CH435094A

CH435094A - Elektrisch beheizbarer Schacht an Packmaschinen

Info

Publication number: CH435094A
Application number: CH344766A
Authority: CH
Inventors: Schmermund Alfred
Original assignee: Schmermund Alfred
Priority date: 1965-03-13
Filing date: 1966-03-10
Publication date: 1967-04-30
Also published as: GB1123824A; BE677613A; US3431705A; DE1511780A1

Description

Elektrisch beheizbarer Schacht an Packmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizbaren Schacht an Packmaschinen, insbesondere Zigarettenpackern, zum Verkleben und Abtrocknen der Leimnähte warmklebenden Verpackungsmaterials von durch den Schacht geförderten Packungen, bei dem die Schachtwände als Beheizungselemente dienen.

Bei einer bekannten Schachtausbildung für diesen Zweck bestanden diese Beheizungselemente aus entsprechend breit bemessenen Bändern, denen die Doppelfunktion zufiel, einmal die Packungen zu führen und gegebenenfalls zusammenzupressen, und zum anderen das Verpackungsmaterial, zumeist Folien an ihren Überlappungsrändern zu erwärmen und damit den Leim zum Abbinden zu bringen, bzw. die Folienränder miteinander zu verschweissen.

Die Erfindung hat sich nunmehr zur Aufgabe gestellt, bei derartigen wandbeheizten Schächten, die zur Erzielung einer notwendigen Heizleistung von z. B. 270 Watt erforderliche Stromstärke zu Lasten einer Erhöhung der Spannung - selbstverständlich in berührungsungefährlichen Grenzen - zu reduzieren, um zunächst für die Ausbildung des Transformators günstigere Voraussetzungen zu schaffen, da die Wicklung von Transformatoren niedrigerer Spannung und höherer Stromstärke mit Schwierigkeiten verbunden ist, weil dann die Sekundärwicklung nur ganz wenige Windungen aufweist.

Die verhältnismässig breiten stromführenden Bänder weisen aber zudem den Nachteil auf, dass der Heizstrom in ihnen den direktesten Weg zu gehen sucht und dadurch die abgelegeneren Bereiche vor allen Dingen an den Kanten und Ecken eine schwächere Behizung erfahren und so zumindest kälter bleiben, was zur Folge hat, dass der Erwärmungseffekt und damit die Verschweissung der Folien in diesen kälteren Bereichen ungenügend bleiben oder sogar ganz ausfallen. Mit anderen Worten strebt die Erfindung über das Vorgesagte hinaus eine praktisch gleichmässige Beheizung der Kontaktflächen mit den Packungsseiten an, um die Gewähr zu haben, dass die Packungen einwandfrei verschlossen bzw. verpackt die Schächte verlassen.

Diese Erfindungszielsetzung wird im grossen dadurch verwirklicht, dass dem Heizstrom die Zurücklegung eines längeren Weges aufgezwungen, damit der elektrische Widerstand erhöht wird und dadurch wiederum der Transformator zur Abgabe einer höheren Sekundärspannung ausgelegt werden kann. Damit geht eine gleichmässige Beheizung der stromführenden Kontaktplatten mit den Verpackungsfolien einher.

Die Erfindung besteht darin, dass die Beheizungselemente aus auf die Innenseiten von äusseren Schachtwänden aufgebrachten, durch Schlitze oder Löcher unterbrochenen dünnen Blechplatten, -bändern oder Beschichtungen aus elektrisch leitendem Material bestehen. Dabei können die Aussenwände aus Isoliermaterial, wie Kunststoffe, Porzellan etc. bestehen. Sofern als Material für die Aussenwände Metall gewählt wird, sind die aufgebrachten Blechplatten oder -bänder oder die leitende Materialbeschichtung gegen die Aussenwände elektrisch abzuisolieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Blechplatten parallel verlaufende Schlitze auf, die zur Durchförderrichtung der Packungen durch den Schacht parallel oder schräg dazu gerichtet und abwechselnd zur Ober- oder Unterkante der Blechplatte hin offen sind oder vor diesen enden, um so einen mäanderförmigen Durchfluss des Stromes durch die Blechplatten zu ergeben. Um die Stromverteilung an den Umlenkstellen des mäanderförmigen Durchflusses und damit die Wärmeerzeugung gleichmässig zu halten, sind an den Umlenkstellen zusätzliche Schlitze vorgesehen.

Diese zusätzlichen Schlitze sollen verhindern, dass die Querschnitte an den Umlenkstellen grösser werden, wodurch sich der Strom pro mm2 Querschnitt wesentlich verringern würde, was sich in einem Kaltbleiben der Ecken auswirken könnte.

Die Beheizungselemente können auch in einer anderen Form ausgebildet sein. So z. B. können sie aus mäanderförmig gewickelten Bändern bestehen, die in Aussparungen der Aussenwände eingelegt sein können.

Die Beheizungselemente können aber auch von stufenweise gewickelten Bändern gebildet werden. Ebenso können als Beheizungselemente mit Löchern versehene Blechplatten oder Materialbeschichtungen dienen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, teilweise abgebrochen,
Fig. 2 eine Ansicht einer inneren Beheizungsplatte der Ausführungsform gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine Endansicht einer Beheizungswand der Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Beheizungswand gemäss Fig. 1,
Fig. 5 eine schematische Seitendarstellung des gesamten Schachtes,
Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung in Vorder- und Seitenansicht,
Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Vorder- und Seitenansicht,
Fig. 10 und 11 stellen eine weitere Variation der Erfindung in Vorder- und Seitenansicht dar,
Fig.

12 bis 17 zeigen in detaillierten Darstellungen eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 18 zeigt schliesslich noch eine besonders einfache Ausführungsmöglichkeit der Erfindung.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 weist einen von vier rechteckigen Wänden 1, 2, 3 und 4 gebildeten Schacht 5 auf, der dazu dient, Packungen von Gegenständen wie Zigaretten beispielsweise, die in Ver packungsmaterial eingewickelt sind, hindurchzuführen und dabei einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Jede der Innenwände 2, 3 und 4 besteht aus dünnen. Blechplatten, vorzugsweise aus Widerstandsmaterial, die von äusseren Schachtwänden 6 aus Stahl, Metall oder Kunststoff abgestützt sind. Zwischen den äusseren Schachtwänden und den inneren Blechplatten ist eine Elektro Isolierschicht (z. B. Glimmer usw.) 7 vorgesehen. Die Aussenwände 6 sowie die Isolierschichten 7 sind mit den inneren Blechplatten 2, 3 oder 4 durch Hohlniete 8 miteinander verbunden, die durch Isolierhülsen 9 elektrisch abisoliert sind.

Die Aussenwände 6 und die Wand 1 können aus Metall oder einem Isoliermaterial bestehen. Die Blechplatten 2 und 3 sind durch Metallstreifen 11 und die Blechplatten 3 und 4 durch Metallstreifen 12 elektrisch miteinander verbunden. Die Metallstreifen 11 und 12 sind an Laschen 13 der Blechplatten 2, 3 und 4 angeschraubt. Ähnliche Laschen 14 dienen als Klemmen zum Abschluss der Blechplatten 2 und 4 an eine Spannungsquelle niedriger Spannung, und zwar mittels Leiter 15.

Die BlechpIatten 2, 3 und 4 besitzen jede parallel verlaufende Schlitze 16, die zu der einen Kante 17 jeder Wand hin offen sind (vgl. Fig. 2, 3 und 4) und bis in die Nähe der gegenüberliegenden Kante 18 reichen. Zwischen benachbart liegenden Schlitzen 16 sind weitere parallel verlaufende Schlitze 19 vorgesehen, die zur gegenüberliegenden Kante 18 offen sind und bis in die Nähe der Kante 17 reichen. An den, den Kanten 17 und 18 benachbart liegenden Umlenkstellen des mänderförmigen Gebildes sind schräg liegende Schlitze 21 vorgesehen, um die Stromverteilung an den Umlenkstellen und damit die Wärmeerzeugung über den ganzen Heizplattenbereich gleichmässig zu gestalten. Es könnte sonst vorkommen, dass die Ecken kalt bleiben würden, da sich der Strom pro mm Querschnitt zu sehr verringern würde.

Mit anderen Worten wären sonst die Querschnitte an den Umlenkstellen ohne die Hilfsschlitze zu gross.

Unter dem Schacht 5 ist gemäss Fig. 5 ein Stempel 22 verschiebbar gelagert, der die Zigarettenpackungen 23 in den Schacht 5 hochdrückt, dessen eine Wand an Hebeln 24 angelenkt ist, um diese Wand gegen die Packungen 23 anzudrücken. Ein Schieber 25 schiebt die Zigarettenpackungen 23, die aus dem Schacht 5 austreten, dann seitlich weg.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:
Währenddem die Zigarettenpackungen 23 von dem Stempel 22 durch den Schacht 5 hochgedrückt werden, werden ihre Verpackungshüllen durch den unmittelbaren Kontakt mit den Blechplatten 2, 3 u. 4 (s. auch Fig. 1) erhitzt. Die notwendige Wärme in den Blechplatten 2. 3 und 4 wird durch einen elektrischen Strom erzeugt, der durch die Leiter 15 und die Metallstreifen 11 und 12 fliesst. Infolge der Schlitze 16 und 19 nimmt der Strom einen Verlauf, wie er in Fig. 2 durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet ist. Durch die vorerwähnten Schlitze 16 und 19 wird der Weg des'Stromes ganz bedeutend verlängert. Dieser längere Weg hat ein Ansteigen des elektrischen Widerstandes der Blechplatten zur Folge, der durch die zusätzlichen Schlitze 21 noch erhöht wird.

Der vergrösserte Widerstand seinerseits ermöglicht es, die Spannung zwischen den Klemmen 14 zu erhöhen. Um dieselbe Heizleistung zu erzielen, kann so die Stromstärke entsprechend reduziert werden. Die zusätzlichen Schlitze 21 dienen dazu, den Stromfluss in den Umlenkungsteilen der mäanderförmigen Gebilde so zu verteilen, dass dadurch ein im wesentlichen überall gleichförmiger Heizeffekt erzielt wird.

Es versteht sich, dass an dieser Anordnung auch Änderungen vorgenommen werden können. So z. B. können die Schlitze 16 und 19 durch Schlitze 116 und 119 ersetzt werden, wie sie in Fig. 6 und 7 gezeigt. sind. Diese Schlitze verlaufen in einer Schräge zu den Kanten 17 und 18. Diese Schräglage der Schlitze hat den Vorzug, dass die Packungen auf ihrem Weg durch den Schacht nicht mehr auf schmalen Streifen durchgehend unbeheizt bleiben, wie es bei senkrecht verlaufenden Schlitzen der Fall ist, indem sie bei ihrer Hochbewegung die schräg verlaufenden Schlitze überschneiden.

Fig. 8 und 9 zeigen eine Schachtwand 206, aus der eine Kammer 226 ausgefräst ist und in der ein Heizband 227 - natürlich gegeneinander isoliert - mäanderför- mig gewickelt, eingelegt und z. B. mit der Wand durch Porzellankitt verkittet ist. Die Schlitze 216 und 219 entsprechen den Schlitzen 16 und 19 der Fig. 1 und 2. Die Wirkung ist somit hier dieselbe, wie zuvor beschrieben. nämlich ein kleiner Stromquerschnitt bei verhältnismässig grosser Länge des Heizbandes.

Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 10 und 11 besteht die Schachtwand 306 beispielsweise aus Hartporzellan, auf deren Innenseite 328 eine leitende Widerstandsschicht 327, z. B. Chrom, galvanisch aufgebracht ist. Die Schicht 327 kann ebenfalls mänderförmig aufgetragen sein, so dass sich Schlitze 316 und 319 ergeben.

Die Schicht 327 ist sehr dünn zu halten, so dass ihr Widerstand verhältnismässig hoch ausfällt. Infolge der geringen Auftragsstärke ergibt sich auch ohne mäanderförmige Aufteilung der Schicht ein geringer Querschnitt.

Da bei dieser Ausführung nur eine geringe Metallmasse zu erwärmen ist, besitzt diese eine geringe Wärmeträgheit, d. h. sie spricht sofort an, wenn der Strom an oder abgeschaltet wird, was sehr erwünscht ist, damit die Packun gen in den Schächten beim Anhalten der Packmaschine nicht durch aufgestaute Hitze verbrennen können. In die Porzellanmasse sind beim Giessen derselben Gewindeeinsätze eingelassen, um die Heizwand und die Stromzuführungen daran anschliessen zu können.

Die Fig. 12 bis 17 zeigen eine Ausführungsform, bei der ein Heizband 427 waagerecht oder auch senkrecht oder in beliebiger Schräglage stufenweise auf die Schachtwand isoliert aufgenietet oder, wenn diese aus Hartporzellan besteht, aufgeklebt bzw. aufgesintert ist. Diese Heizbänder, die gemäss ihrer Verwendung als Heizleiter mit Niederspannung betrieben werden, sind an den Seiten 430 durch kreuzweises Verbiegen und Umlegen von einer Stufe zur anderen geführt. Fig. 12 und 13 zeigen die Gesamtanordnung. Natürlich können die Heizbänder auch mehr oder weniger diagonal aufgebracht werden.

Zwischen benachbarten Windungen der Heizbänder 24 entstehen dann auch hier Schlitze 431.

Fig. 18 zeigt eine W Innenschachtwand 502 mit Durchbrechungen in Form von Löchern 532. Die Wand 502 kann aus einem dünnen Blech bestehen oder beispielsweise durch eine galvanische Beschichtung geschaffen sein. Die Löcher 532 können zu den Kanten der Wand 502 schräg gerichtet sein.

Im praktischen Betrieb muss die Temperatur der Heizwände grösser sein als die Temperatur, die für die Schweissung bzw. Klebung der Verpackungsmaterialien notwendig ist, da sich die Temperatur verhältnismässig langsam auf die Packungen überträgt. Wenn die Maschine aber zum Stillstand kommt, dann überträgt sich aber sofort eine grössere Wärmemenge auf die Packungen, selbst wenn die Heizwiderstände - wie üblich - während des Stillstandes gelüftet werden. Eine wirksame Abhilfe ist die sofortige Stromabschaltung beim Stillstand der Maschine, damit die Wärmezufuhr sofort aufhört.

Dazu gehört aber, dass den Heizwänden eine möglichst geringe Wärmekapazität, d. h. Wärmeaufspeicherung eigen ist, damit beim Abschalten nur eine geringe Speicherkapazität vorhanden und andererseits beim Wiedereinschalten der Zeitaufwand für die Eigenerwärmung des Widerstandes möglichst gering ist, um nach dem Einschalten sofort wieder über eine ausreichende Wärme oder Hitze verfügen zu können.

Claims

PATEN,I,ANsPRUCH Elektrisch beheizbarer Schacht an Packmaschinen, insbesondere Zigarettenpackern, zum Verkleben und Abtrocknen der Leimnähte warmklebenden Verpackungsmaterials von durch den Schacht geförderten Packungen, bei dem die Schachtwände als Beheizungselemente dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizungselemente aus auf die Innenseiten von äusseren Schachtwänden aufgebrachten, durch Schlitze oder Löcher unterbrochenen dünnen Blechplatten, -bändern oder Beschichtungen aus elektrisch leitendem Material bestehen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Schacht nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Aussenwände (6) aus Isoliermaterial, wie Kunststoffe, Porzellan usw. bestehen.

2. Schacht nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwände (6) aus Metall bestehen und die aufgebrachten Blechplatten oder -bänder oder die leitende Materialbeschichtung gegen die Aussenwände elektrisch abisoliert sind.

3. Schacht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechplatten (2, 3, 4) parallel verlaufende Schlitze aufweisen, die zur Durchförderrichtung der Packungen durch den Schacht parallel oder schräg dazu gerichtet und abwechselnd zur Ober- oder Unterkante der Blechplatte hin offen sind oder vor diesen enden, um so einen mäanderförmigen Durchfluss des Stromes durch die Blechplatten zu ergeben.

4. Schacht nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Umlenkstellen des mänderförmigen Durchflusses zusätzliche Schlitze vorgesehen sind.

5. Schacht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizungselemente aus mäanderförmig gewickelten Bändern (227) bestehen.

6. 1Schacht nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder in Aussparungen (226) der Aussenwände eingelegt sind.

7.'Schacht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizungselemente von stufenweise gewickelten Bändern (427) gebildet werden.

8. Schacht nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (427) parallel verlaufend oder schräg zur Durchförderrichtung der Packungen auf die Innenseiten der Aussenwände aufgebracht sind.

9. Schacht nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizungselemente aus mit Löchern l (532) versehenen Blechplatten (502) oder Materialbeschichtungen bestehen.