Maschine zum Unterteilen eines mit Flüssigkeit gefüllten Kunststoffschlauches in Beutel
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Maschine zum Unterteilen eines mit Flüssigkeit gefüllten Kunststoffschlauches in Beutel. Derartige Maschinen sind an sich bekannt, und sie arbeiten in der Weise, dass sie in einem Kunststoffschlauch quer verlaufende Nähte erzeugen. Nach der Herstellung dieser Nähte und vor ihrem Zerschneiden in einzelne Beutel, werden die Beutel durch eine Druckmaschine geführt, welche sie mit einem Aufdruck versieht.
Damit der Druck auf den Beuteln an der reich tigen Stelle angebracht wird, ist es wesentlich, dass dieselben eine gleichförmige Länge aufweisen. Bei Verwendung gewisser Kunststoffe, z. B. PVC, wurde nun festgestellt, dass sich der Schlauch während des Durchganges durch die Schweissmaschine streckt. Das Ausmass dieser Streckung ist verschieden, und es entsteht jeweils Abfall, wenn die Behälter unterschiedliche Längen aufweisen und der Druck dann nicht an der richtigen Stelle aufgebracht wird. Aus dem gleichen Grunde, d. h. zufolge der unterschiedlichen Länge der Beutel, war es bisher nicht möglich, den Schlauch vor dem Füllen zu bedrucken und dabei einen präzis angeordneten Aufdruck auf dem fertigen Beutel zu gewährleisten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Maschine, bei welcher unabhängig von einem allfälligen Strecken des Kunststoffschlauches ein genau zentrierter Aufdruck gewährleistet werden kann. Die erfindungsgemässe Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Paare von den Schlauch erfassenden Backen, die geöffnet und geschlossen werden können, in einstellbarem Abstand voneinander vorgesehen sind, wobei diese Backen intermittierend in einer vorbestimmten Folge hin und her bewegbar sind, und dass zwischen den beiden Backenpaaren eine elektrische Schweissvorrichtung vorgesehen ist, welche in die Schweissstellung mit dem durch die Backen gehaltenen Schlauch und aus derselben heraus bewegbar ist, und dass schliesslich Mittel vorgesehen sind, um den elektrischen Teil der Schweissvorrichtung zu betätigen und die Bewegungen der verschiedenen Teile zu synchronisieren.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen Grundriss der Maschine,
Fig. 2 einen Aufriss,
Fig. 3 und 4 Schnitte nach den Linien 3-3 bzw.
4-4 der Fig. 2.
Die dargestellte Maschine umfasst zwei Längsträger 2, welche auf Querträgern 3 aufliegen, die ihrerseits wiederum durch Beine 4 getragen sind. Auf den Längsträgern 2 sind folgende Teile montiert: zwei Paare A und B von Aggregaten, welche den Kunststoffschlauch fassen und weiterfördern, zwischen den beiden Aggregaten A und B eine elektrische Schweissanlage C, über dem Aggregat B eine Halteeinrichtung D für den Schlauch und Walzen E, die zwischen den Längsträgern angebracht sind und den Schlauch stützen.
Das Backenaggregat A besteht aus einem Sattel 5, der auf an den Längsträgern befestigten Platten 6 verschiebbar ist. Ein auf dem Sattel 5 angebrachter Rahmen 7 weist zwei Paare von Lagerzapfen 8, 8a und 9, 9a auf, welche in querverlaufenden Lagern im Abstand voneinander gelagert sind. Die Lagerzapfen tragen miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 10, 1 0a und 11, lla, mit welchen sie fest verbunden sind. Paare von Backenarmen 12, 12a und 13, 13a sind auf den zugehörigen Wellen montiert und stehen von denselben ab. Zwischen jedem Paar von Backenarmen ist eine Backe 14 befestigt, und zwischen den Backen befindet sich ein Spalt, so dass eine vorbestimmte Menge einer Flüssigkeit durch einen zwischen den Backen gehaltenen Schlauch durchfliessen kann.
Die Backenarme 12a und 13a sind je mit einem Teil 15 versehen, und diese Teile sind durch einen Steg 16 mit der Kolbenstange 17 eines Kolbens in einem am Rahmen 7 befestigten pneumatischen Zylinder 18 verbunden. Dieser Kolben wird in noch zu erläuternder Weise betätigt, um die Backen 14 zu öffnen und zu schliessen.
Ein am Rahmen 7 befestigtes Joch 19 ist durch eine Stange 20 mit der Kolbenstange 21 eines Kolbens in einem pneumatischen Zylinder 22 verbunden, welch letzterer an einem der Querträger befestigt ist. Dieser Kolben wird in noch zu beschreibender Weise so betätigt, dass der Sattel 5 hin und her bewegt wird. Ein einstellbarer Anschlag 23 auf der Stange 20 begrenzt den Weg des Sattels 5 in der einen Richtung, indem ein Puffer 24 auf einem an den Längsträgern 2 befestigten Querträger 3a auftrifft. Ein zweiter einstellbarer Anschlag 25 begrenzt den Weg des Sattels 5 in der anderen Richtung, indem er auf einen Block 26 auftrifft, der auf einem Arm 27 angebracht ist, welcher in Längsrichtung verschiebbar auf dem Querträger 3a gehalten ist.
Der Block 26 ist mit einer Bohrung versehen, welche ein leichtes Gleiten der Stange 20 ermöglicht.
Der Block 26 ist mit einer Keilfläche 28 versehen.
Ein Keil 29, der mit einer Keilfläche 30 versehen ist, welche mit der Keilfläche 28 zusammenwirkt, ist mit einem Schlitz versehen, so dass er sich quer über die Stange 20 bewegen kann. Er ist auf einer Gleitschiene 31 in Gleitführungen 32 auf dem Querträger 3a angebracht. Eine Spindel 33, welche in einem Lager 34 an einem der Längsträger 2 angeordnet ist und welche mit einem Handrad und einem Handgriff 35 versehen ist, besitzt einen mit Gewinde versehenen Schaft, welcher in einen Gewindeblock 36 auf der Gleitschiene 31 eintritt. Diese einstellbare Keilanordnung ermöglicht ein exaktes Einstellen der Lage eines Schlauches oder eines Rohres und namentlich eines bedruckten Schlauches in bezug auf die Schweissanlage.
Das Backenaggregat B umfasst einen Sattel 37, der verschiebbar auf Platten 38 montiert ist, welche ihrerseits an den Längsträgern 2 befestigt sind. Der Sattel 37 ist durch Stangen 39 mit dem Sattel 5 der Backenanordnung A verbunden, und er wird in Über- einstimmung mit dem Backenaggregat A durch die Kolbenzylinderanordnung 22 hin und her bewegt.
Auf dem Sattel 37 ist ein Rahmen 40 in Längsrichtung einstellbar und verschiebbar angebracht. Diese Einstellbewegung erfolgt durch eine auf dem Rahmen 40 angeordnete Zahnstange 41, welche mit einem Ritzel 42 auf der Welle 43 kämmt. Diese Welle 43 ist quer verlaufend im Sattel 37 angebracht und mit einem Handrad 44 versehen. Es sind Mittel vorgesehen, um das Handrad zu verriegeln. Der Rahmen 40 trägt ein Backenaggregat, welches mit dem Backenaggregat A identisch ist, mit der Ausnahme jedoch, dass kein den Durchfluss eines Fluidums ermöglichender Spalt vorgesehen ist. Dieses Backenaggregat liegt dem Backenaggregat A gegenüber und braucht hier nicht so im Detail beschrieben zu werden wie das letztere.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei jedoch erwähnt, dass die Backen 45 auf Armen 45a angeordnet sind und dass sie durch die Kolbenstange 46 betätigt werden, die ihrerseits mit dem Kolbenbolzen eines pneumatischen Zylinders 47 verbunden ist. Die Einstellung der Lage der Backen des Aggregates B in bezug auf die Backen des Aggregates A ermöglicht es, die Länge des durch das Schweissen erzeugten Behälters mit praktisch sehr hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Das elektrische Schweissaggregat C weist einen Grundrahmen 48 auf, welcher zwischen den Backenaggregaten A und B angeordnet ist. Zwei Säulen 49 sind an diesem Rahmen 48 befestigt, und an ihren oberen Enden ist ein oberer Rahmen 50 befestigt.
Am letzteren sind ein Paar von Pufferschrauben 51 einstellbar befestigt. Sie ragen parallel zueinander, im Abstand von den Säulen 49 nach unten, und sie bilden das Mittel, um den Zwischenraum zwischen den noch zu beschreibenden Schweissschienen einzustellen. Das untere Element 52 des Schweissaggregates ist auf zwei Säulen 49a angeordnet, auf welchen Zahnstangen 53 vorgesehen sind. Diese Zahnstangen 53 stehen mit frei drehbaren Ritzeln 54 in Eingriff, welche auch noch mit Zahnstangen 53 auf den Säulen 49 kämmen, um so die Schweissschienen zu öffnen und zu schliessen. Die Säulen 49a sind vertikal verschiebbar in einem an den Längsträgern 2 befestigten Gehäuse 2a geführt. Das untere Element 52 ist mit der Kolbenstange 57 eines Kolbens verbunden, welcher sich in einem am Rahmen 48 befestigten pneumatischen Zylinder 58 bewegt.
Die Anordnung dieser Teile ist derart, dass durch die Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 57 das untere Element 52 und das obere Element 56 sich voneinander weg bzw. gegeneinander zu bewegen. Jedes dieser Elemente ist mit einem Schweissstab 59 bzw. 59a versehen, und diese Schweissstäbe sind durch die Leiter 60, 60a mit einem Hochfrequenzgenerator 61 verbunden.
Zwei Reihen von Förderwalzen 62, 63 (E) sind querverlaufend in der Maschine vorgesehen, um die Durchführung eines Schlauches oder eines Rohres zu erleichtern. Es ist im Bereich des elektrischen Schweiss aggregates ein Zwischenraum zwischen den beiden Reihen vorgesehen, um eine Bewegung der unteren Teile der Backen 14 und 45 und des Schweiss aggregates zu ermöglichen.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein zusätzliches Halteaggregat D zum Halten des Schlauches bzw. des Rohres vorgesehen. Wenn ein Schlauch durch eine Naht 64 unterteilt wird, hat diese Naht die Tendenz, als Gelenk zu wirken, wobei der durch die Naht abgetrennte Teil des Schlauches die Möglichkeit hat, während der Bewegung des Backen aggregates B von einer Haltestellung zur nächsten herabzufallen. Um den dadurch entstehenden Schwierigkeiten, namentlich bei langen Behältern, Herr zu werden, ist das Backen- oder Halteaggregat D vorgesehen. Es besteht aus einem Sattel 65, welcher auf den Platten 38 angebracht ist, die zu diesem Zwecke verlängert sind.
Es kann zwischen den Anschlägen 66 einstellbar sein, um die Herstellung von Behältern von verschiedener Länge zu ermöglichen, oder es kann durch die Stange 67 eines Kolbens im pneumatischen Zylinder 68 hin und her bewegt werden.
Diese Stange ist durch ein Joch 69 mit dem Sattel 65 verbunden. Dieses Aggregat weist Backenarme 70 auf, welche so geformt sind, dass sie sich durch das Aggregat B erstrecken, und seine Backen 71 wirken auf die Austrittsseite der Backe 45. Sie werden in gleicher Weise wie die Backen des Aggregates 17 durch miteinander in Eingriff stehende Zahnräder, einen Kolben in einem pneumatischen Zylinder 72 und eine Kolbenstange 73 betätigt.
Der die Backen betätigende Zylinder 18 des Aggregates A ist durch biegsame Rohre 74, 75 mit der Ventilkammer 76 verbunden. Der die Backen betätigende Zylinder 47 des Aggregates B ist durch biegsame Rohre 77, 78 mit der Ventilkammer 79 verbunden, und der die Backen betätigende Zylinder 72 des Aggregates D ist schliesslich durch biegsame Rohre 80, 81 mit der Ventilkammer 82 verbunden.
Der Zylinder 22, welcher die Aggregate A und B hin und her bewegt, ist durch Rohre 83, 84 mit der Ventilkammer 85 verbunden, und der Betätigungszylinder 58 des Schweissaggregates C ist durch biegsame Rohre 86, 87 mit der Ventilkammer 88 verbunden. Wenn ein Zylinder, wie z. B. der Zylinder 68, vorgesehen ist, um das Aggregat D hin und her zu bewegen, wird er in nicht dargestellter Weise mit einer ähnlichen Ventilkammer verbunden. Diese Ventilkammern sind an eine Druckluftleitung 89 angeschlossen. Jede Ventilkammer besitzt eine Öffnung für jede angeschlossene Leitung und ein durch ein Solenoid betätigtes Zweiweg-Luftventil, welches von üblicher Bauart ist. Elektrische Leitungen 90-94 verbinden die Solenoide mit Mikroschaltern 95-99.
Diese letzteren sind über den Kolben 100-104 angebracht, und sie werden durch Steuernocken 105 bis 109 betätigt, welche auf einer in einem Gehäuse 111 untergebrachten Nockenwelle 110 sitzen. Diese Welle wird durch den Elektromotor 113 über ein Schneckengetriebe 112 angetrieben. Ein weiteres Nocken-Kolben-Mikroschalter-Aggregat 114 betätigt die Steuervorrichtung 115 über den Leiter 116 und den Hochfrequenzgenerator 61 über den Leiter 117.
Die Druckluftquelle und die Anschlüsse an die elektrische Speiseleitung sind von üblicher Bauart.
Die Reihenfolge der Arbeitsgänge der Maschine ist derart, dass ein am Eintrittsende der Maschine verschweisster Schlauch mit Flüssigkeit gefüllt wird.
Das hintere Schlauchende bleibt offen und wird über der Maschine gehalten, um eine gewisse Flüssigkeitshöhe zu gewährleisten, wenn der Schlauch zwecks Unterteilung in einzelne Abteile verschweisst wird, so dass dabei überflüssige Flüssigkeit entweichen kann. Der Schlauch wird in der Maschine in eine Stellung verbracht, in welcher das verschweisste Ende durch das Backenaggregat B ergriffen werden kann.
Druckluft wird den Ventilkammern 82-85 zugeführt, und die Steuernocken 105-109 und 114 beginnen ihre Bewegung zufolge Drehung der Welle 110.
Das Backenaggregat B ergreift den Schlauch nahe dem verriegelten Ende, aber mindestens in einer Entfernung vom Schweiss aggregat C, welche der Länge von zwei Beuteln oder Behältern entspricht. Das Backenaggregat A ergreift den Schlauch in einer vorbestimmten Entfernung vor der Schweisslage. Das Schweiss aggregat C erfasst dann den Schlauch in der Schweisslage und drückt Flüssigkeit von der inneren Oberfläche des Schlauch es weg. Nach einem vorbestimmten Intervall werden die Schweissstäbe durch die Hochfrequenzeinrichtung erhitzt und die aufeinanderliegenden Schlauchteile miteinander verschweisst. Die Breite der so erhaltenen Schweissstelle ist genügend, um den Schlauch in der Folge in einzelne Beutel oder Behälter unterteilen zu können, ohne die Beutel anzuschneiden.
Nach dem Verschwei ssen wird der Hochfrequenzkreis geöffnet, aber die Schweissstäbe 59, 59a halten den Schlauch fest. Hierauf öffnet sich das Backenaggregat B, und es bewegt sich gegen die Schweissvorrichtung C, und zwar über eine Entfernung, welche der Länge eines Beutels oder Behälters entspricht. In dieser Lage erfasst es den Schlauch von neuem. Gleichzeitig öffnet sich das Backen aggregat A und bewegt sich gleich weit von der Schweissvorrichtung weg wie das Backenaggregat B und erfasst dann den Schlauch von neuem.
Die Schweissvorrichtung C öffnet sich alsdann, und die Backenaggregate B und A ziehen dann den Schlauch in die nächste Schweissstellung, worauf die nächste Naht geschweisst wird. Nach dieser zweiten Schweissung und in allen nachfolgenden Schweissungen erfasst das Backenaggregat B den Schlauch an der Stelle, wo eine Naht zu erzeugen ist. Derjenige Teil des Sehlauches, welcher vor der ersten Naht liegt, stellt Abfall dar. Derselbe kann gegebenenfalls dadurch vermieden werden, dass für das Durchziehen des Schlauches ein Ansatzstück angebracht wird.
Wenn ein Backenaggregat D vorgesehen ist, wird es so gesteuert, dass es den Schlauch dann erfasst und hält, während die Backen A und B sich von einer Haltestellung in die nächste bewegen. Die Bakken D öffnen sich dann, damit der verschweisste Schlauch hindurch passieren kann. Es ist aber auch möglich, das Backenaggregat D in auf die Bewegung der Aggregate B und A abgestimmter Weise hin und her zu bewegen.
Vorteile der Massnahme, einen Kunststoffschlauch während des Schweissens einer querverlaufenden Naht in diesem Schlauch auf beiden Seiten der Schweissvorrichtung zu halten und dann den Schlauch durch die Haltemittel in die nächste Schweiss stellung zu verbringen, bestehen darin, dass Behälter von prak tisch genau gleicher Länge erhalten werden, gleichgültig, wie stark sich das Schlauchmaterial strecken lässt. Es ist demzufolge möglich, die aufeinanderfolgenden Behälter genau auf den Druckapparat einer Druckmaschine auszurichten. Zufolge der gleichbleibenden Länge der Behälter kann der Schlauch auch vor dem Füllen bedruckt werden, und der Druck wird genau an der richtigen Stelle der Beutel erscheinen.
Gegenüber der beschriebenen Ausführungsform sind verschiedene Abweichungen möglich. So können z. B. die Greifer- und Transportbacken pendelnd gelagert sein. Anstelle der beschriebenen Einstellung durch Teile kann eine elektronische Einstellvorrichtung verwendet werden. Die Backen D können verwendet werden, um einen Schlauch während des Überganges der Backen B und A von einer Haltestellung zur nächsten zu halten, so dass ein früh- zeitiger Rückzug nach Herstellung einer Naht möglich ist. Anstelle der pneumatischen können andere Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sein.