DE2025505A1 - Vorrichtung zum Querschweißen von Kunst Stoffbahnen in Verpackungsmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum Querschweißen von Kunst Stoffbahnen in VerpackungsmaschinenInfo
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Description
Mario Öavanna
Eomagnano Sesia (Novara, Italien)
Vorrichtung zum Querschweißen von Kunststoffbahnen
in Verpackungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Querschweißen
von Kunststoffbahnen für Verpackungsvorgänge, die auf automatischen Verpackungsmaschinen durchgeführt werden·
Es ist bekannt, in Verpackungsmaschinen eine dünne Kunststoffbahn von einer Vorratsrolle abzuziehen, an den Rändern
derart zu führen, daß die Bahn ein U-Profil erhält,
und an der Verpackungsstelle durch Zusammenschweißen der
einander entgegengesetzten Ränder der Bahn diese mit einer längsnaht zu versehen, so daß ein Schlauch entsteht, der
schließlich an in gleichen Abständen voneinander liegenden Stellen zwischen den Füllungen für je eine Packung q.uer
trenngeschweißt wird.
0098S7/1807
Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zum Durchführen
des zuletztgenannten Verpackungsvorganges, d» ho des Quer-Trennschweißens
zum Abteilen der einzelnen Packungen»
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, zum Querschweißen
eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, welche die Verarbeitung von Bahnen aus Kunststoffen gestattet,
die einen niedrigen Schmelzpunkt haben und leicht verformbar sind. Diese Kunststoffe, wie z. B. Polyäthylen, haben den Vorteil,
daß sie mit hoher Ausbeute und niedrigen Kosten hergestellt werden könne.n» Dagegen treten bei ihrer Manipulation
gewisse Schwierigkeiten auf.
Beim Schweißen von dünnen Bahnen aus diesen Kunststoffen dürfen diese sehr heiße Gegenstände nicht einmal während
eines sehr kurzen Zeitraums berühren, weil dann anstelle einer Schweißung leicht eine Zerstörung der Bahn eintreten
kann«
Wenn zum Querschweißen von Packungen kontinuierlich arbeitende
Verpackungsmaschinen verwendet werden sollen, muß die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine auf die Eigenschaften des Verpackungsmaterials
abgestimmt werden»
Bei der kontinuierlichen Herstellung von Packungen müssen sehr viele Querschweißungen pro Zeiteinheit hergestellt werden,
so daß die zur Inbetriebnahme der gewöhnlich verwendeten Querschweißvorrichtung vor jeder Schweißung sur Verfügung stehende
Zeit z» B. bei Cellophanbahnen sehr kurz ist» Da die Berührungszeit
zwischen der Schweiß vor richtung und dem zu schweißenden
Gut sehr kurz ist, muß die Schweißung bei einer hohen (Temperatur durchgeführt werden» Bei bestimmten Kunststoffen,
ζ. B. Polyäthylen, kann diase Arbeitsweise anstatt zu einer
Schweißung zu einer Zerstörung des Werkstoffes führen»
009887/1807
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung
einer Querschweißvorrichtung, die selbst bei kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschinen mit relativ langen
Schweißzeiten und bei Temperaturen arbeitet, die für den
Kunststoff unschädlich sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Maschine, welche die Verpackung nicht nur quer schweißt,
sondern gleichzeitig zum !rennen der Packungen durchtrennt·
Diese und weitere Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Querschweißen von Kunststoffbahnen dadurch
gelöst, daß mindestens ein Sehlitten vorhanden ist, der auf:
Führungen parallel zu der Bewegungsbahn der herzustellenden
Packungen hin- und herbewegbar ist und einen vorzugsweise im wesentlichen viereckigen Rahmen besitzt, der quer zu der genannten
Bewegungsbahn angeordnet ist.und sie umgibt, ferner zwei vorzugsweise horizontal angeordnete Klemmbacken, die auf
dem Schlitten im wesentlichen vertikal bewegbar sind, eine Antriebseinrichtung zum Vertikalbewegen der Backen aus einer
Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt, eine mit einer der Backen verbundene Heizeinrichtung, eine weitere Antriebseinrichtung
zum Hin- und Herbewegen des Schlittens längs der !Führungen und eine Einrichtung zum Tragen und Fördern der
Packungen im Bereich der Backen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Quer schweißen von Kunststoffbahnen hervor, das in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist. In dieser zeigt
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Pig. 1 schaubildlich die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figo 2 sch'aubildlich einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Pig· 3 die Vorrichtung in einer Vorderansicht,
Pig ο 4 die Vorrichtung in einem Vertikalschnitt, in der Bewegungsrichtung
der Packungen gesehen, und
Pig. 5 als Einzelheit einen Teil der Pig. 4 während des Schließens der Klemmbacken0
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt zwei Querschlitten .1 und 2, die je einen viereckigen Rahmen
haben und in einer automatischen Verpackun^yiiiaricliine parallel
zu der Bewegungsbahn der Packungen hin- und herbewegbar sind ο
Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, sind diese Schlitten 1 und 2 miteinander verbunden und werden sie mit
Hilfe eines geeigneten Mechanismus entlang von zwei Seitenführungen 3 hin- und herbewegt, die im Querschnitt rechteckig
sind und auf denen die Schlitten mit Hilfe von kugelgelagerten Rollen 4 gelagert sind. Ein derartiger Mechanismus, der
in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann von der Art des Mechanismus sein, der in der italienischen Patentschrift 833
der Anmelderin beschrieben ist.
Die Schlitten 1 und 2, deren Rahmen aus U-Profilen bestehen,
werden außer von den Führungen 3 auch noch von einer Führung 5 geführt, die ein Kreisprofil besitzt und parallel zu
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_ R —
der Bewegungsbahn der Packungen ortsfest angeordnet ist»
Auf der Führung 5 sind zwei Hülsen 6 verschiebbar, die an je einem der Schlitten T und 2 befestigt sind und sich
rechtwinklig zu den viereckigen Rahmen erstrecken β
Die Schlitten 1 und 2 sind miteinander durch eine Einstell- · schraube 7 verbunden, mit deren Hilfe der Abstand zwischen
den Schlitten entsprechend der länge der zu verpackenden Produkte eingestellt werden kann (Pig* 1).
Jeder Schlitten 1 und 2 trägt eine Trennschweißeinrichtung 8
mit zwei horizontalen Klemmbacken 9» 10, die. an je einem Querglied 11 bzw. 12 befestigt sind«, Die Schlitten 1 und 2
umgeben die Bahn der zu bildenden Packungen derart, daß die Backen 9 und 10 oberhalb bzw« unterhalb dieser Bewegungsbahn
angeordnet sind.
Die Querglieder 11 und 12 sind an den Enden von Hülsen 13
angeordnet, die auf zwei vertikalen Stangen 14 hin- und herverschiebbar
sind· Je zwei Stangen 14 sind an den Schlitten 1 und 2 befestigt. In jeder Vorrichtung 8 ist das obere Querglied
11 mit der Kolbenstange 15a eines doppeltwirkenden
Kolbentriebes 15 befestigt, dessen Zylinder an dem oberen Teil des betreffenden Schlittens befestigt ist. An den Enden
der Querglieder 11 und 12 sind Zahnstangen 16 angebracht, die mit Ritzeln 17 kämmen. Auf jeder Seite sind zwei Zahnstangen
16 und ein Ritzel 17 vorgesehen. Das Ritzel ist in dem vertikalen Teil des betreffenden Schlittens frei drehbar ge
lagert. Wenn in dieser Anordnung der Kolbentrieb 15 dem Querglied 11 eine Aufwärtabewegung erteilt, bewegt sich das untere Querglied 12 in der entgegengesetzten Richtung, in jedem
009807/1807
Schlitten können daher die Querglieder 11 und 12 und die
von ihnen getragenen Backen 9 und 10 mit Hilfe des Zylinders 15 abwechselnd zueinander hin und voneinander weg "bewegt
werden. Wie aus der Pig» 4 hervorgeht, dient zum Tragen und Fördern der zu verpackenden Produkte 19 ein endloses
Förderband 18, das von verschiedenen Rollen 20 umgelenkt wird, die mit horizontalen Achsen in den Schlitten 1
und 2 drehbar gelagert sind» Die Anordnung ist so getroffen, daß vertikale Strecken 18 a des Förderbandes unterhalb der
Backe 10 um diese herumlaufen, das Band ferner äußere vertikale
Strecken 18 b besitzt und die vertikalen Bandstrekken 18 a und 18 b durch horizontale Bandstrecken 18c bzw.
18 d miteinander verbunden sind. Dabei ist die horizontale Strecke 18 d unten angeordnet und fluchtet die horizontale
Strecke 18 c mit den vor bzw. hinter den Schlitten 1 und 2 angeordneten Strecken-18 e. Die Packungen 19 werden von den
Strecken 18 e und 18 c geförderte Das Band 18 läuft ferner
um zwei End-Umlenkrollen 21 herum, von denen mindestens
eine angetrieben wird.
Die hin- und hergehende Bewegung der Schlitten 1 und 2 erfolgt
derart, daß sie sich in einer ersten Phase mit derselben Geschwindigkeit bewegen wie das Förderband 18 und
sioh dann in der zweiten Phase in der entgegengesetzten
Richtung bewegen. In der ersten Stufe kann man die Strekken
18 ο und 18 β des Förderbandes 18 als gegenüber den
Schlitten 1 und 2 festliegend ansehen* In der zweiten Stufe bewegt sioh das Förderband 18 in derselben Richtung weiter,
während sioh die Schlitten 1 und 2 rüökwärtsbewegen, d· ho,
daß sioh die End-Umlenkrollen 21 drehen, aber nioht von der
Stelle bewegen*
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Man. erzielt auf diese Weise eine kontinuierliche Vorschubbewegung
der Packungen 19» während sich die Backen 9 und 10 in der vertikalen Richtung periodisch schließen und öffnen.
Jede Schweißeinrichtung 8 besitzt eine untere Backe 10 mit
einer weichen Auflage 10 a, die beispielsweise aus Silikonkautschuk besteht und mit einem Belag 10b aus einem nichtklebenden
Stoff, z» B. Glas oder Polytetrafluoräthylen, versehen
ist. Die obere Backe 9 besitzt ein prismatisches Element 9 a, das mit einer Heizeinrichtung 9 b versehen ist und
an seinem unteren Ende einen schmaleren Teil 9 c hat. Das Element 9 & ist von einem Belag 9 d aus einem nichtklebenden
Stoff umgeben, der dem Stoff des Belages" 10 b ähnelt und von dem eine bestimmte Menge auf Rollen 9 e aufgewickelt ist»
Während des Betriebes kann man von Zeit zu Zeit den Belag 9 d dadurch bewegen, daß man ihn von der einen Rolle 9 e ab- und
auf die andere Rolle 9 e aufwickelt, damit dieser Stoff an
dem Teil 9 c nicht zu dünn wird·
Der geheizte Teil 9 c des geheizten Elements 9 a ist von
einem Rahmen 22 umgeben, der zwei Stangen 22 a besitzt, die horizontal angeordnet und an den Enden durch Verbindungselemente
22 b verbunden sind, die verschiebbar auf vertikalen
Ständern 23 gelagert sind. Diese sind an ihrem oberen Ende mit dem Querglied 11 verbunden. Es sind vier Ständer 23 vorgesehen,
auf denen Pedern 23 a gelagert sind, welche die Verbindungselemente
22 b abwärtsbewegen.
In der in Pig. 4- gezeigten Offenstellung der Backen (Pig. 4)
befindet eich das Ende des Teils 9 c der Backen 9 in der Mitte zwischen den Stangen 22 a. In der in Pig. 5 gezeigten
Schließstellung der Backen ist der Rahmen 22 in einer oberen Stellung, so daß der Teil 9 c den Zwischenraum zwischen den
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Stangen 22 a durchsetzt und infolge der Nachgiebigkeit der
unteren Backe 10 etwas abwärts vorsteht. Die Stangen 22 a haben je eine Axialbohrung· Diese Axialbohrungen stehen mit
einer Druckluft quelle und durch Kanäle in den Endgliedern 22 b auch miteinander in Verbindung. Man kann daher den Rahmen 22
kühlen ο Dieses hat die Aufgabe, die Kunststoffolien gegeneinanderzupressen,
damit sie miteinander verschweißt werden können, und· nach dem Schweißen die Pollen von der Klemmbacke 9
abzuziehen.
Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung klar hervorgehen.
Nach Einstellung eines angesichts der Abmessungen der Packungen 19 geeigneten Abstandes zwischen den Schlitten 1 und 2
wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, so daß mit Hilfe des nicht gezeigten Mechanismus die Schlitten mit einem Hub,
welcher der Länge jeder Packung 19 entspricht, hin- und herbewegt werden«
Während des Vorwärtshubes werden die Backen 9 und 10 geschlossen.
Am Ende des Vorwärtshubes werden die Backen 9 und 10 geöffnet, so daß die Schlitten 1 und 2 in ihre Ausgangsstellung
zurückkehren können.
Während des Schließens der Backen 9 und 10 werden die zu
verschweißenden Kunststoffolien dadurch festgelegt, daß die
Stangen 22 a des Rahmens 22 mit der weichen Auflage 10 a der Backe 10 zusammenwirken· Wenn sich die Backen weiter schließen,
greift der Teil 9 c des geheizten Elements 9 a an den
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— Q _
Kunst at of folien an, so dai3 dieselben trenngeschweißt werden.
Der Teil 9 c tritt dabei zwischen den Stangen 22 a vor, weil sich diese unter Verformung der Federn 23 a aufwärtsbewegen
(Pig. 5).
Nach dem Trennschweißvorgang werden die Backen 9 und 10 geöffnet.
In der ersten Phase dieser. Öffnungsbewegung wirkt der Rahmen 22 als Auswerfer, indem er unter der Wirkung der
Federn 23 a den soeben geschweißten Teil der Packung abwärtsdrückt. Es ist zu beachten, daß trotz des Belages 9 d aus
einem nichtklebenden Stoff die Kunststoffolie bei der Schmelztemperatur stark zum Haften an der Backe 9 neigt. '
Durch die in die Hohlräume der Stangen 22 a eingeleitete
Druckluft werden die Stangen 22 a gekühlt, so daß der Rahmen 22 auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten wird.
Das Trennschweißen der Kunststoffolie erfolgt mit Hilfe des Elements 9a,
Zum ununterbrochenen Tragen der Packungen 19 dient das Förderband 18, das um die untere Backe 10 herumläuft. Zwischen den
beiden Schlitten 1 und 2 ruhen die Packungen auf der Strek-
ke 18 Ct9 welche im wesentlichen dieselbe "Länge hat wie die
Packung 19. Mit Hilfe der Schraube 7 ist der Abstand zwischen den Schlitten so eingestellt, daß die Strecke 18 ο im
wesentlichen dieselbe länge hat wie die Packung 19·
Wenn während der Vorwärtsbewegung der Schlitten 1 und 2 die
Backen 9 und 10 geschlossen werden, erhält man gleichzeitig zwei Schweißnähte an den Packungen· Wenn danach die Backen
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- ίο -
geöffnet worden sind, kehren die Schlitten in die Ausgangsstellung zurück» Unmittelbar danach wird ein neues Vorschub-
und Sohließspiel durchgeführt.
Alle Teile der Vorrichtung sind für einen kontinuierlichen
Betrieb eingerichtet. Von Zeit zu Zeit werden die Beläge 9 d
aus dem nichtklebenden Stoff von Hand um ein kurzes Stück auf
den Rollen 9 e weitergewickelt, damit die Beläge nicht zu dünn werden»
Wenn man nur die Hälfte der Produktionsleistung erzielen
will, die mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erhalten werden kann, wird nur ein einziger Schlitten
benötigt. In diesem Fall entspricht der Hub des Schlittens etwa der Hälfte der Länge jeder Packung 19» während bei zwei
Schlitten der Hub im wesentlichen der Länge einer Packung entspricht. Im übrigen ähnelt die Anordnung bei Verwendung
nur eines einzigen Schlittens in ihrem Aufbau und ihrer Wir kungsweise der vorstehend, beschriebenen.
Zum Verändern des Hubes der Schlitten sind natürlich Mittel
zum Verstellen des Mechanismus zum Hin* und Herbewegen der Schlitten vorgesehen· Derartige Mittel sind beispieleweise
in der italienischen Patentschrift 833 162 beschrieben·
Man erkennt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ein rationelles Schweißen von Kunststoffbahnen ermöglicht, auch, wenn
die Kunststoffe einen niedrigen Schmelzpunkt haben, weil sich die Sohweißeinrichtungen 8 ein Stück mit den herzustellenden
Packungen mitbewegen, so daß die Heizeinrichtungen relativ lange einwirken können und daher keine zu hohen Temperaturen
erforderlich sind.
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Im Rahmen des Erfindungsgedankens kann das vorstehende
Ausfuhrungsbeispiel in verschiedenen Punkten abgeändert werden.
Beispielsweise kann die hin- und hergehende Bewegung der Schlitten 1 und 2 auch durch eine druckmittelbeaufschlagte
Einrichtung bewirkt werden· .
In der Praxis kann man alle Werkstoffe und Abmessungen nach den jeweiligen Erfordernissen auswählen und alle Elemente
durch technisch gleichwertige Mittel ersetzen·
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Claims (1)
- PatentansprücheVorrichtung zum Querschweißen von Materialbahnen, gekennzeichnet^ durch mindestens einen Schlitten, der auf Führungen parallel zu der,Bewegungsbahn der herzustellenden Pakkungen hin- und herbewegbar ist und einen vorzugsweise im wesentlichen viereckigen Rahmen besitzt, der quer zu der genannten Bewegungsbahn angeordnet ist und sie umgibt, ferner durch zwei vorzugsweise horizontal angeordnete Klemmbacken, die von dem Schlitten getragen werden und auf dem Schlitten im wesentlichen vertikal bewegbar sind, eine Antriebseinrichtung zum Vertikalbewegen der Backen aus einer Schließstellung in eine Offenstellung und umgekehrt, eine mit einer der Backen verbundene Heizeinrichtung, eine weitere Antriebseinrichtung zum Hin- und Herbewegen des Schlittens längs der Führungen und eine Einrichtung zum Tragen und Fördern der Packungen im Bereich der Backen»Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung von Strecken eines Förderbandes gebildet wird, das mit Hilfe von in dem Schlitten frei drehbar gelagerten Rollen um die untere der auf dem Schlitten angeordneten Backen herumgeführt wirdoVorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Backe mit einer weichen Auflage und die ihr gegenüberliegende Backe mit einem Heizelement versehen ist, mit dessen Hilfe die die Packung bildenden. Kunststoffolien beim Schließen der beiden Backen trenngeschweißt werden, und daß eine Einrichtung zum Festlegen der Folien unmittelbar vor der Schweißeinrichtung vorgesehen ist.009887/1807Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Pestlegeeinrichtung einen das Heizelement umgebenden Rahmen besitzt, der gegen die Wirkung von'elastischen Rückstellmitteln gegenüber dem Heizelement aufwärtsbewegbar ist«5β Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der das Heizelement umgebende Rahmen vorzugsweise im wesentlichen horizontale Stangen besitzt, die innen mit Kanälen für einen Kühlluftstrom ausgebildet sind»6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende, des Heizelements im Ruhezustand zwischen den Stangen angeordnet ist und in einer Betriebsphase etwas zwischen den Stäben vorsteht,7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen mit Belägen aus nichtklebenden Stoffen, z. B. aus G-las- oder Tetrafluoräthylenfasern, versehen sind,8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis I1 dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement von einem Band aus einem nichtklebenden Band umgeben ist, das auf zwei seitlich angeordnete Rollen aufgewickelt ist, mit deren Hilfe es weiterbewegt werden kann, damit das Band nioht zu dünn wird«9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,. dadurch gekennzeichnet, daß die Backen auf im wesentlichen horizontalen Quergliedern montiert sind, die vertikalverschiebbar auf Führungen angeordnet und an den- Enden von Zahnstangen angeordnet sind, die mit Ritzeln kämmen, die009887/1807in dem Schlitten frei drehbar gelagert sind, so daß sich die Querglieder in einander entgegengesetzten Richtungen bewegen, und daß mindestens eines der Querglieder mit einer druckmittelbeaufschlagten Antriebseinrichtung -verbunden ist β10ο Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet f daß sie zwei Schlitten besitzt, die parallel zu der Bewegungsbahn der herzustellenden Packungen hin- und herbewegbar miteinander durch entsprechend der Größe der Packungen einstellbare Mittel verbunden und mit je zwei Schweißbacken versehen sind«009887/180
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19702025505 Pending DE2025505A1 (de) | 1969-05-27 | 1970-05-25 | Vorrichtung zum Querschweißen von Kunst Stoffbahnen in Verpackungsmaschinen |
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GB (1) | GB1281964A (de) |
NL (1) | NL7004987A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0111210A1 (de) * | 1982-12-07 | 1984-06-20 | Claus K. Pfankuch | Vorrichtung zum Umhüllen von Gegenständen mit einer Folie aus Kunststoff oder dergl. |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1467266A (en) * | 1973-02-28 | 1977-03-16 | Automated Packaging Syst Inc | Packaging method and apparatus |
IT1028456B (it) * | 1975-01-17 | 1979-01-30 | Sitund Holdings S A | Dispositivo di saldatura e taglio per macchine da imballaggio |
IT1240711B (it) * | 1990-08-17 | 1993-12-17 | Cavanna Spa | Macchina confezionatrice, particolarmente per la formazione di involucri del tipo flow-pack e simili, e relativo procedimento di azionamento |
ES2436535B1 (es) * | 2013-07-12 | 2014-10-08 | Ulma Packaging Technological Center, S.Coop. | Máquina envolvedora de productos y método de operación para una máquina envolvedora de productos |
IT202200000617A1 (it) * | 2022-01-17 | 2023-07-17 | Cavanna Spa | Gruppo di saldatura e taglio trasversale per una macchina confezionatrice flow-pack |
-
1970
- 1970-04-07 NL NL7004987A patent/NL7004987A/xx unknown
- 1970-04-08 GB GB06561/70A patent/GB1281964A/en not_active Expired
- 1970-05-25 DE DE19702025505 patent/DE2025505A1/de active Pending
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Publication number | Publication date |
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NL7004987A (de) | 1970-12-01 |
GB1281964A (en) | 1972-07-19 |
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