Elektrisch beheizte Einrichtung an Führungsbahnen oder Stapelschächten von Packmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrisch beheizte Einrichtung an Führungsbahnen oder Sta pelschächten von Packmaschinen zum Verkleben warmklebender Folien und zum Trocknen von Leimnähten.
Auf Packmaschinen werden Gegenstände mit Einwickelmaterialien umhüllt, deren Oberlappungen mit Leim verklebt werden Auf schnellaufenden Packmaschinen ist es üblich, die Trocknung des Leims durch Beheizung der Klebnähte zu beschleunigen.
Zu diesem Zweck werden Bahnführungen, Schachtwände usw. mit Heizwiderständen ausgestattet, die meist aussen auf die Führungen, Wände usw. aufgesetzt werden, so dass diese im ganzen beheizt werden.
Dieses Verfahren ist sehr unrationell, störanfällig und hat noch eine Reihe anderer Nachteile, die in der Konstruktion der Heizwiderstände begründet liegen. Diese Heizwiderstände bestehen meist aus mit Widerstandsdraht umwickelten Glimmerplatten, die wiederum mittels Glimmer gegeneinander isoliert und in einem mit Asbest ausgekleideten Blech- körper verpackt sind. Statt Asbest werden auch keramische Isoliermittel benutzt. Infolge dieser sorg- samen Isolierung entwickeln sich im Inneren dieser Heizkörper sehr hohe Temperaturen, die schlecht nach aussen entweichen können, das heisst, es müssen sehr hohe Wärmegrade und auch -mengen im Inneren dieser Heizelemente erzeugt werden, um die Wärme in ausreichendem Masse auf die Bahnführungen, Schachtwände usw. übertragen zu können.
Die Folge ist, dass die Widerstandsdrähte leicht durchbrennen, so dass eine ständige Lagerhaltung von Widerständen erforderlich ist, um grössere Produktionsausfälle zu vermeiden.
Ein weiterer Nachteil ist die Wärmeträgheit dieser bisher bekannten Einrichtungen. Es ist eine längere Anheizzeit erforderlich. Die Reaktion auf automatische Wärmeregelung ist langsam und träge. Kommt die Packmaschine aus irgendeinem Grunde zum Stillstand, so müssen die beheizten Bahnführungen, Schachtwände usw. vom Packmaterial getrennt und gelüftet werden, da die Packungen sonst ansengen oder anbrennen. Diese Lüftung erfolgt meist automatisch und ist kostspielig herzustellen.
Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile vermeiden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter selbst derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass sie im zu beheizenden Bereich der Führungsbahnen oder Stapelschächte unmittelbar auch die Wandungen oder zumindest Teile der Wandungen derselben bilden und mit einer berührungsungefährlichen Spannung beschickt werden.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Temperatur an den Heizwänden nicht über etwa 200 bis 2500 hinauskommt, in den meisten Fällen sogar darunter bleibt. Bei dieser Temperatur bleiben nackte Heizbänder aus legiertem Material absolut blank und verzundern nicht. Infolge der geringen Spannung ist eine besondere Isolierung der Heizbänder nicht erforderlich. Eine Abdeckung kann an den dem einzupackenden Gegenstand abgewandten Seiten erfolgen, um Energie zu sparen. Es hat sich weiter herausgestellt, dass man auf diese Art und Weise dort mit 50 Watt auskommen kann, wo man bisher 200 Watt aufwenden musste. Es ist vorteilhaft, wenn dadurch die lästige Miterwärmung ganzer Maschinenteile, die an sich kalt bleiben sollen, infolge der gezielten Wärmeanwendung entfällt.
Eine Anwendung blanker Heizbänder ist allerdings inzwischen bekanntgeworden. Es handelt sich hier um die sogenannte Impulsheizung zum Verschweissen von Kunststoffolien usw. Hierbei wird jedoch anders als bei der vorliegenden Einrichtung verfahren. Dieser Unterschied ist in der verschiedenen Aufgabenstellung begründet.
Während es bei der Impulsschweissung darauf ankommt, zeitlich und auch der Temperatur nach genau gezielte Wärmestösse zu geben, ist die schnelle Abkühlung ein ebenso wichtiger Faktor, denn das verschweisste Material kann erst dann aus der Schweissstelle entfernt werden, wenn es um ein bestimmtes Mass abgekühlt wird. Bei der Impulsheizung wird ein meist mit Teflon abgedecktes - also kein blankes Heizband durch einen derartig bemessenen elektrischen Stromstoss blitzartig erwärmt, der, wenn er aufrechterhalten würde, das Heizband auf eine weit höhere Temperatur bringen würde als benötigt, unter Umständen sogar bis zur Weissglut.
Im Gegensatz dazu kann bei der beschriebenen Einrichtung ein Dauerstrom durch den Heizleiter geschickt werden, der so bemessen ist, dass keine wesentlich höhere Temperatur erreicht werden kann als benötigt. Der Strom kann zu dem Zweck, die Temperaturhöhe gemäss einer gewünschten Einstellung am Thermostaten konstant zu halten, kurzfristig aus- und eingeschaltet oder geschwächt werden.
Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemä ssen Einrichtung sind auf den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Einrichtung, die zur Beheizung eines warmklebenden Materials zum Aufkleben eines Aufreissbändchens dient.
Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen die Beheizung von Trockenschächten, wie sie an den Enden von Maschinenbahnen an Packmaschinen zum Abbinden der seitlichen und kopfseitigen Leimstellen an Packungen dienen, wobei Fig. 6 das Schaltschema einer vorzugsweisen Anordnung zeigt.
Fig. 7, 8 und 9 zeigen die Beheizung von Trokkenschächten anderer Bauart.
Fig. 10, 11 und 12 zeigen die Beheizung der Seitenwände einer Maschinenbahn, wie sie bei der Herstellung von Packungen mit verklebten oder zu verschweissenden Seitenteilen auf Packmaschinen in Frage kommt.
Fig. 13, 14 und 15 zeigen eine Einrichtung derselben Art, jedoch in anderer Ausführung.
In Fig. 1 und 2 ist mit 13 eine breitere Materialbahn, z. B. aus Zellglas, bezeichnet, auf die ein schmaler Aufreissstreifen 14 aufgeklebt werden soll.
Die Bahn 13 und der Streifen 14 werden von nicht dargestellten Bobinen fortlaufend über eine Walze 11 und eine Rolle 12 zugeführt und unterhalb der Walze 11 vereinigt.
Mit 2 ist ein eine Führungsbahn bildender Heizbügel von der Stärke s und der Breite b bezeichnet. Der Bügel 2 ist isoliert an dem U-förmigen Halter 1 und dieser wiederum an der Traverse 10 befestigt. 3 und 4 sind die Zu- und Ableitungen für den Heizstrom und bestehen vorzugsweise aus flexiblen Kupferbändern. 5/5 ist Isoliermaterial. Das Ganze wird mittels der Klemmen 6/6 zusammengehalten. Vor der Beheizungsstelle befindet sich vorzugsweise eine Bürste 7, die ebenfalls an der Traverse 10 befestigt ist.
Die Teile 15, 16, 17 sind eine bekannte Schneideinrichtung für die Bändchenenden, während 18 Vorzugswalzen darstellen, die das Material in erforderlichem Masse von den Bobinen abziehen.
Der Heizbügel 2 besteht aus chromlegiertem Heizleitermaterial und wird über einen Transformator aus dem Netz beheizt. Ein nicht dargestellter Thermostat, z. B. ein NT-Widerstand hält die Temperatur des Heizbügels 2 konstant bzw. auf einer einstellbaren Höhe. Einrichtungen und Schaltungen dazu sind hinreichend bekannt.
Der Heizbügel erwärmt sich nur in dem auf den Querschnitt s x b verringerten Abschnitt seiner Länge, nicht dagegen an den Befestigungsstellen mit deren stark vergrösserten Querschnitten, zumal dort die Wärme schnell abgeleitet wird.
Sobald die Packmaschine stoppt und der Vorzug der Bahnen aufhört, wird der Heizstrom über ein Relais unterbrochen oder so weit herabgesetzt, dass keinerlei schädliche Erwärmung der Materialbahn stattfinden kann. Ebenso wird beim Wiederingangsetzen der Maschine durch den augenblicklich wieder einsetzenden Heizstrom, der unter Umständen durch ein Zeitrelais für eine einstellbare Einschaltzeit verstärkt werden kann, augenblicklich die Schweisstemperatur wieder hergestellt, so dass keine störungsverursachenden Abschnitte mit losem, unverschweisstem Aufreissfaden in die Bahn der Maschine gelangen können.
In den Fig. 3 bis 6 ist eine Beheizeinrichtung dargestellt, wie sie bei solchen Packmaschinen in Frage kommt, die am Ende der Maschinenpaketbahn Abstapelschächte besitzen, deren Wände in der Regel dort beheizt werden, wo sich Klebnähte an den Packungen befinden. Die Wände dieser Abstapelschächte werden meist atmend ausgeführt, damit die Packungen ungehindert hochgeschoben werden können und anderseits die Packungen festgehalten werden, wenn kein Hochschub erfolgt.
Die Einrichtung nach den Fig. 3 bis 5 besteht aus den Schachtwänden 124/106/106/106, dem Hochstösser 119, der Maschinenbahnplatte 116 und dem Mengenabschieber 125. Die Schachtwände 106 sind beweglich an Hebelparallelogrammen 111 aufgehängt, die mittels der Bolzen 113 am Gestell 115 gelagert und mittels Bolzen 112 Laschen 122 der Schachtwände 106 tragen.
Die zur Behandlung dienenden Schachtwände 106 bestehen aus spannbaren Heizbändern 101, die mittels bolzenartiger Verdickungen 102/107, die mindestens an einem Ende durch Isolierungen 105 isoliert sind, in Haltern 106'/108 befestigt sind. Der Halter 108 ist mit der Lasche 122 versehen und an dem Hebelparallelogramm 111 gelenkig gelagert. Im Halter 108 ist der Halter 106' verschiebbar gelagert, und das Heizband 101 kann mittels der Stellschraube 110/123 gespannt werden. Die Massenanschlüsse 107 werden mittels der flexiblen Zulei tung 104 an den Punkten 135 laut Schaltschema Fig. 6 vereinigt, während die oberen Zuleitungen 103 mit der Sekundärwicklung eines Transformators verbunden sind, dessen Primärwicklung 130 bis 131 am Netz liegt.
Es handelt sich hier um Niedervolttransformatoren, die nur eine verhältnismässig geringe Spannung, aber eine hohe Stromstärke ergeben.
Die Wirkungsweise ist so, dass der Hochstösser 119 die über die Maschinenbahn 116 zugeführten Packungen 117 einzeln nach oben hochschiebt, so dass sich der Stapelturm füllt, und dass oben Pakkungsblocks durch den Mengenschieber 125 abgeschoben werden. Bei jedem Hochstoss einer Packung 117 durch den Hochstösser 119 lüften die drei Schachtwände 106/106/106 etwas, damit ein reibungsloser Hochstoss ermöglicht wird. Während dieser Zeit werden die Heizbänder 101 von dem erwähnten Niederspannungsstrom durchflossen und erhitzen sich, so dass sie die Wärme sofort und ohne Zwischenmittel an die an ihnen vorbeigleitenden Packungen abgeben, so dass die Leimnähte trocknen und abbinden können.
In Fig. 7 bis 9 ist eine weitere Einrichtung gleicher Art und Wirkungsweise, jedoch in anderer Bauart, dargestellt.
Es ist dies eine Bauart, die für einen stärkeren Druck der Stapelwände eingerichtet ist, wo diese, z. B. bei Kartonagen usw., die Klebstellen nicht nur trocknen, sondern die Packung auch noch in gleichmässige rechteckige Form bringen sollen, ein Vorgang, der etwa mit Bügein vergleichbar ist. Hier ist mit 324 eine unbeheizte Stapelwand bezeichnet, die an der am Gestell 322/338 auf Stehbolzen 340 angebrachten Traverse 325 befestigt ist. Die weiteren drei Stapelwände sind mittels Hebelparallelogrammen aus den Hebeln 314 mit deren Lagerungen 315, 316 am Gestell befestigt und durch nicht dargestellte, aber bekannte Bewegungselemente atmende, d. h. lüftbar, gelagert.
Es sind verschiedenartige Heizbänder bzw. Heizplatten dargestellt, die wahlweise angewandt werden können.
In Fig. 7 besteht die Heizwand aus einem Heizband 301, welches an den Enden zweier durch Isolierungen 304/306 voneinander isolierter, aber ver schiebb ar zus ammengeschraubter Leisten 302/303 befestigt ist. Die Leisten 302/303 sind wiederum, durch Isolierungen 309/312/311 isoliert, an Lagern 310 als Teile des Parallelogrammes befestigt. An den Leisten 302/303 sind flexible Zuleitungen 317/317 befestigt. Das Heizband kann durch Auseinanderstellen der Leisten 302/303 mittels der Schrauben 307/307 gestrafft werden.
Die in Fig. 9 sichtbare obere Stapelwand ist die in dieser Art dargestellte Heizwand im Grundriss. Die übrigen Heizwände sind in der Art der Fig. 8 dargestellt. Es handelt sich hier um starre Heizwände 331, die mehrreihig U-förmig erleichtert sind, um neben grösstmöglicher Starrheit geringsten Querschnitt zu erzielen. Diese Heizwände 331 werden zweckmässig aus legiertem Heizleitermaterial gefertigt, um einen genügenden Widerstand aufzuweisen und korrosionsfest zu sein.
Die Heizwände 331 sind auch Teile eines Parallelogrammsystems und oben und unten mittels Isolierungen 333/337 isoliert, an Gelenkhaltern 334 befestigt, die auf Bolzen 313 der Hebel 314 gelagert sind. 332/332 sind die Stromzuleitungen. 327 ist wieder der Hochstösser, 326 die Maschinenbahnplatte, 330 die Packungen, 333 der Mengenabschieber und 329 die abzuschiebenden Blocks von beispielsweise je fünf Packungen. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie schon bei der Erläuterung der Fig. 3 bis 6 beschrieben ist.
In den Fig. 10 bis 15 sind Heizeinrichtungen dargestellt, die dort in Frage kommen, wo an den Packungen seitliche Kleb- oder Schweissstellen während des Durchlaufs durch die Maschinenbahn beheizt werden sollen.
In Fig. 10 bis 12 ist eine Einrichtung dargestellt, die mit dünnen, gespannten Heizbändern arbeitet. Sie besteht aus auf der Maschinenpaketbahn 213/214 mittels Schrauben 209 befestigten Heizbandhaltern 205/205, an denen Heizbänder 201/201, die an ihren Enden bolzenförmige Verdickungen 202 zur Lagerung in offengeschlitzten Isolierhülsen 204 aufweisen, befestigt sind. Die Heizbänder 201/201 sind auf ihrer Länge und der dem Verpackungsgut 218 abgekehrten Seite mit Isolierstoff 220/220 unterlegt. Die Heizbänder können mittels der Schrauben 208/208 infolge der bei 206 geschlitzten Halter 205 gespannt werden. An die Bolzen 202/202 sind die Stromzuführungen 203/203 angelegt. Es sind seitliche Ein- und Auslaufschienen 212/212 vor handeln. Stossstücke 216 treiben die Packungen 218 durch die Einrichtung. Ein Deckel 217 deckt die Packungen 218 nach oben ab.
In den Fig. 13 bis 15 ist eine Einrichtung dargestellt, die massive, TT-förmige, im Querschnitt erleichterte Heizstäbe enthält. 229/230 ist wieder die Maschinenpaketbahn, durch die die Packungen 218 mittels der Stossstücke 216 getrieben werden. An beiden Seiten der Packungen sind Heizstäbe 222 angeordnet, die im Querschnitt TT-förmig ausgebíl- det sind. Die Heizstäbe 222/222 sind mittels Isolierungen 226/227 isoliert an Halteleisten 223/223 und diese wiederum mittels Schrauben 210 über Schlitze 209 auf den Maschinenbahnplatten 229/230 befestigt. 228/22g sind die Stromzuführungen. Einund Auslaufleisten 212/212 sind vorgesehen.
Die Arbeitsweise der in den Fig. 10 bis 15 dargestellten Einrichtungen ist wiederum so, dass die entsprechend lang bemessenen Heizbänder bzw. Heizstäbe mit einem Strom minimaler Spannung und hoher Stromstärke beschickt werden, vorzugsweise über Transformatoren, sich augenblicklich auf die gewünschte Temperatur erwärmen und die Wärme durch ihren direkten Kontakt mit dem zu beheizenden Gut augenblicklich und wirkungsvoll an diese abgeben.
Durch Anbringung von Wärmefühlern, z. B.
NT- Widerständen, an geeigneter Stelle des Heizleiters, z. B. an seiner Rückseite, kann über ein Regelgerät durch Beeinflussung des Primärstromes eine genaue Regulierung der Wärme erfolgen.