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Einrichtung bei Maschinen zum Abfüllen und Verpacken von extrahierbaren
und lösbaren Substanzen, insbesondere von Tee Die Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung bei Maschinen zu Abfüllen und Verpacken von extrahierbaren und lösbaren
Substanzen insbesondere von Tee, bei welchen zum Verpacken heißsiegelfähiges, schmiegsames
Material verwendet wird.
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Bekanntlich werden die in Verpackungs- und Füllmaschinen abgepackten
Beutel zum Gebrauch mit einem an einem Faden bestimmter Länge befestigten Plättchen,,
Ring od. dgl. versehen, wobei das Plättchen vielfach zugleich als Etikette ausgebildet
ist.
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Die Anbringung dieser Teile am Beutel erfolgt hauptsächlich in Kleinbetrieben
von Hand unter Verwendung von dazu geeigneten Hilfsvorrichtungen.
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Es sind auch Geräte bekannt, mit denen diese Arbeit auf rein mechanische
Weise erfolgt, wobei solche Vorrichtungen für sich verwendet werden oder mit der
Maschine zum Füllen und Verpacken und zum Umpfacken der Beutel kombiniert sind.
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Die bekannten Universalmaschinen dieser Art haben die Eigen, schaft,
daß zwischen den vielfach gesondert angetriebenen und gesteuerten Teilvorrichtungen
für die verschiedenen Arbeitsgänge Transportwege mit einer großen Gesamtlänge vorhanden
sind und die Transporteinrichtungen (Bänder, Rollen, Walzen, Greifer usw.) mit besonderen
Antrieben und Stenervorrichtungen versehen sind. Dabei verläuft bei einigen bekanntgewordenen
Anlagen der Transportweg zur Etikettiereinrichtung für die abgetrennten Beutel quer
zum Weg des Beutelstranges, der aus der Füll- und Packmaschine kommt. Außerdem erfolgt
bei den meisten bekannten Maschinen dieser Art die Herstellung der Beutel und ihre
Weiterbehandlung unter ruckweisen Arbeitsbewgun0 gen. wodurch die für den Transport
erforderlichen kinematischen Bauelemente kompliziert werden.
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Dies hat zur Folgte, daß derartige Maschinen eine sorgfältige Wartung
erfordern, störanfällig sind und meist nur von gelernten Arbeitskräften bedient
werden können.
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Durch die genannten langen Transportwege, Einzelantriebe und vielfachen
Steuervorrichtungen ergibt sich ein viel Raum beanspruchender Aufbau, große Antriebsleistungen
und ein entsprechend hoher Beschaffungsaufwand.
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Die obenerwähnten halbautomatischen oder von Hand bedienten Vorrichtun,
gen haben den Nachteil, daß der Aufiva, nd an Arbeitszeit und Arbeitskräften in
einem ungünstigen Verhältnis zur Leistung steht, so daß diese Einrichtungen für
einen rationellen Betrieb ungeeignet sind. Auch können hier die Forderungen der
Hygiene nicht immer oder nur durch zusätzliche Maßnahmen eingehalten werden.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, die Ausrüstung von verpackten Beuteln
mit Halteplättchen bzw.
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Etikette und Faden mit wesentlich einfacheren Mitteln und unter vorteilhafteren
Bedingungen zu erreichen. Dabei wird der vollautomatische Charakter der Maschine
und ihre Universalität gewährt.
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Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung in der Bewegungsbahn der
gefüllten und verpackten Beutel für den Beutelstrang bzw. Faden und Halteplättchen
(Etikette) je eine Trennvorrichtung und zwischen den Trennvorrichtungen im Abstand.
der Etikettenf'adenlänge eine Vorrichtung zum Befestigen des fortlaufend mit größerer
als der Stranggeschwindigkeit in die Bahn geführten Fadens am Beutel und eine solche
zum Befestigen der Etikette am Faden und anschließend eine Vorrichtung zur Umpackung
der Einzelbeutel angeordnet. Die Anordnung erfolgt erfindungsgemäß derart, daß nach
dem Befestigen des Fadens am letzten Beutel im Strang und nach dem Abtrennen dieses
Beutels vom Strang der Beutel am Faden hängend unter die Etikettenbefestigungsvorrichtung
gelangt und nach Trennung vom Faden in die Vorrichtung für die Umpackung fällt.
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Die besonderen Vorteile, die durch die vorliegende Erfindung erzielt
werden, ergeben sich daraus, daß Fadenführung. Trennvorrichtung, Befestigungs-und
Umpackungsvorrichtung nacheinander zu einer Ein heit mit geradliniger, etwa vertikaler
Führungsbahn mit der Abfüll- und packungsbildenden Vorrichtung vereinigt sind.
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Auch die blei den bekannten Maschinen vielfach angewandte ruckweise
Nachbewegung der Ware wird erfindungsgemäß nicht verwendet. Vielmehr werden hier
alle dem Transport des Beutelstranges und der Zuführung des Etikettfadens dienenden
Teile gleichförmig angetrieben. Durch diese Antriebsart ergibt
sich
ebenfalls eine weitere Vereinfachung des (esamtaufbaues der Einrichtung.
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Die durch die vorliegende Erfindung geschaffene Bauweise zeichnet
sich in erster Linie durch Verwendung von einfachen Bauteilen und übersichtliche
Anordnung dieser Teile aus. Dadurch ergibt sich eine gegenüber den bekannten Universalmaschinen
dieser Art verminderte Störanfälligekit, einfacherer Wartung und die Möglichkeit,
Reparaturen schnell durch zuführen. Alle diese Eigenschaften. gewährleisten den
besten Wirkungsgrad und einen geringen Aufwand für Antriebskraft, Aufstellraum,
Beschaffungskosten und an gelernten Arbeitskräften, Das durch die bekannte Abfüll-
und Verpackungsmaschine gegebene Arbeitstempo kann mit den gemäß der Erfindung angeordneten
Einzelvorrichtungen ohne weiteres eingehalten werden.
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Diese vorteilhaften Eigenschaften der Neuerung resultieren vor allem
aus der weitestgehenden zeitlichen und antriebsmäßigen Zusammenfassung der verschiedenen
Arbeitsgänge, So wird z. B. zugleich mit dem Abtrennen des Beutels vom Strang das
Befestigen des Beutels am Faden, das Befestigen der Etikette am Faden, das Trennen
des Fadens und der Etikette durchgeführt. Die dazu notwendigen Vorrichtungen lassen
sich deshalb zu einer betrieblichen, organisch zusammenwirken. den Einheit zusammenfassen,
welche mit einheitlichen Bewegungsmitteln ausgestattet, in Abhängigkeit von einer
einzigen Betriebsgröße gesteuert werden kann.
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Der konstruktiven Einfachheit der Einrichtung und ihrer Zuverlässigkeit
in der Arbeitsweise dient besonders der erfindungsgemäß geradling und vertikal verlaufende
Transportweg. Hierdurch ist es möglich, die Schwerkraft zur Nachbewegung der Ware
weitestgehend auszunutzen und hemmende Umlenkwege, wie sie vielfach in den bekannten
Universalmaschinen verwendet werden. zu vermeiiden, dies wirkt sich vor allem bezüglich
der Befestigung des Beutel sund der Etikette am Fadem insofern günstig aus, als
sich hier durch die erfindungsgemäße Fadenführung Vorgänge zusammenfassen lassen.
für die bei den bekannten derartigen Maschinen gesonderte und verschiedenartige
Elemente erforderlich sind. Erfindungsgemäß besteht diese Fadenführung darin, daß
der Faden durch das Schwergewicht des an ihm befestigten Beutels selbsttätig weiterbewegt
und in der richtigen Lage für den nächsten Arbeitsvorgang sowie durch einfache Mittel
in der gewünschten Länge fixiert wird.
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Der erfindungsgemäß un. ter Ausnutzung der Steifigkeit des Äiaterials
von unten nach oben an den Faden herangeschobene Etikettstreifen ist zur Nachbewegung
in bekannter Weise mit Lochungen oder Einzinkungen versehen, die in der Trennlinie
einander gegenüberliegen. können.
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Auch bei der Beschickung der Umpackungsvorrichtung wirkt sich eine
solche Anordnung insofern vorteilhaft aus, als der etilkettierte Beutel nach Abtrennen
vom Faden selbsttätig durch sein Gewicht in einen der Umpackungsmaschine vorgeschalteten
Aufnahmeraum fällt. Erfindungsgemäß ist dort in die Fallbahn des Beutels eine einfache
Anhaltevorrichtung, z. B. eine Klappe, eingebaut, durch welche Beutel, Etikette
und Faden aufgehalten und dadurch auf einfachste Weis zusammengelegt werden. Darauf
erfolgt nach Öffnen der Klappen das Umpacken des etikettierten Beutels in bekannter
Weise. z. B. durch Verwendung von durch Siegelwalzen verschließbarem Packmaterial.
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Infolge des aufgegliederten Zusammenbaues der an sich einfachen Bauelemente
bei der neuen Einrichtung lassen sich einzelne dieser Elemente sehr einfach und
ohne besonderen Eingriff in die Gesamtkonstruktion durch andere. gleichwirkende
ersetzen.
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So kann z. B., wie in der Erfindung vorgeschlagen. die üblicherweise
als Heftvorrichtung mit Drahtklammern ausgebildete Einrichtung zum Befestigen des
Beutels und der Etikette am Faden ersetzt werden durch eine Klebe- oder Schweißvorrichtung
Unter Umständen würde dabei die Verwendung eines Fadens aus schweißfähigem Kunststoff
bestimmte Vorteile beingen.
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Auch die Bestätigung und Steuerung der Befestigungs- und Trennvorrichtungen
kann auf verschiedene Weise erfolgen. Je nach Größe und Leistung der Maschine werden
dazu mechanische, elektrische oder hydraulische Mittel verwendet. Es ist auch möglich,
die genannten Mittel kombiniert anzuwenden.
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Durch die bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielte raumsparende
Bauweise besteht eine günstige Möglichkeit, auch noch zusätzliche Aggregate einzubauen.
So kann z. B. eine Maschine zum Bedrucken der Etiketten und der Umpackung angeordnet
werden, wobei dann die besonderen Mittel zum ruckweisen Nachbewegen des Etikettenbandes
(Einzinkungen) wegbleiben können. Es können jedoch auch - an Stelle des Etikettenbandes
- Einzeletiketten verarbeitet werden, die dann durch Sauggreifer usw. beigestellt
werden.
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Die Zeichnung zeigt eiii Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung in räumlicher, größtenteils schematischer Darstellung.
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Der Deutlichlseit halber sind in der Zeichnung die einzehlnen Teile
rämlich auseinandergezogen angeordnet. Es ist bei der Einrichtung angenommen, daß
sämtliche Vorrichtungen mechanisch gesteuert und betätigt werden.
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An die Portionier- und Fülleinrichtung 1 sind die elektrisch geheizten
Siegelwalzen 2. 3 angesetzt, die in bekannter Weise das über das Leitblech 4 zugeführte
heißsiegelfähige Papier 5 an der Längskante 7 und an zwei Querstreifen 8 und 9 schließen,
wodurch der gefüllte Beutel 10 gebildet wird. Die Zufuhr des Füllgutes, z. B. Tee,
erfolgt durch das Rohr 6.
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Die sich zwaiigläufig initeiiiander in Pfeilrichtung 1 und B drehenden
Walzen 2, 3 werden z. B. über ein Kettenrad 12 mittels der Kette 13 angetrieben.
mit welcher auch die Portioniereinrichtung in Verbindung steht, Die Welle 14 der
Walze 3 ist nach beiden Seiten verlängert. Auf ihr sind befestigt ein Antriebskettenrad
15, ein Steuerdumen 16, ein weiterer Steuerdaumen 17, eine Nockenscheibe 18 mit
dem Steuernocken 19 und die Rolle 20 für die Fadenführung, Mit 21 ist eine Fadenrolle
bezeichnet, auf welcher der Faden 22 aufgerollt ist, 23 ist eine Druckrolle, die
unter Einwirkung der Druckfedern 24 an die Rolle 20 angepreßt wird. Der Steuernocken
19 wirkt mit einer Steuerrolle 26 zusammen. welche über den Doppelbebel 27 eine
Heftvorrichtung 28 für Drahtklammern betätigt. Diese besteht im wesentlichen aus
zwei Heftköpfen 29 bw. 30. die in Führungen 31 32 geführt und über verschiebbare
Bolzen 33 bzw. 34 mit der am Hebel 27 angelenkten Lasche 35 verbunden sind. 36 ist
eine Rückholfeder für die beiden Heftköpfe. Von den gegenüber den Heftköpfen 29
und 30 angeordneten festen Gegenflächen ist nur die Fläche 39 sichtbar.
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Der Faden 22 wird über eine Öse 40 vor den Heftkopf 29 geführt.
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Der Steuerdaumen 17 auf der Welle 14 wirkt mit dem Doppelhebel 42
zusammen. Dieser betätigt eine Abschneidvorichtung 43, die z. B. nach Art einer
Schere ausgebildet ist und zum Abtrennen der Beutel 10 vom Beutelstrang dient. Dabei
ist der eine Schneidhebel 44 fest und der andere, 45, am Hebel 42 angelenkte, beweglich.
Der Hebel 42 ist mit einer Rückzugfeder 47 verbunden, welche die Schneidvorrichtung
43 nach vollzogenem Schnitt öffnet.
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Der ebenralls von der Welle 14 angetriebene Steuerdaumen 16, der
mit dem Doppelhebel 49 und der Rückhclfeder 48 zusammenwirkt, betätigt die Trennvorrichtung
50. Diese Trennvorrichtung. die ebenialls ais Schere ausgebildet sein kann, dient
zum Trennen des Etikettenfadens 22 und der Einzekeletikette 52 vom Etikettenband
53.
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Das fernet auf der Welle 14 sitzende Antriebsrad 15 treibt über eine
Kette 55 zwangläufig auf ein Kettenrad 56. welches auf einer Welle 57 befestigt
ist.
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Auf dieser Welle sitzt auch die Transpcrtrolle 58 für das Etikettenband
53, welches von der Rolle 59 abläuft. Das Etikettenband ist zur ruckweises Nachbewegung
mit Auszinkungen versehen, in welche die mit entsprechender Teilung am Umfang der
Rolle 58 angeordneten Zähne eingreifen. 6O ist eine an die Rolle 58 durch Federn
61 angedrückte Gegendruckrolle.
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Auf der Welle 57 sitzt das Kettenrad 63, das über die Kette 64 das
Kettenrad 65 zwangläufig antreibt.
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Diess ist auf der Welle 66 befestigt, welche dem Antrieb del Siegelwalzen
68, 69 dient. Durch diese Siegelwalzen wird von den Rollen 71, 72 siegelfähiges
Verpackungspapier gezogen, um zwischen den Papierbahnen die fertigen. Beutel 10
mit einer Umpackung zu versehen. Über der Umpackungseinrichtung ist in die Fallbahn
der durch die Schneidvorrichtung 43 abgeschnittenen Beutel eine e Al), Abl agepl
atte 73 angeordnet, die um eine Achse 74 drehbar ist, welche vom Kettenrad 77 auf
der Welle 66 über die Kette 76 und das Kettenrad 75 in Drehung versetzt wird. Das
zum Umpacken der Beutel verwendete Papier ist an einer Längskante perforiert. so
daß bei Gebrauch die Umpackung aufgerissen und die gefüllten Beutel herausgenommen
werden können.
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Der aus der Umpackungseinrichtung austretende Strang 78 wird wieder
durch eine Trennvorrichtung 79 in einzelne Beutelpackungen geteilt. Diese Trennvorrichtung
kann ähnlich ausgebildet sein wie die Trennvorichtungen 43 bzw. 50 und wird von
einem Steuerdaumen 80. der auf der Welle 66 sitzt, über die Hebel anordnung 81 gegen
die Rückholfeder 82 betätigt.
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Der Deutlichkeit halber sind in der Zeichnung Gehäuse. Führungen
und Lager nur stellenweise angedeutet.
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Die Wirkungsweise der Älaschine ist folgende: Die zur Befestigung
des Fadens 22 am Beutel 10 und an der Etikette 52 vorgesehenen Einrichtungen sowie
die Trennvorrichtungen 43 und 50 sind in einem Betriebszustand gezeigt, bei welchem
das Anheften und Abtrennen unmittelbar bevorsteht. Der mit 10a bezeichnete letzte
Beutel am Strang steht mit seinem gesiegelten Rand 7 vor dem Heftkopf 29 und die
Etikette 52 vor dem Heftkopf 30. Die von der Kette 13 über die Zahnräder 2a und
3a ständig angetriebene Welle 14 bewirkt bei einer Drehung. daß die Steuerrolle
26 scllnell den äußersten Punkt des Nockens 19 erreicht, wodurch der Hebel 27 in
Pfeilrichtung B
geschwenkt wird. Dadurch erfolgt die Heftung, wobei der Faden 22
an den Rand 7 und gleichzeitig an die Etikette 52 angeheftet wird. Nach vollzogener
Hefung werden die Heftköpfe durch die Rückstellfeder 36, entsprechend der Nockensteuerung
19, 26. wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt.
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Gleichzeitig hebt der Steuerdaumen 17 den einen Arm des Hebels 42
an, und die Schneidvorrichtung 43 trennt den Beutel 10 a vom Strang ab. Die Schere
43 kehrt dann sofort wieder unter Einwirkung der Feder 47 in die gezeichnete Öffnungslage
zurück.
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Das Anheften des Fadens am Beutel 10a könnte auch an einer anderen
Stelle. z. B. an dem quer verlaufenden Siegelrand, erfolgen.
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Der am Faden 22 hängende Beutel 10a fällt jetzt infolge seines Gewichts
nach unten und dreht sich dabei in der Fallebene um etwa 90°. Dies ist ohne weiteres
möglich. da die Fadenrolle 20 so ausgelegt ist, daß sie, entspeechend ihrem Umfang,
bei einem Arbeitstakt, also bei einer Umdrebung der Welle 14 (bei welcher ein Beutel
verschlossen wird), so viel Fadenlänge von der Spule22 abxvickelt. als dies der
Länge des Etikettfadens zuzüglich des an den Heftstellen überstehenden Fadenstummels
entspricht. Der in der Öse 40 geführte Faden befindet sich in der Zeichnung etwa
in Streckstellung. Nach erfolgtem Anheften des Fadens am Beutel 10a und Abtrennen
dieses Beutels erfolgt während des Nachrückens cles nächsten Beutels die entsprechende
Bereitstellung der notwendigen Fadenlänge durch die Rolle 20.
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Der abgetrennte Beutel 10a befindet sich num in der Lage 10 b, wo
der Faden 22 an die Etikeitte 52 des nächsten P>eutels an. geheftet wird.
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Unmittelbar nach dem erfolgten Anheften des Fadens an die Etikette
52 wird sofort auch die vom Steuerdaumen 16 betätigte Trennvorrichtung 50 wirksam
und schneidet den Faden 22 zwischen der Etikettenheftung und derjenigen des Beutes
10b ab. Zugleich wird auch die Etikette 52 vom Strang 53 getrennt. Diese Trennung
kann auch, z.B. mit einem Stanzmesser, vollzogen werden, wobei gleichzeitig auch
der Etikette eine besondere Form ihrer Umrandung gegeben werden kann (z. B. rund.
oval usw.) Nach dieser Trennung fällt der mit der Etikette 52 b und dem Faden vom
vorhergehenden Heftvo'rgang versehene Beutel lOb auf einer Klappe 73, auf welcher
diese Teile infolge der Schmiegsamkeit des Fadens sich zusammenlegen, Die Klappe
wird um die Achse 74 in der Weise gedreht, daß sde, entsprechend dem Arbeitstakt
der beschriebenen Vorgänge. dem auf sie gefallenen Beutel mit Etikette und Faden
genügend Zeit zum Zusammenlegen läßt. Dies kann entweder durch geeignete Gestaltung
der Auflagefläche oder durch eine im Arbeitstakt gesteuerte Drehbewegung der Klappe
erreicht werden.
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Bei ihrer Drehung kippt die Klappe 73 den Beutel mit Etikette und
Faden zwischen die von den Rollen 71 und 72 ablaufenden heißsiegelfähigen Papier
bahnen. Die Siegelwalzen 68, 69. die in bekannter Weise mit entsprechenden Ausnehmungen
versehen sind, nehmen diese Teile zwischen sich auf und versehen sie mit einer Umpackung.
Die Antriebsglieder 15, 56, 63 und 65 sind so bemessen, daß die Siegelwalzen 68.
69 eine entsprechend der Größe der Umpacmkung an die Walzen 2 und 3 der oberen Siegeleinrichtung
angepaßte Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
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Der aus der Umpackungsvorrichtung austretende Strang 78 wird durch
die Schneidvorrichtung 79. 80, 81, 82 in einzelne Packungen geteilt.
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Die Darstellungsweise der Einrichtung gemäß der Erfindung soll nur
der Erklärung des grundsätzlichen Aufbaues und des Zusammenwirkens der einzelnen
Elemente dienen. Die Verwirklichung der neuen Maschine beschränkt sich daber nich
auf die gezeigt und beschriebene Ausführung. So kann vor allem an Stelle der gezeigten,
rein mechanischen Betätigung und Steuerung der Heftvorrichtungen auch (teilweise
oder ausschließlich) mit entsprechenden elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen
Mitteln dieselbe Wirkung erzielt werden. Dabei können die Heftköpfe auch unabhängig
voneinander, also einzeln, betätigt und gesteuert werden, was unter Umständen in
baulicher Beziehung eine bessere Raumausnutzung ergibt.
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Die Trennvorrichtungen können hauptsächlich für große Schnittlängen
mit parallel schneidenden Scheren ausgerüstet werden. Diese können ebenfalls mit
anderen als den gezeigten Mitteln betätigt und gesteuert werden.
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Die Ansprüche3 und 4 sind reine Unteransprüche und haben nur Geltung
in Verbindung mit dem Hauptanspruch.