EP0962309A2 - Beutelherstellungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Folienbeutel - Google Patents

Beutelherstellungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Folienbeutel Download PDF

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EP0962309A2
EP0962309A2 EP99107472A EP99107472A EP0962309A2 EP 0962309 A2 EP0962309 A2 EP 0962309A2 EP 99107472 A EP99107472 A EP 99107472A EP 99107472 A EP99107472 A EP 99107472A EP 0962309 A2 EP0962309 A2 EP 0962309A2
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foil
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    • B31B70/02—Feeding or positioning sheets, blanks or webs
    • B31B70/10—Feeding or positioning webs

Definitions

  • the invention relates to a method for producing foil bags, in which at least two foils, which serve as side foils of the foil pouches, placed on top of one another, interconnected and cut into individual foil bags, and one Bag manufacturing device for performing the method.
  • a film bag manufacturing process at least two films are fed serve as side foils of the foil pouch.
  • the feed is generally from corresponding supply rolls.
  • the individual foils are placed on top of each other and at least where the side edges of the foil bags will be welded or glued.
  • a bottom film can be placed between the side films, which in the area of the future bottom of the foil bag welded or glued between the side foils and by unfolding it offers space for the contents. Also takes over this floor film is a stand-up function.
  • the so produced and on three side edges sealed foil bags can then e.g. fed to a filling station the filling material is filled in through the fourth edge which has not yet been closed and then this fourth edge of the two side foils is welded together or glued.
  • the film strands that are fed to the welding device are usually already with appropriate imprints on the product to be contained in the foil bag Mistake. So is already before feeding to the welding or gluing device for each individual strand of film defines exactly how much film material for a film bag is provided in each case. However, slight deviations in the provided for a film bag amount of film material. This can e.g. be caused by an imprecise printing machine for printing. Furthermore result from the rolling process on the supply roll different Elongations for the film material, depending on whether a lot or little on the supply roll Foil material is rolled up.
  • the object of the present invention is therefore a method and a device indicate the deviations in the amount of film material for the individual sides of the film bag is provided can be prevented.
  • At least two strands of film are first used fed, which are to form the side films of the film bag.
  • the foils are placed on top of each other and connected to each other at the future side edges of the foil bags. Possibly. Differences occurring in the amount of film material from the least two films are provided in the feed direction for one film bag each compensated by stretching the film that the smaller one for a film bag Provides amount of film material.
  • a process step is introduced before the adhesive or welding process, which leads to the compensation of the possibly different amounts of film material.
  • This ensures that the individual film strands are aligned with one another come to rest before they are connected. A little, if any Offset can be prevented in this way, so that the accumulation of the Misalignment is prevented.
  • the stretching can be realized in a simple manner if the film feed is too stretching film is briefly interrupted or slowed down during removal continues after the connection process. This way it becomes dependent on the necessary stretch controlled the film feed. Interrupting the film feed can e.g. can be achieved by means of clamps which act on the supplied film, if this film is to be stretched.
  • the stretching is achieved by holding the stretching film at two spaced locations and simultaneously increasing the film tension reached between the stops. This procedure enables one very precise stretching of the film. It can be provided that the film on the Stopping points is firmly clamped, so that the stretch in the film section between the breakpoints happens.
  • the film tension can be increased in a simple manner with the aid of a stretching body can be achieved, the film to be stretched over the entire width between the two stops laterally deflected from the unaffected transport path. Through the lateral deflection, the film web is stretched.
  • Which of the stretching devices on the at least two supplied foils is active depends on which of the film webs is to be stretched. This can be done automatically take place or be controlled manually. Are the film material quantities each of the at least two films in the feed direction for one film bag each are approximately the same for the two foils, it may be advantageous if one of the foils e.g. permanently stretched by a slower feed becomes. The other film is then correspondingly in accordance with the inventive method stretched.
  • markings are provided on the supplied film, which are applied to the film material at intervals equal to the amount of film material correspond, which is provided for a film bag.
  • markings can easily determine how much film material the respective film is provided for a film bag. Is the distance of each Markings smaller than the extent that a future foil bag in the feed direction should have a corresponding stretch on this film material carried out until the respective markings have the desired distance.
  • the markings can be formed by notches, holes or structural features become.
  • Such a marking can easily be made on the film material to be fed Print in advance, e.g. in the process in which the inscription on the future Foil bag is applied to the film. There is no additional procedural step necessary.
  • optical markings can be detected very easily and evaluate.
  • markings can be applied in an area of the supplied film material be cut off before the photo bag is finally formed. Especially however, it is economical if the marking is provided in an area which later forms the side film of a respective film bag. That way needs no foil material is wasted to remove the marking.
  • a marker, that can be read optically can be very small and accordingly not be disruptive.
  • the optical marking in the integrate the existing imprint of the foil bag anyway, or it can be part of the existing print itself can be used as an optical marking.
  • the process can be carried out on film strands that are perpendicular to a width to the feed direction, which corresponds exactly to a foil bag.
  • the method can be used if the film material supplied is a Has width that corresponds to several foil bags, so that several foil bags side by side and be subjected to the individual production steps at the same time.
  • the film bags produced side by side are then in a subsequent Process separated.
  • a parallel process is a single marking, each valid for a series of foil bags produced in parallel is sufficient.
  • the bag manufacturing device according to the invention for performing the inventive The method has a measuring device for detecting the amount of film material of the films fed in each case, which is in the feed direction for the production one foil bag is provided. Furthermore, the bag manufacturing device according to the invention an extension device for each sheet fed, the is designed such that, in response to a signal from the measuring device, the respective Film stretches.
  • a number of optical sensors for detecting markings are advantageous provided on the supplied foils from which the amount of foils are determined can be provided by the individual foils to form a single foil pouch becomes.
  • Such optical sensors allow precise measurement in a simple manner.
  • the signal from the optical sensors can be used directly to provide a corresponding To trigger stretching by the stretching device.
  • foils processed the extent of which is perpendicular to the direction of feed several Corresponds to foil bags, so is a single sensor along the width of the supplied Foil sufficient to determine the amount of film material used by each Foil for the production of a foil bag is provided.
  • Differences in the feed speed can also be caused by the stretching device of the individual film materials are balanced. These are advantageous however, balanced with the aid of tensioning devices which upstream the film Apply constant tension to the extension device. This is for Increased precision in film feeding.
  • both the method and the device a welding process is provided as a connection mechanism for the individual foils.
  • FIG 3 shows a finished foil pouch, e.g. for drinks is provided.
  • the foil bag 2 consists of two side foils that run along the Side edges 8 are welded together. In the bottom area is the one shown Example, a base film is welded in the area 10 in between. In this way the film bag 2 has an expansion after unfolding the bottom film, the Space for the filling e.g. the drink that provides. Following the filling process the film bag is welded to the upper edge 12 to be closed become.
  • On the side foils are e.g. Imprints 14 on the content of the foil bag intended.
  • a foil bag is near the bottom edge a mark 16 is provided on the respective side foils.
  • the material of the foil pouch can e.g. Be aluminum laminate film.
  • FIG. 1 22 denotes supply rolls on which film strands form the side films are already rolled up on the side foils the imprint 14 for the individual Foils provided, the feeding of the bottom foil is not shown for the sake of clarity.
  • the individual foils 4, 6 are e.g. by known, spring-loaded Clamping devices 24 and guided around pulleys 26 and 28. 29 designated a take-off device for the interconnected foils, e.g. rotating rollers, which promote the welded foils in direction 20 by friction.
  • Designated 32 the welding head of a welding device 30 and 34 denotes the knife one Cutting device 36 which extends across the width of the film.
  • a measuring device which e.g. by two optical sensors 38, 39 is formed, which is arranged above and below the merged film strand to detect markings on it.
  • the optical measuring device is connected to a controller 40, which in turn is connected via signal lines 42 Clamping devices 44 are coupled, which act on the supplied film strands can.
  • Figure 2 shows a section of a supplied film.
  • the direction of the film strand is again designated 20.
  • 18 denotes the cut edges along which the Cutting device 36 is intended to cut the film strand into individual film bags.
  • Markings 16 are in the embodiment shown along such a future one Cutting edge provided. They are already together with the imprints 14 printed on the film for the individual film bags, which are pulled off the supply roll 20 becomes. In the embodiment shown, two foil bags become vertical machined simultaneously to the direction of rotation.
  • FIGS 4a and 4b show an extension device 46, which is in another embodiment the device according to the invention instead of the clamp devices 44 is used.
  • 4 in turn denotes a film strand that is to be stretched.
  • Holding devices 48 and 50 are at a distance 60 in the feed direction 20 of the film intended.
  • the holding devices are e.g. Brackets that are perpendicular to the direction of transport 20 of the film can be moved towards each other.
  • An extension body 52 in the form of a piston which is movable in direction 58 is arranged such that he can move towards film 4 in direction 58.
  • the extension body 52 extends also over the entire width of the film material 4.
  • Strands of film are from the film rolls 22 unrolled. This happens e.g. by the tensile force exerted by the discharge device 29 e.g. by frictional engagement of appropriate conveyor rollers on the film strand The removal speed becomes constant at the location of the removal rollers 29 held.
  • the respective film strands 4, 6 are joined by a tensioning device 24 a substantially constant tension is applied before passing through pulleys 26 and 28 are merged.
  • a tensioning device 24 a substantially constant tension is applied before passing through pulleys 26 and 28 are merged.
  • In the illustration of Figure 1 are on the upper film strand 4 of Figure 2 corresponding imprints 14 on the top pointing side.
  • there is a lower one Foil strand 6 corresponding or different prints on the downward facing Page.
  • the optical measuring devices 38, 39, 39 detects the individual Markings 16 on the upper film strand, while 38 the markings on the lower film strand detected.
  • Corresponding signals from these optical measuring devices 38, 39 are forwarded to the controller 40, which results from the speed the discharge device 29, which is fed to the controller 40 via the signal line 43 the distance between the individual markings 16 for both the upper and for the lower film strand 4 or 6 is calculated.
  • a difference in the distances results from the measurement of the measuring devices 38, 39 the individual markings from one film strand 4 to the other film strand 6, the controller 40 thus sends a signal to the clamp 44 which is assigned to the film strand is on which the markings 16 have a smaller distance than on the other Foil strand.
  • the corresponding bracket 44 briefly engages the corresponding one Foil strand on. The fact that the discharge speed of the discharge rollers 29 remains constant, the shorter film is stretched while the other film is not stretched.
  • the bracket 44 which is the control signal 40 remains closed until the difference in the distances of the Markings 16 on the respective film strands is balanced.
  • the controller 40 can measure the measured Distance of the individual markings 16 in the feed direction also with a Compare the specified target distance. This is a comparison of the individual Gaps on the two different foils are superfluous.
  • the stretching device 46 With an embodiment of the device according to the invention, the stretching device 46 according to Figures 4a and b, the stretching is as follows carried out. If one of the measuring devices 38, 39 determines that a film must be stretched, a signal is given to the stretching device 46. The Holding devices 48, 50 move towards the film 4, 6 and keep them at a distance 60 firm. At the same time, the stamp 52 moves in the direction 58 towards the film and pulls it sideways out of its original position. In this way, one Elongation reached, which acts only in the area between the holding devices 48, 50 and compensates for a difference in length of the foils.
  • the amount of film material of the individual foils 4, 6 are available for a foil pouch in the feed direction is balanced, the folded film strands 4, 6 supplied to the welding device 30.
  • the welding head 32 is designed so that it when lowering the folded foils 4, 6 along the future ones Side edges 8 and the bottom region 10 welded together. this happens by appropriately shaped heating areas on the welding head 32 in a manner known per se Wise. After welding, the welding head 32 lifts up again the welded film strands are fed to the cutting device 36 With the help of a knife 34, the welded together strand of film is along of the edges 18 cut to form individual foil bags.
  • the entire bag manufacturing device usually works in cycles in one Clock that corresponds to the width of a film bag in the feed direction of the film material. If in the previous versions of a constant speed the discharge roller 29 is spoken, it means that a constant Clock is present and the speed is kept constant during the individual clock periods becomes.
  • the supply rollers 22 also be motor-driven. Feeding a slide is done by attacking the appropriate one Clamping device 44, 46 stopped, or the film stretched, so that is during this time from the supply roll 22 unrolled film material through the tensioning device 24 nevertheless kept at a constant voltage.
  • a marking 16 for a plurality of foil bags the perpendicular to the feed direction 20 of the film materials 4, 6 at the same time processed, provided. Accordingly, along the width of the film material only one optical sensor 38 or one optical sensor 39 is required in each case. Should be film material with several markings along the width of the film material are processed, a corresponding number of optical sensors is along the width.
  • the print over the contents of the foil bag can also be used directly as a marker by adding appropriate characteristic features, such as corners or edges can be evaluated in the image by the measuring devices. So can on an additional Mark 16 can be completely dispensed with.
  • a special case can occur if the amount of film material is different from the individual Foil strands are provided for a foil bag, essentially is equal to. It could then happen that the machine is constantly between the Clamping devices of the individual film strands 4, 6 would switch. In this case it can be useful if one of the two film strands is permanently pre-stretched becomes. The corresponding other strand of film is then in the manner described above stretched accordingly with the stretching device assigned to it and the permanently stretched film strand aligned.
  • the permanent stretch can e.g. can be achieved by the motor of the appropriate Supply roll is operated more slowly.
  • Another option is the tensioning device 24 of the corresponding film strand with a higher pretension Mistake.
  • the corresponding Clamping devices 40, 48, 52 are used in this case to slow down the corresponding Foil material used by not completely transporting the foil to stop.
  • the method and the device according to the invention ensure that that the amount of film material from the individual film strands 4.6 for a foil bag is provided in the feed direction remains constant. It can be with the device according to the invention, accuracies in the order of ⁇ m to reach. In this way, even with large throughputs and - speeds ensures that the individual foils are stacked in the correct position and there is no offset of the pattern or other features of the foil pouch can come.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln, bei welchem zumindest zwei Folien zugeführt werden, die als Seitenfolien der Folienbeutel dienen, die Folien miteinander verbunden werden und im Anschluß daran zu einzelnen Folienbeuteln zerschnitten werden, wobei evtl. auftretende Unterschiede in den Folienmaterialmengen, die von den zumindest zwei Folien in Zuführrichtung für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, durch Streckung derjenigen Folie erreicht wird, die für einen Folienbeutel die kleinere Folienmaterialmenge bereitstellt, und eine Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln, bei welchem zumindest zwei Folien, die als Seitenfolien der Folienbeutel dienen, aufeinandergelegt, miteinander verbunden und zu einzelnen Folienbeuteln zerschnitten werden, und eine Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einem Folienbeutelherstellungsprozeß werden zumindest zwei Folien zugeführt, die als Seitenfolien des Folienbeutels dienen. Die Zuführung erfolgt im allgemeinen von entsprechenden Vorratsrollen. Die einzelnen Folien werden aufeinandergelegt und zumindest dort, wo sich die Seitenkanten der Folienbeutel befinden werden, miteinander verschweißt oder verklebt. Im Anschluß daran werden die so miteinander verbundenen Folienstränge entlang der Verbindungen zerschnitten, um einzelne Folienbeutel zu bilden. Zwischen die Seitenfolien kann eine Bodenfolie gelegt werden, die im Bereich des zukünftigen Bodens des Folienbeutels zwischen die Seitenfolien geschweißt bzw. geklebt wird und durch Auseinanderfalten Raum für das Füllgut bietet. Außerdem übernimmt diese Bodenfolie eine Standbodenfunktion. Die so hergestellten und an drei Seitenkanten verschlossenen Folienbeutel können dann z.B. einer Füllstation zugeführt werden, in der durch die noch nicht verschlossene vierte Kante das Füllgut eingefüllt wird und daraufhin diese vierte Kante der zwei Seitenfolien miteinander verschweißt oder verklebt wird.
Die Folienstränge, die der Schweißeinrichtung zugeführt sind, sind in der Regel bereits mit entsprechenden Aufdrucken über das zu enthaltene Produkt in dem Folienbeutel versehen. So ist bereits vor dem Zuführen zu der Schweiß- bzw. Klebeeinrichtung für jeden einzelnen Folienstrang genau festgelegt, wieviel Folienmaterial für einen Folienbeutel jeweils vorgesehen ist. Dabei können jedoch geringfügige Abweichungen in der für einen Folienbeutel vorgesehenen Folienmaterialmenge vorhanden sein. Dies kann z.B. durch eine unpräzise Aufdruckmaschine für den Aufdruck hervorgerufen sein. Außerdem ergeben sich durch den Abrollvorgang auf der Vorratsrolle unterschiedliche Dehnungen für das Folienmaterial, je nachdem ob auf der Vorratsrolle viel oder wenig Folienmaterial aufgerollt ist. Bei den großen Durchsätzen, die heutzutage bei automatisierten Herstellungsanlagen üblich sind, addieren sich derartige Abweichungen, auch wenn sie im einzelnen gering sind, immer weiter auf, so daß es zu einer unerwünschten Verschiebung des aufgedruckten Musters gegenüber den Seitenkanten des zukünftigen Folienbeutels kommen kann. Dieses Problem wird umso schwerwiegender, wenn zusätzlich zu dem Aufdruck noch weitere Merkmale vorgesehen sind, wie z.B. ein Einsteckloch für einen Trinkhalm bei einem Getränkefolienbeutel, der gegenüber seiner eigentlichen Position verschoben wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei welchem Abweichungen der Menge des Folienmateriales, das für die einzelnen Seiten des Folienbeutels vorgesehen ist, verhindert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Beutelherstellungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst zumindest zwei Folienstränge zugeführt, die die Seitenfolien der Folienbeutel bilden sollen. Die Folien werden aufeinandergelegt und miteinander an den zukünftigen Seitenkanten der Folienbeutel verbunden. Evtl. auftretende Unterschiede in den Folienmaterialmengen, die von den zumindest zwei Folien in Zuführrichtung für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, werden durch Streckung derjenigen Folie ausgeglichen, die für einen Folienbeutel die kleinere Folienmaterialmenge bereitstellt.
Vor dem Klebe- bzw. Schweißprozeß wird dementsprechend ein Verfahrensschritt eingeführt, der zum Ausgleich der evtl. verschiedenen Folienmaterialmengen führt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die einzelnen Folienstränge lagerichtig aufeinander zu liegen kommen, bevor sie miteinander verbunden werden. Ein wenn auch nur geringfügiger Versatz kann auf diese Weise verhindert werden, so daß ein Aufaddieren der Fehllage verhindert wird. Indem nur immer jene Folie gestreckt wird, die im aktuellen Fall weniger Folienmenge für einen Folienbeutel in Zuführrichtung zur Verfügung stellt, reagiert das Verfahren auf jede Änderung der Umstände sofort.
Auf einfache Weise läßt sich die Streckung realisieren, wenn die Folienzufuhr der zu streckenden Folie kurzzeitig unterbrochen oder verlangsamt wird, während die Abförderung nach dem Verbindungsprozeß weiterläuft. Auf diese Weise wird abhängig von der notwendigen Streckung die Folienzufuhr gesteuert. Das Unterbrechen der Folienzufuhr kann z.B. durch Klammereinrichtungen erreicht werden, die an die zugeführte Folie angreifen, wenn diese Folie gestreckt werden soll.
In anderer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Streckung durch ein Halten der zu streckenden Folie an zwei beabstandeten Stellen und gleichzeitiges Erhöhen der Folienspannung zwischen den Haltepunkten erreicht. Dieses Verfahren ermöglicht eine sehr präzise Streckung der Folie. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Folie an den Haltepunkten fest eingeklemmt wird, so daß die Streckung in dem Folienabschnitt zwischen den Haltepunkten geschieht.
Die Erhöhung der Folienspannung kann auf einfache Weise mit Hilfe eines Streckkörpers erreicht werden, der die zu streckende Folie über die gesamte Breite zwischen den zwei Haltepunkten seitlich aus der unbeeinflußten Transportbahn auslenkt. Durch die seitliche Auslenkung wird die Folienbahn gestreckt.
Welche der Streckungseinrichtungen an den zumindest zwei zugeführten Folien gerade aktiv ist, richtet sich danach, welche der Folienbahnen zu strecken ist. Dies kann automatisch erfolgen oder aber manuell gesteuert werden. Sind die Folienmaterialmengen, die jeweils von den zumindest zwei Folien in Zuführrichtung für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, für die beiden Folien annähernd gleich, so kann es vorteilhaft sein, wenn eine der Folien z.B. durch eine langsamere Zuführung permanent vorgedehnt wird. Die andere Folie wird dann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend gestreckt.
Es sind verschiedene Möglichkeiten zur Erfassung der Folienmaterialmenge, die einem Folienbeutel in Zuführrichtung zugedacht ist, möglich. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens sind an der zugeführten Folie jeweils Markierungen vorgesehen, die auf dem Folienmaterial in Abständen aufgebracht sind, die der Folienmaterialmenge entsprechen, die jeweils für einen Folienbeutel bereitgestellt wird. Durch Messen des Abstandes dieser Markierungen läßt sich leicht feststellen, wieviel Folienmaterial bei der jeweiligen Folie für einen Folienbeutel vorgesehen ist. Ist der Abstand der einzelnen Markierungen kleiner als die Ausdehnung, die ein zukünftiger Folienbeutel in Zuführrichtung aufweisen soll, so wird an diesem Folienmaterial eine entsprechende Streckung durchgeführt, bis die jeweiligen Markierungen den gewünschten Abstand aufweisen.
Die Markierungen können durch Kerben, Löcher oder strukturelle Merkmale gebildet werden. Eine einfachere Realisierung ist jedoch eine Markierung, die optisch erfaßt werden kann. Eine solche Markierung läßt sich leicht auf dem zuzuführenden Folienmaterial im Vorhinein aufdrucken, z.B. in dem Prozeß bei welchem die Aufschrift auf dem zukünftigen Folienbeutel auf der Folie aufgebracht wird. Dazu ist kein zusätzlicher Verfahrensschritt nötig. Zudem lassen sich optische Markierungen auf sehr leichte Weise detektieren und auswerten.
Diese Markierungen können in einem Bereich des zugeführten Folienmaterials aufgebracht sein, der vor der endgültigen Bildung des Fotienbeutels abgeschnitten wird. Besonders sparsam ist es jedoch, wenn die Markierung in einem Bereich vorgesehen wird, der später die Seitenfolie eines jeweiligen Folienbeutels bildet. Auf diese Weise braucht kein Folienmaterial verschwendet werden, um die Markierung zu entfernen. Eine Markierung, die optisch ausgelesen werden kann, kann dabei sehr klein und dementsprechend nicht störend ausgebildet sein. Ebenso läßt sich die optische Markierung in dem sowieso vorhandenen Aufdruck des Folienbeutels integrieren, oder es kann ein Teil des vorhandenen Aufdruckes selbst als optische Markierung eingesetzt werden.
Das Verfahren kann an Foliensträngen durchgeführt werden, die eine Breite senkrecht zur Zuführrichtung haben, die genau einem Folienbeutel entspricht. Besonders effizient läßt sich das Verfahren jedoch einsetzen, wenn das zugeführte Folienmaterial eine Breite hat, die mehreren Folienbeuteln entspricht, so daß mehrere Folienbeutel nebeneinander und gleichzeitig den einzelnen Produktionsschritten unterzogen werden. Die so nebeneinander produzierten Folienbeutel werden dann in einem anschließenden Prozeß voneinander getrennt. Bei Einsatz eines derartigen Parallelverfahrens ist eine einzelne Markierung, die jeweils für eine Reihe parallel hergestellter Folienbeutel gültig ist, ausreichend.
Die erfindungsgemäße Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Menge an Folienmaterial der jeweils zugeführten Folien auf, welches in Zuführrichtung für die Herstellung jeweils eines Folienbeutels vorgesehen ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Beutelherstellungsvorrichtung eine Streckungseinrichtung für jede zugeführte Folie auf, die derart ausgestaltet ist, daß sie in Antwort auf ein Signal der Meßeinrichtung die jeweilige Folie streckt.
Vorteilhafterweise ist eine Anzahl optischer Sensoren zur Erfassung von Markierungen auf den zugeführten Folien vorgesehen, aus der die Folienmenge bestimmt werden kann, die von den einzelnen Folien zur Bildung eines einzelnen Folienbeutels bereitgestellt wird. Derartige optische Sensoren gestatten auf leichte Weise eine präzise Messung. Das Signal der optischen Sensoren kann direkt eingesetzt werden, um eine entsprechende Streckung durch die Streckungseinrichtung auszulösen.
Werden Folien verarbeitet, deren Ausdehnung senkrecht zur Zuführungsrichtung mehreren Folienbeuteln entspricht, so ist ein einzelner Sensor entlang der Breite der zugeführten Folie ausreichend, um die Folienmaterialmenge zu bestimmen, die von der jeweiligen Folie zur Herstellung eines Folienbeutels zur Verfügung gestellt wird.
Durch die Streckungseinrichtung können auch Unterschiede der Zuführgeschwindigkeit der einzelnen Folienmaterialien ausgeglichen werden. Vorteilhafterweise werden diese jedoch mit Hilfe von Spanneinrichtungen ausgeglichen, die die Folie stromaufwärts der Streckungseinrichtung mit einer konstanten Spannung beaufschlagen. Dies dient zur Erhöhung der Präzision bei der Folienzuführung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sowohl des Verfahrens als auch der Vorrichtung ist als Verbindungsmechanismus für die einzelnen Folien ein Schweißvorgang vorgesehen. Bei der erfindungsgemäßen Beutelherstellungsvorrichtung ist dann eine Schweißeinrichtung stromabwärts der Streckungseinrichtung vorgesehen.
Im folgenden wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beutelherstellungsvorrichtung mit Hilfe der anliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigt
Figur 1
eine schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Beutelherstellungsvorrichtung,
Figur 2
einen Ausschnitt eines Folienstranges vor dem Zuführen zu der Verbindungseinrichtung,
Figur 3
einen fertiggestellten Folienbeutel, und
Figuren 4a und 4b

eine Streckungseinrichtung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 3 zeigt einen fertiggestellten Folienbeutel, wie er z.B. zur Aufnahme von Getränken vorgesehen ist. Der Folienbeutel 2 besteht aus zwei Seitenfolien, die entlang der Seitenkanten 8 miteinander verschweißt sind. Im Bodenbereich ist bei dem gezeigten Beispiel eine Bodenfolie in dem Bereich 10 dazwischen geschweißt. Auf diese Weise hat der Folienbeutel 2 nach Auseinanderfalten der Bodenfolie eine Ausdehnung, die Raum für das Füllgut z.B. das Getränk, zur Verfügung stellt. Im Anschluß an den Füllvorgang wird der Folienbeutel an der Oberkante 12 verschweißt, um verschlossen zu werden. Auf den Seitenfolien sind z.B. Aufdrucke 14 über den Inhalt des Folienbeutels vorgesehen. Bei dem gezeigten Beispiel eines Folienbeutels ist nahe der Unterkante der jeweiligen Seitenfolien eine Markierung 16 vorgesehen. Das Material des Folienbeutels kann z.B. Aluminiumlaminatfolie sein.
In Figur 1 bezeichnet 22 Vorratsrollen, auf denen Folienstränge zur Bildung der Seitenfolien aufgerollt sind Auf den Seitenfolien ist bereits der Aufdruck 14 für die einzelnen Folien vorgesehen, Nicht gezeigt ist der Übersicherlichkeit halber die Zuführung der Bodenfolie. Die einzelnen Folien 4, 6 werden z.B. durch an sich bekannte, federbeaufschlagte Spanneinrichtungen 24 und um Umlenkrollen 26 und 28 geführt. 29 bezeichnet eine Abzugseinrichtung für die miteinander verbundenen Folien, z.B. rotierende Walzen, die die verschweißten Folien in Richtung 20 durch Reibschluß fördern. 32 bezeichnet den Schweißkopf einer Schweißeinrichtung 30 und 34 bezeichnet das Messer einer Schneideinrichtung 36, das sich über die Breite der Folie erstreckt.
38, 39 bezeichnet eine Meßeinrichtung, die z.B. durch zwei optische Sensoren 38, 39 gebildet ist, die oberhalb und unterhalb des zusammengeführten Folienstranges angeordnet sind, um darauf befindliche Markierungen zu detektieren. Die optische Meßeinrichtung ist mit einer Steuerung 40 verbunden, die über Signalleitungen 42 wiederum mit Klammereinrichtungen 44 verkoppelt ist, die an den zugeführten Foliensträngen angreifen können.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt einer zugeführten Folie. Die Laufrichtung des Folienstranges ist wiederum mit 20 bezeichnet. 18 bezeichnet die Schnittkanten, entlang derer die Schneideinrichtung 36 den Folienstrang in einzelne Folienbeutel zerschneiden soll. Markierungen 16 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel entlang einer solchen zukünftigen Schnittkante vorgesehen. Sie sind bereits zusammen mit den Aufdrucken 14 für die einzelnen Folienbeutel auf der Folie aufgedruckt, die von der Vorratsrolle 20 abgezogen wird. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Folienbeutel senkrecht zur Laufrichtung gleichzeitig bearbeitet.
Figuren 4a und 4b zeigen eine Streckungsvorrichtung 46, die bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anstelle der Klammereinrichtungen 44 zum Einsatz kommt. 4 bezeichnet wiederum einen Folienstrang, der zu strecken ist. Halteeinrichtungen 48 und 50 sind in einem Abstand 60 in Zuführrichtung 20 der Folie vorgesehen. Die Halteeinrichtungen sind z.B. Klammern, die senkrecht zur Transportrichtung 20 der Folie aufeinander zubewegt werden können. Ein Streckungskörper 52 in Form eines Kolbens, der in Richtung 58 bewegbar ist, ist derart angeordnet, daß er sich in Richtung 58 auf die Folie 4 zubewegen kann. Der Streckungskörper 52 erstreckt sich ebenso über die gesamte Breite des Folienmateriales 4.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der ersten beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt durchgeführt:
Folienstränge, wie sie als Ausschnitt in der Figur 2 gezeigt sind, werden von den Folienrollen 22 abgerollt. Dies geschieht z.B. durch die Zugkraft, die die Abführeinrichtung 29 z.B. durch Reibschluß von entsprechenden Förderwalzen auf den Folienstrang ausübt Die Abfördergeschwindigkeit wird dabei an der Stelle der Abförderwalzen 29 konstant gehalten. Die jeweiligen Folienstränge 4, 6 werden durch eine Spanneinrichtung 24 mit einer im wesentlichen konstanten Spannung beaufschlagt, bevor sie durch Umlenkrollen 26 und 28 zusammengeführt werden. In der Darstellung der Figur 1 befinden sich auf dem oberen Folienstrang 4 der Figur 2 entsprechende Aufdrucke 14 auf der nach oben weisenden Seite. Analog befinden sich bei der Darstellung der Figur 1 auf dem unteren Folienstrang 6 entsprechende oder andere Aufdrücke auf der nach unten weisenden Seite. Nach dem Zusammenführen der Folienstränge 4 und 6 durch die Umlenkrolle 28 laufen diese durch die optischen Meßeinrichtungen 38, 39. 39 detektiert die einzelnen Markierungen 16 auf dem oberen Folienstrang, während 38 die Markierungen auf dem unteren Folienstrang detektiert. Entsprechende Signale dieser optischen Meßeinrichtungen 38, 39 werden an die Steuerung 40 weitergeleitet, die aus der Geschwindigkeit der Abfördereinrichtung 29, die der Steuerung 40 über die Signalleitung 43 zugeführt wird, den Abstand der einzelnen Markierungen 16 sowohl für den oberen als auch für den unteren Folienstrang 4 bzw. 6 errechnet.
Ergibt sich aus der Messung der Meßeinrichtungen 38, 39 ein Unterschied der Abstände der einzelnen Markierungen von einem Folienstrang 4 zum anderen Folienstrang 6, so gibt die Steuerung 40 ein Signal an die Klammer 44, die dem Folienstrang zugeordnet ist, auf dem die Markierungen 16 einen geringeren Abstand haben als auf dem anderen Folienstrang. Die entsprechende Klammer 44 greift kurzzeitig an den entsprechenden Folienstrang an. Dadurch, daß die Abfördergeschwindigkeit der Abförderungswalzen 29 konstant bleibt, kommt es zu einer Streckung der kürzeren Folie, während die andere Folie nicht gestreckt wird. Die Klammer 44, die das Signal der Steuerung 40 erhalten hat, bleibt solange geschlossen, bis der Unterschied der Abstände der Markierungen 16 auf den jeweiligen Foliensträngen ausgeglichen ist.
Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform kann die Steuerung 40 den gemessenen Abstand der einzelnen Markierungen 16 in Zuführrichtung auch mit einem vorgegebenen Sollabstand vergleichen. Auf diese Weise ist ein Vergleich der einzelnen Abstände auf den zwei verschiedenen Folien überflüssig.
Mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Streckungseinrichtung 46 gemäß den Figuren 4a und b aufweist, wird die Streckung wie folgt durchgeführt. Wird von einer der Meßeinrichtungen 38, 39 festgestellt, daß eine Folie gestreckt werden muß, so wird ein Signal an die Streckungseinrichtung 46 gegeben. Die Halteeinrichtungen 48, 50 bewegen sich auf die Folie 4, 6 zu und halten diese im Abstand 60 fest. Gleichzeitig bewegt sich der Stempel 52 in Richtung 58 auf die Folie zu und zieht diese aus ihrer ursprünglichen Lage seitlich heraus. Auf diese Weise wird eine Streckung erreicht, die nur im Bereich zwischen den Halteeinrichtungen 48, 50 wirkt und so einen Längenunterschied der Folien ausgleicht.
Nachdem durch den entsprechenden Streckungsprozeß die Folienmaterialmenge, die von den einzelnen Folien 4, 6 für einen Folienbeutel in Zuführungsrichtung zur Verfügung gestellt wird, ausgeglichen ist, werden die zusammengelegten Folienstränge 4, 6 der Schweißeinrichtung 30 zugeführt. Der Schweißkopf 32 ist so ausgestaltet, daß er beim Absenken auf die zusammengelegten Folien 4, 6 diese entlang der zukünftigen Seitenkanten 8 und dem Bodenbereich 10 miteinander verschweißt. Dies geschieht durch entsprechend ausgeformte Heizbereiche an dem Schweißkopf 32 in an sich bekannter Weise. Nach dem Verschweißen hebt sich der Schweißkopf 32 wieder an und die zusammengeschweißten Folienstränge werden der Schneideinrichtung 36 zugeführt Mit Hilfe eines Messers 34 wird der zusammengechweißte Folienstrang entlang der Kanten 18 zerschnitten, um einzelne Folienbeutel zu bilden.
Die gesamte Beutelherstellungsvorrichtung arbeitet dabei in der Regel taktweise in einem Takt, der der Breite eines Folienbeutels in Zuführrichtung des Folienmateriales entspricht. Wenn in den bisherigen Ausführungen von einer konstanten Geschwindigkeit der Abförderungswalze 29 gesprochen wird, so ist damit gemeint, daß ein konstanter Takt vorliegt und während der einzelnen Taktperioden die Geschwindigkeit konstant gehalten wird.
Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform können die Vorratswalzen 22 auch motorgetrieben sein. Wird die Zufuhr einer Folie durch Angreifen der entsprechenden Klammereinrichtung 44, 46 gestoppt, oder die Folie gestreckt, so wird das während dieser Zeit von der Vorratsrolle 22 abgerollte Folienmaterial durch die Spannvorrichtung 24 trotzdem auf konstanter Spannung gehalten.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Markierung 16 für mehrere Folienbeutel, die senkrecht zur Zuführungsrichtung 20 der Folienmaterialien 4, 6 gleichzeitig bearbeitet werden, vorgesehen. Dementsprechend ist entlang der Breite des Folienmaterials auch nur jeweils ein optischer Sensor 38 bzw. ein optischer Sensor 39 notwendig. Soll Folienmaterial mit mehreren Markierungen entlang der Breite des Folienmaterlais verarbeitet werden, so ist eine entsprechende Anzahl von optischen Sensoren entlang der Breite vorzusehen.
Der Aufdruck über den Inhalt der Folienbeutel kann auch direkt als Markierung eingesetzt werden, indem entsprechende charakteristische Merkmale, wie Ecken oder Kanten in dem Bild von den Meßeinrichtungen ausgewertet werden. So kann auf eine zusätzliche Markierung 16 vollständig verzichtet werden.
Ein Sonderfall kann auftreten, wenn die Folienmaterialmenge, die von den einzelnen Foliensträngen jeweils für einen Folienbeutel zur Verfügung gestellt wird, im wesentlichen gleich ist. Es könnte dann dazu kommen, daß die Maschine ständig zwischen den Klemmeinrichtungen der einzelnen Folienstränge 4, 6 umschalten würde. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, wenn einer der beiden Folienstränge permanent vorgedehnt wird. Der entsprechend andere Folienstrang wird dann auf die oben beschriebene Weise mit der ihm zugeordneten Streckungseinrichtung entsprechend gestreckt und dem permanent vorgedehnten Folienstrang angeglichen.
Die permanente Dehnung kann z.B. erreicht werden, indem der Motor der entsprechenden Vorratsrolle langsamer betrieben wird. Eine andere Möglichkeit ist es, die Spanneinrichtung 24 des entsprechenden Folienstranges mit einer höheren Vorspannung zu versehen. Schließlich ist es auf einfache Weise möglich, die Streckungseinrichtung der permanent vorzudehnenden Folie zur Vordehnung einzusetzen. Die entsprechenden Klemmeinrichtungen 40, 48, 52 werden in diesem Fall zur Verlangsamung des entsprechenden Folienmateriales eingesetzt, indem sie nicht vollständig den Folientransport stoppen.
Werden mehr als zwei Folienstränge eingesetzt, so kann bei jeder Zuführung ein entsprechender Streckungsmechanismus vorgesehen werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sichergestellt, daß die Folienmaterialmenge, die von den einzelnen Foliensträngen 4,6 für einen Folienbeutel in Zuführrichtung bereitgestellt wird, konstant bleibt. Es lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Genauigkeiten in der Größenordnung von µm erreichen. Auf diese Weise ist auch bei großen Durchsatzmengen und - geschwindigkeiten gewährleistet, daß die einzelnen Folien lagerichtig aufeinandergelegt werden und es zu keinem Versatz des Musters oder weiterer Merkmale der Folienbeutel kommen kann.

Claims (23)

  1. Verfahren zum Herstellen von Folienbeuteln, insbesondere Getränkefolienbeuteln (2), bei welchem zumindest zwei Folien (4, 6) zugeführt werden, die als Seitenfolien (8) der Folienbeutel dienen, die Folien aufeinandergelegt werden und an den zukünftigen Seitenkanten der Folienbeutel miteinander verbunden werden, die so miteinander verbundenen Folien abgeführt und entlang der Verbindung geschnitten werden um einzelne Folienbeutel zu bilden, wobei ein Ausgleich eventuell auftretender Unterschiede in den Folienmaterialmengen, die jeweils von den zumindest zwei Folien (4, 6) in Zuführrichtung (20) für jeweils einen Folienbeutel vorgesehen sind, durch Streckung derjenigen Folie erreicht wird, die für einen Folienbeutel die kleinere Folienmaterialmenge bereitstellt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Streckung durch kurzzeitiges Unterbrechen oder Verlangsamen der Folienzufuhr der zu streckenden Folie erreicht wird, während die Abförderungsbedingungen nicht verändert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine kurzzeitige Unterbrechung mit Hilfe einer Klammereinrichtung (44) erreicht wird, die an der zugeführten Folie angreift.
  4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Streckung durch kurzzeitiges Halten der zu streckenden Folie (4, 6) an zwei in Zuführrichtung (20) beabstandeten Stellen (54, 56) und gleichzeitiges Erhöhen der Folienspannung zwischen den zwei Haltepunkten (54, 56) erreicht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Erhöhung der Folienspannung mit Hilfe eines Streckkörpers (52) erreicht wird, der die zu streckende Folie (4, 6) über die gesamte Breite zwischen den zwei Haltepunkten (54, 56) seitlich aus der unbeeinflußten Transportbahn auslenkt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die zugeführten Folienmaterialien senkrecht zur Zuführungsrichtung zumindest eine Breite aufweisen, die mehreren Folienbeuteln (2) entspricht, und mehrere Folienbeutel in einer Reihe gleichzeitig aus diesen Folienmaterialien hergestellt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Folienmaterialmenge, die in Zuführrichtung von einer Folie für jeweils einen Folienbeutel bereitgestellt wird, mit Hilfe von Markierungen (16) ermittelt wird, die an dem Folienmaterial in Abständen aufgebracht sind, die der Folienmaterialmenge entsprechen, die jeweils für einen Folienbeutel bereitgestellt wird.
  8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jeweils nur eine Markierung (16) für eine Reihe vorgesehen ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Markierungen (16) optisch erfaßt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Markierungen (16) auf die Folien (4, 6) aufgedruckt sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Markierungen (16) in einem Bereich der Folien (4, 6) aufgebracht sind, der Teil der Seitenfolien eines Folienbeutels wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    als Markierungen Teile eines Informationsausdruckes (14) eingesetzt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die einzelnen Folien beim Verbindungsprozeß entlang der zukünftigen Seitenkanten (8) der Folienbeutel miteinander verschweißt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine der zumindest zwei Folien (4, 6) permanent vorgedehnt wird und die andere Folie oder die anderen Folien entsprechend durch Streckung angeglichen werden.
  15. Beutelherstellungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zumindest einer ersten und einer zweiten Zuführeinrichtung (22, 24, 26, 28) für jeweils eine Folie (4, 6), einer Einrichtung (30) zum Verbinden der einzelnen Folien, einer Abfördereinrichtung (29) zum Abfördern der verbundenen Folien, einer Schneideinrichtung (36) zum Zerschneiden der verbundenen Folien zu einzelnen Folienbeuteln, einer Meßeinrichtung (38, 39) zur Erfassung der Menge an Folienmaterial der zugeführten Folien (4, 6), das in Zuführrichtung für die Herstellung jeweils eines Folienbeutels vorgesehen ist, und jeweils einer Streckungseinrichtung (44,46) für jede der zumindest zwei zugeführten Folien, die so ausgestattet sind, daß sie in Antwort auf ein Signal der Meßeinrichtung die jeweilige Folie (4, 6) strecken.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Meßeinrichtung eine Anzahl optischer Sensoren (38, 39) zur Erfassung von Markierungen (16) auf den Folien umfaßt.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 und 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Streckungseinrichtungen Klammern (44) umfassen, die an den zugeführten Folien (4, 6) angreifen, um die jeweilige Folienzufuhr zu verlangsamen oder zu unterbrechen.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 und 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Streckungseinrichtung (46) zwei in Folientransportrichtung (20) beabstandete Klammereinrichtungen (48, 50), die so ausgestaltet sind, daß sie an der zugeführten Folie (4, 6) an zwei beabstandeten Haltepunkten (54, 56) angreifen können und einen Streckmechanismus (52) zwischen den Klammereinrichtungen (48, 50), der so ausgestaltet ist, daß er die zugeführte Folie (4, 6) über die gesamte Folienbreite zwischen den Haltepunkten (54, 56) seitlich auslenken kann, umfaßt.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Streckungsmechanismus einen senkrecht zur Folientransportrichtung (20) beweglichen Stempel (52) umfaßt, der sich über die gesamte Folienbreite erstreckt.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
    gekennzeichnet durch
    eine Ausdehnung senkrecht zur Zuführrichtung der Folien, (4, 6) die ausreichend ist, Folien zu verarbeiten, deren Breite mehreren Folienbeuteln (2) entspricht.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur Erfassung der Folienmaterialmenge, die in Zuführrichtung (20) von den einzelnen Folien (4,6) zur Herstellung eines Folienbeutels bereitgestellt wird, für jede zugeführte Folie nur ein Sensor (38, 39) entlang der Breite der zugeführten Folie vorgesehen ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
    gekennzeichnet durch
    Spanneinrichtungen (24) zur Aufrechterhaltung der Spannung der zugeführten Folien (4, 6).
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Einrichtung zum Verbinden der einzelnen Folien eine Schweißeinrichtung (30, 32) umfaßt.
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