinteren Kante verschweißt. Dadurch wird ein Beutelblock
gebildet, der beim Transport der Beutel, und zwar nicht lediglich aus der Stapelvorrichtung,
sondern auch beim späteren Gebrauch, en ungewolltes Zerlegen des Beutelblocks in
die einzelnen Beutel verhindert.
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Durch die DE-OS 22 45 515 ist bei einer Stapelvorrichtung am Ausgang
einer Beutelherstellungsmaschine bekannt eine mit dem Förderband zusammenwirkende,
auf dem Beutelstape aufliegende Betätigungseinrichtung, vorzugsweise in Gestalt
einer Rolle, deren Umfangsgeschwindigkeit der Lineargeschwindigkeit des Förderbandes
entspricht. Dadurch wird beim Abtransport des Beutelstapels eine Verschiebung der
einzelnen Beutel vermieden. Durch die DE-PS 12 56 526 ist eine stapelbildende Einrichtung
bekannt, die den jeweiligen Schlauchabschnitt, bevor er an seinem vorderen Ende
gegen eine Anschlagklappe prallt, vorher durch ein Leitblech,
welches
an einem ortsfesten Halter schwenkbar gelagert ist, um einen gewissen Wert abbremst.
Zusätzlich ist, um ein Abknicken der Vorderkante des Schlauchabschnittes beim Auftreffen
gegen die Anschlagklappe zu verhindern, ein in vertikaler Ebene absenkbares Leitblech
vorhanden.
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Diese Lösung beinhaltet somit, die zugeführten Schlauchabschnitte
vor ihrem Anschlagen an eine die Schlauchabschnitte ausrichtende Anschlagklappe
in ausreichender Weise abzubremsen.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem anderen Problem. Sofern
Beutel, insbesondere dünnwandige Beutel gestapelt werden, dann sind diese, insbesondere
wenn sie an ihrer in Bewegungsrichtung quer verlaufenden vorderen Kante eine Schweißnaht
aufweisen, infolge der Schrumpfung dieser Schweißnaht, wellenförmig ausgebildet.
Diese gewellte Ausbildung, die insbesondere bei dünnwandiger Niederdruckfolie, beispielsweise
Niederdruckpolyäthylen vorhanden ist, führt dazu, daß bei der Bewegung des Beutels
ein gewisser Luftwiderstand vorhanden ist. Da sich ein an seinem vorderen Ende welliger
Beutel auf einen vorherigen, auch an seiner Vorderkante welligen Beutel auflegt,
ergibt sich beim Stapeln vieler solcher Beutel ein starkes Anwachsen der Beutelhöhe
im vorderen Bereich der Beutel, weil dort die welligen Oberflächen der Beutel nicht
auf
gesamter Fläche anliegen. Auch ergibt sich, da, der sich bildende
Beutelstapel an seinem vorderen Ende eine größere Höhe als an seinem hinteren, durch
Festklemmen gehaltenen Bereich hat, eine zunehmende Schrägstellung der Beutel in
der Weise, daß der erste Beutel noch in horizontaler Ebene angeordnet ist, die nachfolgenden
Beutel jedoch mit ihren vorderen Bereichen angehoben sind. Dadurch ergibt sich durch
die Schräglage des jeweils oberen Beutels, daß der in horizontaler Ebene oder im
wesentlichen horizontaler Ebene zugeführte nächste Beutel an dieser nach oben gerichteten
Schrägfläche anstößt und ebenfalls nach oben abgelenkt wird. Dadurch befindet sich
zwischen den Beuteln viel Luft mit der Maßgabe, daß sich sehr dünnwandiges flexibles
Folienmaterial, insbesondere solches aus Niederdruckpolyäthylen, sehr schwierig
und nur zu geringen Höhen stapeln läßt.
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Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, dann wandige flexible
Folien, insbesondere in Gestalt von Beuteln mit an ihrer in Bewegungsrichtung vorderen
Kante quer verlaufenden Schweißnaht, sicher und raumsparend in dichter Anlage zueinander
zu stapeln.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Stapeln von
in horizontaler Ebene liegenden Beuteln aus
dünnwandiger thermoplastischer
Kunststoffolie, insbesondere mit einer im Bereich der Vorderkante verlaufenden Schweißnaht,
wobei nacheinanderfolgend ein in horizlontaler Ebene herangeführter Beutel von der
Seite oder hinten her auf den vorherqehenden Beutel aufgelegt wird und die Beutel
zu ihrer Stapelung an ihrem in Bewequngsrichtung hinteren Ende festgehalten werden,
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß während oder nach der Stapelung der Beutel auf
deren Oberseite ein Abstreifer zur'Anlage gebracht wird, der sich in Zufuhrrichtung
des Beuteln bewegt.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß der Abstreifer
die Beuteloberseite im Bereich des vorderen Teils glatt streicht. Dadurch wird die
Wellenform egalisiert und der Beutel im vorderen Bereich eben. Zugleich wird durch
die erfindungsgemäße Lösung die zwischen den Beuteln befindliche Luft entfernt.
Dadurch ist nunmehr ein Stapeln dünnwandiger Beutel in einer bisher nicht für möglich
angesehenen Stapelhöhe möglich. Sofern bisher beispielsweise dünnwandige Beutel
nur zu jeweils 25 Stück gestapelt werden konnten, können nunmehr Beutel einer Stückzahl
von 50 oder 75 und somit Beutel mit doppelter oder dreifacher Höhe gestapelt werden.
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In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß
der Abstreifer mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die gleich oder größer ist
als die mittlere Geschwindigkeit der Bewegung des zu stapelnden Beutels in dem Zeitraum
nach dem Verlassen der Beutelherstellungsmaschine bis zum Ende der Stapelung. Durch
den Vorschlag, den Abstreifer mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die größer ist
als die Geschwindigkeit des Beutels, hier im letzten Teil seiner Bewegungsphase,
wird nicht nur ein sehr sicheres Glätten des Beutels und Entfernen der zwischen
den Beuteln vorhandenen Luft erreicht, sondern diese Lösung gewährleistet, daß die
Drehung oder Rotation des Abstreifers vom Takt der Beutelherstellung unabhängig
sein kann und vorzuqsweise ist. Der Abstreifer rotiert ständig. Dabei liegen in
Richtung seiner Rotationsachse verlaufende Stäbe oder Leisten an der Beuteloberfläche
an.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft gekennzeichnet
durch rotierende Stäbe, die in einer Ebene senkrecht zu ihrer Längserstreckung eine
umlaufende Bewegung, insbesondere auf Kreislinie, durchführen.
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Die rotierenden Stäbe können aus einem Käfig mit zwei Endscheiben
bestehen, die an ihrem Außenumfang mit Rundstäben miteinander verbunden sind. In
weiterer erfindungsgemäßer
Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß
die rotierenden Stäbe aus Streifen aus flexiblem Material, insbesondere Kunststoff
oder Gummi, bestehen.
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Da die rotierenden Stäbe vom Takt der Beutelherstellung unabhängig
sind, sind sie vorteilhaft durch einen Elektromotor angetrieben. Dabei hat vorteilhaft
der Käfig, der an seinem Außenumfang die Stäbe trägt, bei einem Durchmesser als
Abstand der Stäbe von ca. 250 mm eine Drehzahl von ca. 70 Umdrehungen pro Minute.
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In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß
der Käfig mit dem Antriebsmotor in Bewegungsrichtung der zu stapelnden Beutel hin-
und hergehend verschiebbar gelagert ist. Dazu ist er besonders vorteilhaft an seinen
beiden Enden an Schlitten befestigt, die an einer zugeordneten Führungsschiene gleiten,
wobei eine FUhrungsschiene mit einer Verzahnung versehen ist, in die ein an dem
Schlitten des Käfigs angeordnetes Zahnrad eingreift, das über ein Stellrad von Hand
betätigt ist.
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Ein weiterer Vorschlag geht dahin, daß der Käfig in der Höhe zur Ablage,
insbesondere in Gestalt eines Förderbandes, verstellbar gelagert ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen,
vielmehr sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich. Es
zeigen: Fig. 1 einen Beutel aus dünnwandiger thermoplastischer Kunststoffolie, Fig.
2 einen Beutelstapel mit Zufuhr eines weiteren Beutels in Seitenansicht und im wesentlichen
schematisch, Fig. 3 die Stapelvorrichtung für dünnwandige Beutel in schematischer
und perspektivischer Darstellung, Fig. 4 das Diagramm der Geschwindigkeit der Beutelzufuhr
bei der Stapelung, Fig. 5 in Seitenansicht und im Schnitt eine Vorrichtung zum Stapeln
der Beutel, Fig. 6 eine abgewandelte Vorrichtung zum Herstellen und Stapeln der
Beutel, Fig. 7 eine weitere abgewandelte Vorrichtung zum erstellen und Stapeln der
Beutel,
Fig. 8 eine weitere Vorrichtung zum Herstellen und Stapeln
der Beutel.
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Fig. 1 zeigt einen Beutel 10 aus sehr dünnwandiger thermoplastischer
Kunststoffolie in Gestalt von Niederdruckpolyäthylen. Diese hat im Bereich der Schweißnaht
11 zur Verhindung der beiden Beutellagen eine unebene Oberseite, die ihre Ursache
hat durch das Schrumpfen der Schweißnaht, die eine wellenförmige Stirnkante 12 ergibt.
Dieser wellenförmige vordere Bereich der einzelnen Beutel führt dazu, wie aus Fig.
2 schematisch hervorgeht, daß dort die Beutel nicht in dichter Anlage zueinander
liegen, sondern vergleichsweise viel Luft zwischen den Beuteln vorhanden ist.
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Auch ergibt sich bei dem nacheinanderfolgenden Stapeln einzelner Beutel,
die in angegebener Pfeilrichtung 13 in horizontaler Ebene zugeführt werden, daß
die nacheinander folgenden Beutel nach ihrer Stapelung eine zunehmende Schräglage
haben, so daß, wie Fig. 2 zeigt, der Beutel 10b bei seiner Stapelung durch den vorhergehenden,
zur Horizontalebene geneigt angeordneten Beutel, nach oben abgelenkt wird, bevor
er sich dann durch sein Eigengewicht auf den vorhergehenden Beutel auflegt. Dadurch
sammelt sich zwischen den Beuteln Luft. Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden
die Beutel im Bereich der Schweißnaht 11 geglättet. Auch wird die zwischen ihnen
vorhandene Luft stetig entfernt, so daß
die Beutelstapel in dichter
und ebener Anlage der einzelnen Beutel erhalten werden.
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Die Vorrichtung zum Herstellen und Stapeln von Beuteln nach Fig. 3
hat die Seitenwandungen 14 und 15, die die beiden Umlenkrollen 16 und 17 tragen,
deren Lager mit 18 und 19 bezeichnet sind. Sie bilden mit dem Band 20 den Förderer,
auf dem die Beutelstapel 10 gestapelt werden. In Fig. 3 sind zwei solcher Beutelstapel
dargestellt. Zum Herstellen der Beutel ausgehend von einem Schlauch aus thermoplastischer
Kunststoffolie ist ein oberer Schweißbalken 21 und ein unterer Schweißbalken 22
vorhanden. Ferner ist ein nicht dargestelltes Schneidmesser vorhanden. Die Beutel
werden zu ihrer Stapelung an ihrem hinteren Ende festgehalten auf einer Leiste 23
mit Stapeln stiften 24, 24a, 24b usw. Dieser Teil der Beutelherstelln und Stapelung
ist in Bewegungsrichtung 13 vor dem Förderband 20 angeordnet. Von den Seitenwagen
14 und 15 gehen Träger 25 und 26 aus, die ganz oder teilweise umgriffen werden von
jeweils zugeordneten Schlitten 27 und 28, die einen Käfig mit rotierenden Stäben
tragen. Dieser Käfig hat eine mittlere Welle 29, die die Drehachse bildet. ir hat
zwei Endscheiben 30 und 31, die nach dem Ausführungsbeispiel quadratisch sind. An
den Ecken sind jeweils Stäbe 32, 32a usw. vorhanden. Insgesamt sind es vier Stäbe
aus
Metall, die vorzugsweise selbst wieder drehbar gelagert sind. Der Käfig mit der
Mittelachse 29 wird angetrieben über einen Elektromotor 33. Der Käfig ist über die
Schlitten 27, 28 an den Führungsstangen 25, 26 hin-und hergehend verschiebbar. Auch
kann der Käfig in seinem wirksamen Abstand zum Förderband 20 angehoben und abgesenkt
werden. Diese Maßnahmen sind vorhanden, damit der Abstreifer im vorderen Drittel
der Beutel zur Anlage kommt.
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Auch kann eine Anpassung der Höhe des Käfigs an den Beutelstapel erfolgen.
Dieser ist aber nicht während des Stapelns notwendig. Vielmehr genügt eine einmal
eingestellte Höhe, die der Höhe und dem Material des Beutelstapels angepaßt ist.
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Fig. 4 zeigt, daß die Beutel nach ihrer Herstellung mit großer Beschleunigung
bewegt werden und dann die Geschwindigkeit abnimmt. Der Abstreifer kommt dabei mit
dem Beutel in Berührung in dem schraffierten Bereich der Geschwindigkeitsabnahme
im letzten Teil der Bewegung des Beutels.
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Auch ist, wie die Darstellung aus Fig. 3 ergibt, die rotierende Abstreifvorrichtung
zum Beutelstapel so angeordnet, daß die Stäbe die Beutel bei ihrer Bewegung im vorderen
Bereich erfassen und somit zu einem Zeitpunkt, bei dem die Geschwindigkeit der Zufuhr
nachläßt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Stäbe ist dabei größer als die momentane
Geschwindigkeit
der Beutelbewegung mit dem Ergebnis, daß zufolge der Relativgeschwindigkeit die
Stäbe den Beutel glattstreichen und auch weitgehend verhindern, daß sich zwischen
dem jeweils letzten Beutel auf dem Stapel und dem momentan aufzulegenden Beutel
Luft bildet. Es braucht nicht jeder Beutel glattgestrichen zu werden, vielmehr ist
es mbglich, daß mehrere Beutel gleichzeitig glattgestrichen werden.
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Fig. 5 zeigt eine Lösung, daß der Schlauch P , aus dem die einzelnen
Beutel 10 hergestellt werden, durch den oberen Schweißbalken 21 in Verbindung mit
dem unteren Schweißbalken 22 über die erhitzten Schweißwerkzeuge 35 und 26 quer
abgeschweißt und durch das Messer 37 durchgeschnitten wird. Mit 38 und 39 ist eine
Stapelvorrichtung bezeichnet, die unmittelbar an das Schweiß - und Schneidwerkzeug
angeschlossen ist. Dabei werden mit dem jeweiligen Auflegen des Beutels die Beutel
zwischen dem federnd gelagerten Stapelbalken 38 und einem am Schweißbalken 22 vorhandenen
Vorsprung 22a festgeklemmt. Die Beutel sind somit an ihrem hinteren Ende festgehalten.
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Fig. 5 zeigt einen Abstreifer mit einer mittleren, durch einen Elektromotor
33 entsprechend Fig. 3 angetriebenen Welle 29, von der radial Leisten 40, 40a usw.
abstehen, die vorzugsweise an ihren Enden eine Abrundung 41 haben.
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Diese Leisten 40 können aus einem biegeelastischen Material, beispielsweise
Gummi oder Kunststoff, bestehen. Besonders vorteilhaft bestehen sie aus einem Metall,
weil sich dann die Wirkung ergibt, daß die elektrostatischen Aufladungen in den
einzelnen Beuteln durch den elektrisch leitenden Abstreifer weggeführt werden. Dazu
ist der Abstreifer elektrisch leitend mit dem Maschinenrahmen verbunden, so daß
eine ausreichende Erdung vorhanden ist. Auch nach Fig. 5 werden die Beutel auf einem
Transportband 20 abgelegt, das intermittierend angetrieben wird. Es ruht während
der Stapelung. Beim Abtransport der Beutelstapel wird es bewegt.
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Fig. 6 zeigt die Lösung, daß die Beutel ebenfalls hergestellt werden
durch einen oberen Schweißbalken 21 in Verbindung mit einem unteren Schweißbalken
22 mit den beiden Schweißeinrichtungen 35 und 36 in Verbindung mit dem Schneidmesser
37. Die Beutel werden nach ihrer Herstellung und somit dem Abtrennen vom Schlauch
unmittelbar und zwangsweise festgehalten entweder durch die Klemmeinrichtung nach
Fig. 5 oder eine Nadelleiste 23 mit den Nadeln 24. Dadurch ergibt sich, daß der
glatt zu streichende Beutel stets an seinem in Bewegungsrichtung rückwärtigen Teil
gehalten ist.
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Da das Glattstreifen beginnt, bevor der Beutel endgültig gestapelt
und seine vordere Kante kantengleich mit den gestapelten
Beutel
ausgerichtet ist, ist der Beutel somit gehalten1 entweder mit dem Schlauch, weil
seine Abtrennung noch nicht erfolgt ist, oder durch die Klemmbacken 38 und 22a nach
Fig. 5 oder die Nadelleiste 23 nach Fig. 6 oder eine sonstige Weise. Fig. 6 zeigt
entsprechend Fig. 3 den Abstreifer in Gestalt eines Käfigs mit angetriebener Mittelachse
29, der Endscheibe 30 und den Abstreifer in Gestalt der Stäbe 32 und 32a, 32b und
32c.
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Fig. 7 zeigt bei einer Lösung nach Fig. 6, daß der obere Schweißbalken
21 und das Messer 37 angehoben und somit der Beutel noch nicht fertig ist, weil
der vom Schlauch noch nicht abgetrennt ist. Dennoch gelangt er an seinem vorderen
Ende bereits in den Wirkungsbereich eines Abstreifers' der zwei Umlenkrollen 42
und 43 hat. Vorhanden ist ein flexibles Band 44 mit senkrecht zur Oberfläche abstehenden
Leiste 40 einer grundsätzlichen h-lnblldung nach Fig. 5. Die Lösung nach Fig. 7
ergibt daß bei dem Abstreifer die Leisten auch eine Bewegung auf horizontaler Wegstrecke
durchführen. Aus ei dabei ist die Beweg11ngsgeschwindigkeit der Abstreifer rr als
die Bewegungsgeschwindigkeit des Beutels. Fig. 7 zeigt, daß die Leiste 40 an dem
vorderen Bereich des noch abzutrennenden Beutels von Schlauch angreifen wird. Der
schlauch ist gehalten durch äas vorzugswalzenpaar, das aus Fig. 8 hervorgehen wird.
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Fig. 8 zeigt eine weitere Vorrichtung zum Herstellen und Stapeln von
Beuteln. Der Schlauch aus thermoplastischer Kunststoffolie wird über die beiden
Vorzugswalzen 46 und 47 zugeführt, denen an sich bekannte luftführende Kämm-e 48
zugeordnet sind. Der sich daran anschließende untere Schweißbalken 22 mit der Schweißfläche
36 wird bis zur Höhe als Ebene 49 zwischen den beiden Kämmen angehoben und abgesenkt.
In gleicher Weise wird der obere Schweißbalken 21 mit der Schweißfläche 35 bis zu
der in strichpunktierter Linie angeordneten Ebene 49 angehoben und abgesenkt. Mit
der Bewegung des oberen Schweißbalkens 21 verbunden ist das Trennmesser 37. In Bewegungsrichtung
hinter dem Trennmesser ist eine Verblockungsschweißvorrichtung 50 vorhanden, die
dazu dient, daß der jeweils gestapelte Beutel mit dem vorhergehenden Beutel des
Stapels verschweißt und somit ein zusammenhängender Beutelblock gebildet wird.
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Der Verblockungsschweißeinrichtung 50 gegenüberliegend ist die Nadelleiste
23 vorhanden, die die Nadeln 24 hat. Diese Nadelleiste ist, sofern ein ausreichender
Stapel von Beuteln gebildet ist, absenkbar über den Hydraulikzylinder 51 über eine
Hebelanordnung 52, 52a und 52b. Die Beutel werden abgelegt auf dem Band 20. Die
Umlenkrolle 19 ist in ihrem vorderen oberen Teil von einem abgewinkelten Blech 53
umgeben.
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Die Welle 29 nach den Figuren 3 und 6 ist von einem Zahnkranz 54 umgeben
und wird angetrieben über den Zahnriemen 55, der mit dem Zahnrad 56 einer Welle
57 verbunden ist, die von einem Elektromotor 33 abgeleitet ist. Der Elekmotor mit
dessen Antrieb ist an dem Schlitten 28 gelagert, der mit einem Zahnrad 58 versehen
ist, das in eine Verzahnung 59 des Trägers 26 eingreift und angetrieben wird durch
ein von Hand zu drehendes Stellrad 60. Dadurch ist der Schlitten 28 und über diesen
die Abstreifervorrichtung mit den rotierenden Stäben 32 in Bewegungsrichtung der
Ablage hin- und herverschiebbar, um die Abstreifer im vorderen Drittel der Beutel
zur Wirkung zu bringen. Zugleich ist de Höhe des Abstreifers, hier dessen Drehachse
29 zur Ablage in Gestalt des Förderers 20 verstellbar. Dies kann durch die lagerung
dazu Enden der Drehachse jn einem verden Langloch in einfacher Welse erreicht werden.
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- Ansprüche -
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