THIES, Jörg Christian (Am Telgenkamp 12, Dissen, 49201, DE)
Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Herstellung von Beuteln, die vorzugsweise zum Großteil aus Papier bestehen, umfassend:
- eine Perforationseinrichtung (6) zum Querperforieren einer Materialbahn (3),
- eine Schlauchbildungseinrichtung (9) zum Bilden eines Schlauches (10) aus der Materialbahn (3),
- einer Trenneinrichtung zum Abtrennen einzelner Schlauchabschnitte (12),
- einer Einrichtung zum Anformen eines Bodens an einem der Enden des Schlauchabschnitts (12), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zusätzliche Abreißvorrichtung (11 ) vorgesehen ist, mit welcher einzelne Materialabschnitte von den Schlauchabschnitten (12) oder von den Beuteln abreißbar sind.
2. Vorrichtung (1 ) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Abreißvorrichtung (18) der Einrichtung zum Anformen des Bodens nachgeordnet ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Abreißvorrichtung (18) der Einrichtung zum Anformen des Bo- dens vorgeordnet ist.
4. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Abreißvorrichtung (18) eine Einrichtung (54) zum Entfernen der Materialabschnitte umfasst.
5. Vorrichtung (1 ) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (54) zum Entfernen der Materialabschnitte zumindest eine Nadelwalze (50) umfasst.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trenneinrichtung zum Abtrennen einzelner Schlauchabschnitte zumindest ein Haltemittel vorgesehen ist, mit welchem der Materialabschnitt erfassbar ist und welcher sich derart bewegt, dass sich der Materialabschnitt relativ zu dem Schlauchabschnitt in Ruhe befindet, welchem der Materialabschnitt noch zugeordnet ist.
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Abreißeinrichtung (18) zumindest zwei Walzenpaare (19, 20) umfasst, wobei die Walzen eines - in Transportrichtung der Schlauchabschnitte oder der Beutel gesehen - zweiten Walzenpaares mit einer Umfangsgeschwindigkeit betreibbar sind, die der Transportgeschwindigkeit der Schlauchabschnitte oder der Beutel entspricht, und dass der Materialabschnitt von einem ersten Walzenpaar erfassbar ist, welcher zumindest im Moment des Erfassens des Materialabschnitts mit einer im Vergleich zur Transportgeschwindigkeit der Schlauchabschnitte oder der Beutel reduzierten Umfangsgeschwindigkeit betreibbar ist.
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abreißstation (18) von einem separaten Antrieb angetrieben wird.
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abreißstation (18) in einem von dem Maschinengestell (24) der Hauptmaschine unabhängigen Maschinengestell angeordnet ist.
10. Vorrichtung (1 ) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in dem unabhängigen Maschinengestell ein Ablagezylinder (21 ) angeordnet ist.
11. Verfahren zur Herstellung von Beuteln, die vorzugsweise zum Großteil aus Papier bestehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Querperforieren einer Materialbahn mittels einer Perforationseinrichtung,
- Bilden eines Schlauches aus der Materialbahn durch eine Schlauchbildungseinrichtung,
- Abtrennen einzelner Schlauchabschnitte mittels einer Trenneinrichtung,
- eines Bodens an einem der Enden des Schlauchabschnitts mit einer Einrichtung zum Anformen von Böden, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Materialabschnitte von den Schlauchabschnitten oder von den Beuteln abgerissen werden, nachdem der Schlauchabschnitt die Trenneinrichtung verlassen hat.
12. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
Materialabschnitte von den Schlauchabschnitten oder von den Beuteln mittels einer zusätzlichen Abreißvorrichtung abgerissen werden. |
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Beuteln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung von Beuteln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Vorrichtungen und Verfahren der eingangs erwähnten Art sind schon viele Jahre bekannt. So offenbart die deutsche Patentschrift DE 720 665 eine Maschine zum Herstellen von Flach- oder Seitenfaltenbeuteln, in welcher eine Materialbahn von einem Wickel abgewickelt, zu einem Schlauch zusammengelegt und in einzelne Schlauchstücke aufgetrennt werden, welche dann jeweils mit einem Boden versehen werden.
In einer dort gezeigten Ausführungsform wird zunächst eine Bahn mit Querperforationen versehen, wobei bei jeder Perforation einzelne Perforationsabschnitte in Laufrichtung der Bahn relativ zu anderen Abschnitten versetzt sind. Nach dem Erzeugen des Schlauches und dem Abreißen einzelner Schlauchabschnitte hat diese versetzte Perforation zur Folge, dass Teile der Rückwand an einem Ende des Schlauchabschnittes die Vorderwand überragen. Dieser über die Vorderwand hinausgehende Teil der Rückwand wird auch als Lasche bezeichnet. Entsprechend überragt an dem anderen Ende die Vorderwand die Rückwand. In der Regel wird die Perforation so ausgestaltet, dass am voraus laufenden Ende des Schlauchabschnitts die Rückwand die Vorderwand überragt. Dieses Vorgehen wird gewählt, weil dann auf einfache Weise die Lasche zurückgefaltet und auf der Vorderwand befestigt, beispielsweise aufgeklebt, werden kann. Oft werden auch Teile der Vorderwand mit der Lasche zusammen zurückgefaltet und aufgeklebt, was die Dichtigkeit
des Beutels und die Haltbarkeit des Bodens erhöht. Die Rückwand braucht hierzu beispielsweise nur auf einen unbeweglichen Widerstand zu laufen. Diese so hergestellten Beutel werden im Folgenden als „herkömmliche Beutel" bezeichnet.
In jüngerer Vergangenheit sind allerdings vermehrt Beutel verlangt worden, bei denen in der Vorderwand in Längsrichtung ein Streifen transparenten Materials eingebracht ist. Die auf die Vorderwand umgefaltete Rückwand wird in der Regel bedruckt, da ja im Vergleich zu herkömmlichen Beuteln die bedruckbare Fläche auf der Vorderwand insgesamt geringer ist. Allerdings ist es bei dieser Art von Beuteln häufig auch gewünscht, dass an dem hinteren, offenen Ende ebenfalls die Rückwand die Vorderwand überragt, um einen solchen Beutel auf einfache Weise befüllen zu können.
Herkömmliche Beutel wurden dazu einfach um die Längsachse gedreht, so dass die Rückwand zur Vorderwand wurde und umgekehrt. Dann ist aber die Lasche, mit der der Beutel verschlossen wird, auf der - dann neuen - Rückwand angeordnet. Bei Beuteln mit einem transparenten Streifen geht dann aber bedruckbare Fläche verloren.
Um einen wunschgemäßen Beutel zu schaffen, ist es also erforderlich, am offenen Ende von der Vorderwand einen Materialabschnitt abzunehmen, so dass auch hier die Rückwand anschließend die Vorderwand überragt.
Aus der Praxis sind bereits Maschinen bekannt, mit welchen dieser Materialabschnitt von der Vorderwand vom nachlaufenden Ende entfernbar ist. Dies erfolgt zusammen mit dem Arbeitsschritt des Abtrennens eines Schlauchabschnitts von dem Schlauch. Das voraus laufende Ende des Schlauches wird von dem Walzenspalt eines Walzenpaares, welches oft als Abreißwalzenpaar bezeichnet wird, erfasst. Da die Walzen dieses Walzenpaares eine höhere Umfangsgeschwindigkeit aufweisen als die Walzen des letzten Vorschubwalzenpaares, reißt der Schlauchabschnitt entlang der Perforationslinie ab. Gleichzeitig wird der die Rückwand überragende Teil der Vorderwand erfasst und festgehalten, so dass dieser Teil sowohl vom
abzutrennenden Schlauchabschnitt als auch vom dann neuen voraus laufenden Ende des Schlauches abreißt. Zum Festhalten dieses Teils wird ein weiteres Walzenpaar verwendet, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen des Abreißwalzenpaares, aber größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen des Vorschubwalzenpaares ist.
Die beschriebene Vorrichtung, zu der der Anmelderin keine Druckschrift bekannt ist, arbeitet im Vergleich zu Vorrichtungen zur Herstellung herkömmlicher Beutel sehr langsam. Auch kann der abgetrennte Teil häufig nicht zuverlässig entfernt werden, so dass es zu Störungen der Maschine bis hin zu Stillständen kommen kann. Das Einstellen der drei genannten Walzenpaare zueinander gestaltet sich sehr schwierig. Zudem bereiten die erforderlichen Geschwindigkeitsdifferenzen oft Probleme und schränken die möglichen Abschnittslängen ein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Beuteln, wobei ein Materialteil der Vorderwand entfernt wird, vorzuschlagen, welche die genannten Nachteile der beschriebenen Vorrichtung des Standes der Technik überwindet.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, die die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 umfasst, sowie ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11.
Demnach ist zumindest eine zusätzliche Abreißvorrichtung vorgesehen, mit welcher einzelne Materialabschnitte von den Schlauchabschnitten oder von den Beuteln abreißbar sind. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, im Vergleich zu der beschriebenen, aus der Praxis bekannten Maschine die Trenneinrichtung zum Abtrennen einzelner Schlauchabschnitte von Maschinen zur Herstellung herkömmlicher Beutel grundsätzlich nicht zu verändern. Um nun den Materialabschnitt abtrennen zu können, ist eine weitere Trenn- bzw. Abreißeinrichtung vorgesehen. Diese weitere Abreißeinrichtung arbeitet unabhängig von der ersten Trenneinrichtung zum Abtrennen einzelner
Schlauchabschnitte, aber nach dem gleichen Funktionsphnzip. Sie kann sogar baugleich mit der ersten Trenneinrichtung sein. Das Abtrennen eines Schlauchabschnittes vom Schlauch und das Heraustrennen des Materialabschnitts erfolgt also in zwei separaten Arbeitsschritten in zwei separaten Stationen. Mit der Erfindung kann also die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die aus Maschinen zur Herstellung herkömmlicher Beutel bekannt ist, beibehalten werden, da nicht nur die Trenneinrichtung zum Abtrennen einzelner Schlauchabschnitte mit dieser Geschwindigkeit betreibbar ist, sondern auch die zusätzliche Trenneinrichtung. Darüber hinaus arbeitet eine erfindungsgemäße Vorrichtung wesentlich zuverlässiger, da keine aufwändige, den abgerissenen Materialabschnitt abtransportierende Einrichtung innerhalb der ersten Trenneinrichtung vorgesehen werden muss. Der Materialabschnitt kann von einer der Walzen, die den Materialabschnitt abtrennen, abgeführt werden. Ein wesentliches Merkmal ist es also, dass der Materialabschnitt erst dann von dem Schlauchabschnitt oder sogar von dem Beutel abgerissen wird, wenn dieser die erste Trenneinrichtung verlassen hat. Es wird bevorzugt von einem Beutel oder Schlauchabschnitt der Materialabschnitt abgerissen, der einem der Trenneinrichtung gerade vereinzelten Schlauchabschnitt oder einem in der Trenneinrichtung zu vereinzelnden Schlauchabschnitt voraus läuft. Der Beutel oder Schlauchabschnitt, von dem der Materialabschnitt abgerissen wird, kann dem letztgenannten Schlauchabschnitt direkt vorauslaufen oder es können weitere Schlauchabschnitte dazwischen laufen. Zwischen zwei Schlauchabschnitten oder zwei Beuteln, bei denen die Materialabschnitte abgetrennt werden sollen, besteht also eine Lücke. Diese Lücke zeichnet sich dadurch aus, dass keine Bestandteile des ersten Schlauchabschnitts oder des ersten Beutels mit Bestandteilen des nachfolgenden Schlauchabschnitts oder des nachfolgenden Beutels überlappen. Insbesondere überlappt der abzutrennende Materialabschnitt des voraus laufenden Schlauchabschnitts nicht mit der voraus laufenden Lasche des nachfolgenden Schlauchabschnitts.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, die zusätzliche Abreißvorrichtung der Einrichtung zum Anformen des Bodens nachzuordnen. Eine solche Vorrichtung lässt sich besonders einfach aus einer
Vorrichtung zur Herstellung herkömmlicher Beutel konstruieren, indem eine zusätzliche Abreißeinrichtung angekoppelt wird. Die zusätzliche Abreißvorrichtung kann beispielsweise als zusätzliches Modul hergestellt werden, welches optional angeboten und verkauft oder sogar später nachgerüstet werden kann. Ist eine solche zusätzliche Abreißvorrichtung an der genannten Position vorhanden, kann diese auch außer Betrieb gesetzt werden, wenn herkömmliche Beutel hergestellt werden sollen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist also auch sehr flexibel einsetzbar, wenn es um die Herstellung unterschiedlicher Beutelarten geht.
In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, die zusätzliche Abreißvorrichtung der Einrichtung zum Anformen des Bodens vorzulagern. Eine gemäß dieser Ausführungsform hergestellte Vorrichtung baut kompakter als die im vorstehenden Absatz beschriebene Maschine. Bei dieser Ausführungsform ist es sogar denkbar, dass der Materialabschnitt vom vorderen Ende des Schlauchabschnitts abreißbar ist. Dies ist bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel nur dann möglich, wenn der Boden am nachlaufenden Ende des Schlauchabschnitts angeformt wird, wovon allerdings aufgrund des vergleichsweise komplizierten Verfahrensablaufes in der Regel abgesehen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in der zusätzlichen Abreißvorrichtung eine Einrichtung zum Entfernen von Materialabschnitten vorgesehen. Diese hat die Aufgabe, den Materialabschnitt sicher aus dem Transportweg der Schlauchabschnitte oder Beutel herauszunehmen, so dass es zu keinerlei Unzulänglichkeiten bei der Beutelherstellung kommt. Diese Einrichtung kann Saugeinrichtungen, Zangen oder eine Kombination aus Saugern und Zangen umfassen. Bevorzugt wird allerdings, dass die Einrichtung zum Entfernen von Materialabschnitten zumindest eine Nadelwalze umfasst. Die genannte Einrichtung zum Entfernen von Materialabschnitten kann dabei auch einfach aus Nadeln bestehen, die einer der Walzen des Abreißwalzenpaares zugeordnet sind, so dass keine zusätzliche Nadelwalze erforderlich ist. Diese Nadeln können innerhalb der Walze angeordnet und relativ zu dieser Walze verschieblich gelagert sein. Dadurch ist es möglich, die
Nadeln auszufahren, wenn der Materialabschnitt aufzunehmen ist, und die Nadeln wieder einzuziehen, wenn der Materialabschnitt wieder von der Walze abgenommen werden soll. Das Abführen der von der Walze abzunehmenden Materialabschnitte erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Absaugeinrichtung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Trenneinrichtung zum Abtrennen einzelner Schlauchabschnitte, die in dieser Patentanmeldung auch als erste Abreißeinrichtung bezeichnet wird, Haltemittel umfasst, mit welchem oder welchen der später abzureißende Materialabschnitt fixiert wird. Derartige Haltemittel werden so bewegt, dass sich der Materialabschnitt relativ zu dem Schlauchstück, zu welchem dieser Materialabschnitt gehört, in Ruhe befindet. Wenn sich also der Materialabschnitt am nachlaufenden Ende des abzureißenden Schlauchabschnitts befindet, müssen die Haltemittel sich mit der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen des Walzenpaares, welches den abzureißenden Schlauchabschnitt beschleunigt, bewegen. Sollte der Materialabschnitt aber an dem voraus laufenden Ende des Schlauches, von dem der Schlauchabschnitt abgerissen wird, verbleiben, so müssen sich die Haltemittel mit der Transportgeschwindigkeit des Schlauches bewegen. Als Haltemittel kommen bevorzugt die Umfangsflächen weiterer Walzen in Frage. Gegebenenfalls kann auf zusätzliche Haltemittel verzichtet werden, wenn das Abreißwalzenpaar oder das Vorzugswalzenpaar den abzureißenden Schlauchabschnitt oder den nachfolgenden Schlauch direkt im Bereich des besagten Materialabschnitts erfassen.
In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass an allen Stellen in dieser Anmeldung, an denen Walzen erwähnt werden, beliebige umlaufende Transportmittel denkbar sind, etwa Förderbänder, die über mehrere Rollen oder Walzen geführt werden und letztendlich denselben Zweck wie die vorgenannten Walzen erfüllen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Abreißstation mit einem von dem Antrieb der Hauptmaschine separierten Antrieb antreibbar ist. Um die genannte Vorrichtung also um eine zweite Abreißstation erweitern zu können, muss keine getriebliche Verbindung
zwischen dem Antrieb der eigentlichen Maschine zur zweiten Abreißstation hergestellt werden. Dies erleichtert die Montagearbeiten.
Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die zweite Abreißstation in einem Maschinengestell angeordnet ist, das vom Maschinengestell der
Hauptmaschine unabhängig ist. Beide Maschinengestelle können dann über
Verbindungselemente wie etwa Schrauben miteinander verbunden werden, bilden aber letztendlich eigenständige Einheiten. Unter Hauptmaschine wird im
übrigen der Maschinenteil verstanden, mit dem „herkömmliche Beutel" vollständig herstellbar sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auch ein Ablagezylinder in dem Maschinengestell, in dem die zweite Abreißstation angeordnet ist, gelagert ist. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den weiteren Ansprüchen hervor.
Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2 Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 3 Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 4 Detailansicht der zweiten Abreißstation
Fig. 5 Detailansicht der ersten Abreißstation
Fig. 6 Draufsicht auf eine Materialbahn, die mit Perforationen versehen ist
Fig. 7 Aufsicht auf ein Schlauchstück, welches vereinzelt wurde.
Fig. 8 Aufsicht auf ein Schlauchstück, bei welchem ein Materialabschnitt abgerissen wurde.
Fig. 9 Aufsicht auf einen fertigen Beutel
Fig. 10 Längsschnitt durch eine Nadelwalze in einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung
Fig. 11 Ansicht Xl - Xl aus Fig. 10
Fig. 12 Nadelwalze aus Fig. 10, jedoch um 90 Grad gedreht
Fig. 13 Ansicht XIII- XIII aus Fig. 12
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Herstellung von Beuteln. In dieser Figur sind die wesentlichen Bestandteile dieser Vorrichtung schematisch gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Abwickeleinrichtung 2, welcher eine Materialbahn 3 in Form eines Wickels 4 zugeführt wird. Von diesem Wickel 4 ausgehend wird die Bahn 3 über Leitwalzen 5 der Querschneidestation 6 beziehungsweise Perforierstation 6. Diese Station 6 umfasst ein oder mehrere nicht näher dargestellte Querschneid- oder Querperforiermesser, welches auf einer Walze 7 umläuft. Die Materialbahn 3 läuft in dieser Station 6 über eine Gegendruckwalze 8, die vor allem den Zweck hat, den für den Schneid- oder Perforiervorgang notwendigen Gegendruck bereitzustellen. Bei diesem Schneid- oder Perforiervorgang wird die Bahn nicht durchtrennt, sondern mit Schwächungsschnitten oder - Perforationen versehen, entlang welcher später der zu bildende Schlauch zur Vereinzelung in Schlauchstücke reißt. Auch die Perforationen zum späteren Abreißen der Materialabschnitte werden in der beschriebenen Station 6 in die Materialbahn eingebracht. Hierzu weist die Walze 7 in bestimmten Bereichen Messer auf, die parallel zueinander angeordnet sind.
Anschließend durchläuft die Materialbahn 3 einen Walzenspalt, der von einer weiteren Leitwalze 5 und einer als Längsleimung 26 ausgebildeten Walze. Diese trägt Leim auf einen Seitenbereich der Materialbahn 3 auf, damit beide Seitenbereiche nach der Schlauchbildung, die im folgenden beschrieben wird, dauerhaft miteinander verbunden sind.
In der nachfolgenden Schlauchbildungsstation 9 wird aus der Materialbahn 3 ein Schlauch 10 gebildet, indem die Bahn 3 mittels Führungselementen, wie beispielsweise Führungsblechen, seitlich eingeschlagen wird, so dass sich die Ränder der Materialbahn anschließend überlappen. Die sich anschließend überlappenden Bereiche wurden bereits mittels der Längsleimung 26 mit einem geeigneten Klebstoff versehen. Während des Einschiagens der Papierbahn
können auch Seitenfalten eingelegt werden. Das Einlegen der Seitenfalten kann aber auch nach der Schlauchbildung erfolgen. Der Schlauch 10 wird nun meist in der Transportrichtung z weitergeführt.
Nachdem der Schlauch 10 erzeugt wurde, wird dieser in der Abreißstation 11 zu Schlauchstücken 12 vereinzelt. Dazu wird der Schlauch 10 durch den Walzenspalt eines ersten Walzenpaares 13 geführt. Während des weiteren Vorschubs des Schlauches gelangt dieser in den Walzenspalt eines zweiten Walzenpaares 14. Die Walzen des zweiten Walzenpaares haben ständig oder zumindest temporär eine größere Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen des ersten Walzenpaares 13, deren Umfangsgeschwindigkeit vorteilhafterweise mit der Transportgeschwindigkeit des Schlauches 10 übereinstimmt. Wenn die von dem vorauslaufenden Ende des Schlauches gesehen nächste Perforation den Walzenspalt des ersten Walzenpaares 13 passiert hat, greift das zweite Walzenpaar 14 an den Schlauch 10 an. Dieses kann erfolgen, indem das vorauslaufende Ende des Schlauches in den Walzenspalt des zweiten Walzenpaares einläuft. Die Walzen des zweiten Walzenspaltes 14 können aber auch relativ, beispielsweise senkrecht, zum Schlauch 10 bewegt werden und an den Schlauch angelegt werden. Wenn die Walzen des zweiten Walzenspaltes 14 an den Schlauch anliegen, reißt der Schlauch entlang des Schnittes bzw. der Perforation, der oder die in der Station 6 in die Bahn eingebracht wurde.
Das vom Schlauch abgerissene Schlauchstück 12 gelangt nun in die Bodenbeleimungs- und Bodenumklappstation 15. Dazu wird das Schlauchstück 12 auf dem Bodenmacherzylinder 16 festgehalten. Durch ein geeignetes Element, beispielsweise durch eine Stange, wird die voraus laufende Lasche des Schlauchstücks, welche in der Regel Bestandteile der Unterseite ist und die Oberseite überragt, umgeklappt, so dass Teile der unteren Lage nach dem Umklappen auf der Außenseite der oberen Lage aufliegt. Zuvor wird die Lasche und/oder der Bereich der Außenseite der oberen Lage, auf dem die Lasche nach dem Umklappen aufliegt, mit einem Klebstoff, beispielsweise mit Leim, versehen. Dazu dient die Leimauftragseinrichtung, die in der Figur 1 durch den Leimzylinder 17 symbolisiert wird.
Nachdem der Beutel soweit fertig gestellt wurden, durchläuft dieser eine zweite Abreißstation 18. Diese Abreißstation 18 ist also dem Bodenmacherzylinder 17 nachgeordnet. Diese Station ist grundsätzlich wie die erste Abreißstation 11 aufgebaut und arbeitet analog. Die Abstände der beiden Walzenspalte sind so eingestellt, dass der Walzenspalt des Walzenpaares 19 nur den Materialabschnitt der oberen Lage erfasst, der über die untere Lage hinaus ragt, während das Walzenpaar 20 für einen beschleunigten Weitertransport des Beutels sorgt. Dieser Materialabschnitt wird dann auf eine vorteilhafte Art und Weise abgeführt. Nach dem Abreißen des besagten Materialabschnitts wird der Beutel mittels eines Ablagezylinders 20 auf einen Tisch 21 abgestellt. Dabei werden die Beutel in der Regel senkrecht stehend angeordnet. Von diesem Tisch 21 können die Beutel dann stapelweise auf eine geeignete Weise entnommen werden.
Die Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das grundsätzliche Funktionsprinzip unterscheidet sich nicht von dem einer Vorrichtung gemäß der Figur 1 , weshalb gleiche Elemente auch die gleichen Bezugszeichen erhalten haben. Die zweite Abreißvorrichtung 18 ist nun in Transportrichtung z gesehen vor der Bodenbeleimungs- und Umklappstation 15 angeordnet. In diesem Fall wird also erst der Materialabschnitt am hinteren Ende des Schlauchabschnitts abgerissen, bevor der Boden gefertigt wird. Die Beutel, die mit der Vorrichtung gemäß dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gefertigt wurden, unterscheiden sich nicht von den Beuteln, die mit einer Vorrichtung gemäß dem in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel gefertigt wurden.
Die in den beiden Ausführungsbeispielen gezeigten Vorrichtungen unterscheiden sich nicht nur in Bezug auf die Anordnung der zweiten Abreißstation 18. Darüber hinaus dient bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 der Bodenmacherzylinder 16 gleichzeitig als Ablagezylinder, so dass auf einen separaten Ablagezylinder verzichtet werden kann. Allerdings muss die zweite Abreißstation von Anfang an bei der Konstruktion einer erfindungsgemäßen Vorrichtung berücksichtigt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 kann die zweite Abreißstation 18 auch
nachträglich oder optional vorgesehen werden. Dies wird in der Figur 1 durch die Trennlinie 23 verdeutlicht, mit der angedeutet wird, dass sich die zweite Abreißstation 18 und demzufolge auch der Ablagezylinder 21 in einem von dem Maschinengestell der Hauptmaschine 24 getrennten Maschinengestell, also in dem Maschinengestell 25 der zweiten Abreißstation, gelagert sein können. Grundsätzlich kann die zweite Abreißstation mit einem eigenen Antrieb versehen sein, der die Walzen dieser Abreißstation 18 mit Drehmoment versorgt. Auch andere möglicherweise notwendigen Elemente dieser Abreißstation können von diesem Antriebsmotor mit Kraft versorgt werden. Auch der Ablagezylinder, sofern vorhanden, kann auf diese Weise mit Kraft bzw. Drehmoment versorgt werden. Von besonderem Vorteil ist dieser separate Antrieb, wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der Figur 1 ausgeführt ist. In diesem Fall ist eine volle Modularität gegeben, da die zweite Abreißstation völlig eigenständig funktioniert und daher einer vorhandenen Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln auf einfache Weise beigestellt werden kann. Aber auch in einer Vorrichtung gemäß der Figur 2 hat ein separater Antrieb den Vorteil, dass die zweite Abreißstation nachgerüstet werden kann.
Die Figur 3 zeigt nochmals eine Vorrichtung gemäß der Figur 1. Im Vergleich zur Figur 1 sind nunmehr die Walze der Walzenpaare 19 und 20 mit Bezugszeichen versehen worden. Die Walze 50 des Walzenpaares 19 ist dabei als Nadelwalze ausgebildet, was in Figur 4 näher erläutert wird. Die Walze 51 ist entsprechend als Gegendruckwalze ausgelegt, die Vertiefungen umfassen kann, in welche die Nadeln eintauchen können. Diese Vertiefungen können beispielsweise bohrlochartig oder als Nuten ausgestaltet sein. Oberhalb der Nadelwalze 50 ist eine als Absaugeinrichtung ausgestaltete Abstreifeinrichtung vorgesehen, welche den Zweck hat, einen im Walzenspalt durch die Nadelwalze 50 aufgenommenen Materialabschnitt wieder von der Nadelwalze 50 abzunehmen. Die Abstreifeinrichtung ist dabei nicht auf das Zusammenwirken mit einer Nadelwalze beschränkt. Sie kann auch mit anderen Transporteinrichtungen, die geeignet sind, einen Materialabschnitt von einem Beutel oder einem Schlauchabschnitt abzureißen, zusammenarbeiten. Eine solche Transporteinrichtung kann beispielsweise eine Saugwalze sein.
Die Figur 4 zeigt vergrößert die Walzenpaare 19 und 20. Die Walze 50 des Walzenpaares 19 ist mit Nadeln 55 ausgestattet, von denen zwei zu sehen sind. Diese Nadeln 55 sind verschieblich innerhalb der Walze 50 gelagert und werden aus der Umfangsfläche der Walze 50 herausgefahren, kurz bevor oder wenn sie die Gegendruckwalze 51 erreichen. In diesem Moment soll der Materialabschnitt 38 erfasst werden. Das Abreißen des Materialabschnitts 38 erfolgt entweder durch das Festhalten mittels der Nadeln 55 oder dadurch, dass der Materialabschnitt im Spalt der Walzen 50 und 51 festgehalten wird oder durch beides. Wenn nach weiterer Drehung der Walze 50 der Materialabschnitt in den Bereich der Absaugeinrichtung 54 gelangt ist, können die Nadeln 55 wieder innerhalb des Körpers der Walze 50 zurückgezogen werden, so dass das Absaugen des Materialabschnitts erleichtert wird. Das Aus- und Einfahren der Nadeln kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte Führungsfläche erfolgen. Die Nadeln können dazu beispielsweise federbelastet sein, so dass sie sich in der Grundstellung innerhalb des Walzenkörpers befinden. Zum Ausfahren der Nadel können diese dann über eine Führungsfläche laufen, die so angeordnet ist, dass die Nadeln gegen die Federkraft nach außen gedrückt werden. Die Nadeln können aber auch auf andere Weise in Richtung des Doppelpfeils R, welche die radiale Richtung der Walze 50 angibt, bewegt werden. So sind beispielsweise steuerbare Pneumatikzylinder denkbar.
Während Nadeln 55 den Materialabschnitt 38 erfasst haben, befindet sich der Beutel 39 bereits im Spalt zwischen den Walzen 52 und 53. Die Umfangsgeschwindigkeit dieser Walzen ist im Wesentlichen gleich der Transportgeschwindigkeit, mit der die Beutel oder die Schlauchstücke durch die Vorrichtung transportiert werden. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 50 und 51 ist, zumindest im Zeitraum zwischen dem Erfassen des Materialabschnitts 38 und dem Abreißen, kleiner als diese Transportgeschwindigkeit, um das Abreißen überhaupt erst zu ermöglichen. Da aber die gemittelte Umlaufgeschwindigkeit, also die Strecke nach einer vollständigen Drehung der Walze 50 geteilt durch die zugehörige Zeit, gleich der Transportgeschwindigkeit sein muss, muss die Walze 50 ungleichförmig, also mit ungleichmäßiger Winkel- bzw. Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
werden. Dies kann beispielsweise über ein an sich bekanntes Ungleichförmigkeitsgetriebe oder über einen separaten Servomotor erfolgen.
Die Phasenlage der Walzen 50 ist in Richtung der Pfeile φ und -φ einstellbar, um so Schlauchstücke bzw. Beutel verschiedener Formate verarbeiten zu können.
Die Figur 4 wurde bisher nur im Zusammenhang mit einer Anordnung der zweiten Abreißstation hinter der Bodenbeleimungs- und Umklappstation 15 beschrieben. Eine zweite Abreißstation, die vor der Bodenbeleimungs- und Umklappstation 15 angeordnet ist, kann auf gleiche Weise arbeiten.
Die Figur 5 zeigt die Walzen der Walzenpaare 13 und 14 in näherer Betrachtung. Die obere Walze des Walzenpaares 13 weist auf ihrer Umfangsfläche eine Erhöhung 56 auf. Nur wenn die Erhöhung in den Spalt der Walzen des Walzenpaares 13 gelangt, wird der sich darin befindliche Schlauch zwischen den Walzen festgehalten. Auf gleiche Weise kann das Walzenpaar 14 ausgestaltet sein. Ist nun die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen des Walzenpaares 14 größer als die des Walzenpaares 13, so kann, wenn eine Perforation den Walzenspalt 13 durchschritten hat, ein Abreißen erfolgen. In der Regel laufen, zumindest im Moment des Abreißens, die Walzen des Walzenpaares 14 mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die größer ist als die Transportgeschwindigkeit, und die Walzen des Walzenpaares 13 mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Transportgeschwindigkeit des Schlauches, der Schlauchstücke oder der Beutel in der Vorrichtung.
Die Figur 6 zeigt die Materialbahn 3 nach dem Durchlaufen der Perforierstation 6. Der mittlere Bereich 30 dieser Materialbahn bildet nach dem Durchlaufen der Schlauchbildungsstation 9 die untere Lage des Schlauches bzw. des späteren Beutels. Die beiden seitlichen Bereiche 31 und 32, die beide eine unterschiedliche Breite aufweisen können, bilden später die obere Lage des fertigen Beutels. Der seitliche Bereich 32 kann auch zusätzlich noch in 32 und 32' aufgeteilt sein, wobei der Bereich 32' transparentes Material, vorzugsweise transparente Kunststofffolie, umfassen kann. Das Material, aus dem die
Bereiche 30, 31 und 32 bestehen, ist ein nicht transparentes Material, vorzugsweise Papier. Die Verbindung zwischen dem nichttransparenten Material und dem transparenten Material kann bereits erfolgt sein, wenn die Materialbahn auf dem Wickel aufgewickelt wird, der später als Wickel 4 der Vorrichtung zugeführt wird. Das Zusammenführen des transparenten und des nichttransparenten Materials kann allerdings auch innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 erfolgen.
Die Materialbahn 3 ist mit Querperforationen 33 versehen, die als strichpunktierte Linie dargestellt sind. Diese Querperforationen unterteilen sich in einen Bereich 34, bei dem die Perforation auf einer einzigen Linie liegt.
Dieser Bereich liegt im Wesentlichen im mittleren Bereich 30 der Materialbahn.
In den weiteren Bereichen der Querperforationen teilt sich diese einzige
Perforation in zwei parallel verlaufende Perforationen 35, 36 auf. Der Bereich zwischen den Perforationen 35, 36 bildet den Materialabschnitt, welcher in der zweiten Abreißstation 18 entfernt und abgeführt wird.
Die Figur 7 zeigt die Schlauchstücke 12, die durch Formen eines Schlauches aus der Materialbahn 3 gemäß Figur 3 und durch Vereinzeln erzeugt wurde. Der Pfeil z verdeutlicht dabei die Transportrichtung. Beim Vereinzelungsvorgang reißt der voraus laufende Sack entlang der Perforationslinie, die durch die Perforationslinienabschnitte 34 und 35 gebildet wird, ab. Um sicherzustellen, dass tatsächlich der Linienabschnitt 35 und nicht der Linienabschnitt 36 reißt, greifen Halteelemente an dem Materialabschnitt 38 an und sorgen dafür, dass das Schlauchstück und der Materialabschnitt mit gleicher Geschwindigkeit weiterbewegt werden. Auch wenn nun die Linienabschnitte 34 und 35 das Schlauchstück in der Figur 7 begrenzen, sind sie noch eingezeichnet, wobei die Kante 34 nun als gestrichelte Linie dargestellt ist, da sie eine nicht sichtbare Kante darstellt. In Transportrichtung gesehen überragt nun die untere Lage 30 die obere Lage, weshalb von der unteren Lage die vordere Klappe 37 sichtbar ist.
Am nachlaufenden Ende des Schlauchstücks 12 überragt die obere Lage, die durch die in der Figur 6 mit den Bezugszeichen 31 , 32, 32' bezeichneten
seitliche Bereiche gebildet wird, das Ende der unteren Lage. Die Perforation 36 ist in diesem Fall sichtbar und daher nach wie vor mit einer strichpunktierten Linie dargestellt. Diese Perforation begrenzt den Materialabschnitt 38, der in der zweiten Abreißstation 18 von dem Schlauchstück 12 oder Beutel abgerissen wird.
Die Figur 8 zeigt diesen Schlauchabschnitt 12, von dem nun der Materialabschnitt 38 abgerissen wurde. Nun überragt nicht nur am vorderen Ende, sondern auch am nachlaufenden Ende die untere Lage die obere Lage. Die vormalige Perforation 36 bildet nun die Abschlusskante der oberen Lage. Die vorherige Perforation 34 ist nun als hintere Kante der unteren Lage sichtbar.
Die Figur 9 zeigt nochmals den Schlauchabschnitt 12, der durch Umklappen der vorderen Klappe 37 auf die obere Lage verschlossen wurde und nun einen fertigen Beutel 39 darstellt. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass in den Figuren 7 bis 9 ein Flachbeutel dargestellt ist, der keine Seitenfalten aufweist. Die beschriebenen Schritte lassen sich aber gleichwohl auch auf Seitenfaltenbeutel, die zum Verpacken beispielsweise von Backwaren üblich sind, anwenden.
Die Figur 10 zeigt eine Ausführungsform einer Nadelwalze 50 und insbesondere die Steuerung der Verschiebung der Nadeln innerhalb dieser Nadelwalze.
Die Nadelwalze 50 umfasst zunächst einen Zylinderkörper 60, der hohlzylindrisch ausgestaltet ist und der an seinen Stirnflächen 61 jeweils eine zentrale öffnung 62 aufweist. Außenseitlich ist ein weiterer Hohlzylinder 63 an jeweils einer Stirnseite befestigt. Der Zylinderkörper 60 und/oder, wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, der Hohlzylinder 63 sind über ein Lager 64 in dem Maschinengestell 25 drehbar gelagert. Zumindest einer der Hohlzylinder 63 ist von einem Antrieb mit einem Drehmoment beaufschlagbar. Der Antrieb kann beispielsweise auf einen Zahnriemen wirken, der das Antriebdrehmoment auf den Hohlzylinder 63 mittels Zahnräder überträgt, der damit als Welle fungiert.
Ein weiterer Zylinder 65 durchstößt sowohl den Hohlzylinder 63 also auch die zentrale öffnung und ragt damit in den Innenraum des Zylinderkörper 60 hinein. über das Lager 66 kann sich der Hohlzylinder 63 noch auf dem Zylinder 65 abstützen. Dieser Zylinder 65 ist an nicht näher dargestellten Teilen des Maschinengestells 25 festlegbar, kann aber auch relativ zu diesem verdreht werden. Diese Verdrehmöglichkeit dient wie weiter unten beschrieben, der Einstellung der Nadeln relativ zur Außenoberfläche des Zylinderkörpers 60.
In dem Zylinderkörper 60 ist ein Nadelträger 67 in Führungen 68 verschieblich gelagert, so dass er in Richtung des Doppelpfeils R relativ zu dem Zylinderkörper 60 verschiebbar ist (siehe Figur 11 ). Die Führungen 68 bestehen in dem in der Figur 10 gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei planparallelen Ebenen, die für den Nadelträger Gleitebenen darstellen. Sie können aber grundsätzlich hierzu verschieden ausgebildet sind, solange sie die Verschiebung des Nadelträgers in der Richtung des Doppelpfeiles R zulassen. Der Nadelträger 67 trägt an zwei seiner Seitenflächen jeweils eine Reihe Nadeln 72, die durch Ausnehmungen 73 der Außenoberfläche 74 des Zylinderkörpers 60 hindurch greifen können. An den Stirnseiten 69 weist der Nadelträger 67 ellipsenförmige Ausnehmungen 70 auf. In diese ellipsenförmigen Ausnehmungen 70 greifen Rollen 71 ein, die an der dem Nadelträger 67 zugewandten Stirnseite des Zylinders 65 befestigt sind, wobei die Achse 75 der Rolle 71 nicht mit der Achse des Zylinders 65 fluchtet, sondern exzentrisch zu dieser angeordnet ist. Die Rolle kann drehbar an dem Zylinder 65 angeordnet sein.
Bisher wurde in Bezug auf die Figur 10 nur das erste, rechte Ende der Nadelwalze 50 beschrieben. Das zweite, linke Ende ist analog aufgebaut. Jedoch kann hier auf Einrichtungen zur Beaufschlagung der Walze mit einem Drehmoment verzichtet werden. Die Figur 12 zeigt dieselbe Walze 50 wie die Figur 10, jedoch um einen Winkel von 90° weitergedreht.
Die Funktion der Nadelwalze 50 kann anhand der Figuren 11 und 13 erläutert werden. In der Ausgangsstellung sind die oberen Nadeln, die sich in der so
genannten „12-Uhr-Position" befinden, vollständig innerhalb des Zylinderkörpers 60 versenkt. Die unteren Nadeln 72' („6-Uhr-Position") sind dagegen weitestmöglich ausgefahren und überragen dabei die Außenoberfläche74 des Zylinderkörpers 60. In dieser Position sind die Nadeln 72' in der Lage, einen Materialabschnitt 38 zu ergreifen. Wird nun der Zylinderkörper 60 in Drehung gemäß dem Pfeil D versetzt, so verbleibt, wie beschrieben, die Rolle 71 in ihrer Position. Die ellipsenförmige Ausnehmung 70 rollt mit den Außenseiten jedoch an der Rolle 71 ab. Da der Nadelträger nicht frei beweglich, sondern nur in Richtung des Pfeils R verschiebbar ist, wird der Nadelträger 67 durch die Einwirkung der Rolle 71 auf die Außenseiten der ellipsenförmigen Ausnehmung 70 mit einer resultierenden Zwangskraft beaufschlagt, die in Richtung R zeigt.
Um nun die Winkelposition, in der die Nadeln 72 bzw. 72' weitestmöglich ausgefahren sind, in Richtung φ oder -φ verändern zu können (siehe Figur 4), kann nun der Zylinder 65 relativ zum Maschinengestell verdreht werden. Dieses ist sogar im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. Mit der Verdrehung des Zylinders 65 wird auch die Drehachse 73 der Rolle 71 um den gleichen Winkelbetrag verschwenkt, was zur Folge hat, dass auch die Position, in der die Nadeln 72 bzw. 72' weitestmöglich ausfahrbar sind, um diesen Winkelbetrag verändert wird. Wird also beispielsweise der Zylinder 65 um 30 Grad entgegen des Uhrzeigersinns gedreht, so verändert sich die Position, in der die Nadeln 72 bzw. 72' weitestmöglich ausfahrbar sind, auf die so genannte 5-Uhr-Position.
Die Situation nach einer Vierteldrehung (Drehung um 90°) ist in der Fig. 12 dargestellt. Nun befindet sich die Hauptträgheitsachse des Nadelträgers 67 auf der Drehachse des Zylinderkörpers 67. Damit ragen die Nadeln 72 und die Nadeln 72' gleich weit aus dem Zylinderkörper heraus. Im weiteren Verlauf der Drehung werden die Nadeln 72' immer weiter in den Zylinderkörper zurückgezogen, so dass ein Materialabschnitt, der durch die Nadeln 72' auf der Umfangsfläche des Zylinderkörpers gehalten wird, wieder freigegeben wird. Die vollständige Freigabe dieses Materialabschnitts erfolgt im Bereich der
Absaugeinrichtung 54, so dass der Materialabschnitt zuverlässig aus der zweiten Trennstation entfernt werden kann.