DE2528594A1 - Einrichtung zum verschweissen von huellen aus thermoplastischem material, insbesondere in verpackungsmaschinen fuer zum beispiel zigarettenpaeckchen - Google Patents

Einrichtung zum verschweissen von huellen aus thermoplastischem material, insbesondere in verpackungsmaschinen fuer zum beispiel zigarettenpaeckchen

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DE2528594A1 DE19752528594 DE2528594A DE2528594A1 DE 2528594 A1 DE2528594 A1 DE 2528594A1 DE 19752528594 DE19752528594 DE 19752528594 DE 2528594 A DE2528594 A DE 2528594A DE 2528594 A1 DE2528594 A1 DE 2528594A1
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Description

Oir"_OMIN'3l--NIE'JR
PATENTANWALT θ.MÜNCHEN 5 - GORNELIUSSTRASSE 42 · TELEFON 24Ο775
2044
G. D. Socleta per Azioni Via Pomponia, 10 Bologna (Italien)
Einrichtung zum Verschweißen von Hüllen aus thermoplastischem Material, insbesondere in Verpackungsmaschinen für zum Beispiel Zigare ttenpäckchen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum dichten Verschließen bzw. Verschweißen von Hüllen aus thermoplastischem Material, insbesondere in Verpackungsmaschinen zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen, die aufeinanderfolgend längs eines mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten intermittierend beweglichen Verpackungsbahn eine Mehrzahl von Stationen durchlaufen, wobei einer oder mehreren dieser Stationen solche Einrichtungen zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von alternierend bewegten Betätigungsmitteln wirksam werden.
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POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 08045-800
DEUTSCHE BANK MÜNCHEN. PRO M E NAD E PLATZ, KONTO-NR. 10/20 89* (BLZ 70070010) TELE9RAMME/CABLE8 LAWCLAIMS MUENCHEN ,·. '.'.'·='■'.·
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Die Erfindung betrifft also allgemeiner gesprochen Einrichtungen, die der Aufgabe dienen, vorher bereits in Packungen von im wesentlichen quaderförmiger Gestalt verpackte Erzeugnisse in transparente Hüllen einzuschließen.
Sdbhe Produkte, insbesondere auch Zigarettenpäckchen, werden nicht nur wegen des besseren Aussehens, sondern insbesondere auch aus hygienischen Gründen mittels Maschinen der erwähnten Art in transparente Folien eingeschlagen und dicht verschlossen.
Der im allgemeinen für diese Erzeugnisse benutzte Verpackungsmaterialzuschnitt ist vom sogenannten "Seifentyp" (tipo sapone), bei dem es zum hermetischen Verschließen erforderlich ist, in bekannter Weise die Versiegelung bzw. den dichten Verschluß längs einer Längsseite und an beiden Kopfenden eines jeden Päckchens vorzunehmen.
Seit einiger Zeit findet bei derartigen Maschinen zunehmend ein durch Wärmeeinwirkung schweißbares Hüllmaterial aus Kunststoff Verwendung, beispielsweise von der Art, wie es unter der Bezeichnung "Hercules" in Italien bekannt und im Handel ist und das gegenüber dem bisher üblichen Material (beispielsweise dem unter der Handelsbezeichnung "Cellophan" bekannten Material) zahlreiche Vorteile aufweist, aber auch
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einige Anforderungen stellt, vor allem hinsichtlich der Durchführung der Verschweißung bzw. Versiegelung der Hülle.
Die Vorteile bestehen, wie auch bereits im Einzelnen in einer anderen Anmeldung des gleichen Anmelders ausgeführt worden ist, kurz zusammengefaßt darin, daß das Material eine größere Wirtschaftlichkeit aufweist und der Verpackungsmaschine bei Anwendung des gleichen Spulendurchmessers wegen der geringeren Dicke dieses Materials eine größere Unabhängigkeit verleiht.
Die Nachteile bestehen, ebenfalls unter Bezugnahme auf das in der erwähnten Anmeldung beschriebene, darin, daß beim Verschweißen unter Wärmeeinfluß die Grenzen des zulässigen Temperaturbereichs wesentlich enger sind, als bei dem bisher üblichen Material, z. B. bei Cellophan.
Außerhalb dieser Grenzen tritt oberhalb dieses Intervalls eine beachtliche Material schrumpfung auf} mit einer unschönen Faltenbildung und auch mit der Möglichkeit einer Verformung der Päckchen, insbesondere, wenn es sich um ' sogenannte Weichpackungen handelt.
Zur Überwindung dieser Nachteile dient sicher die Erfindung gemäß der erwähnten Anmeldung.
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Weitere Nachteile ergeben sich aus der besonderen Wärmeempfindlichkeit des thermoplastischen Materials, die sich während des thermischen Schweißvorganges auch dann zeigt, wenn man die optimalen Bedingungen hinsichtlich der Temperatur, des Druckes und der Kontaktzeit einhält. Während beispielsweise bei Cellophan das Verschmelzen durch Wärmeeinwirkung seitens der Schweißwerkzeuge bekanntlich nur die äußere undurchdringliche Lackschicht beeinflußt, nitht aber den inneren Träger aus Viskose, wird im betrachteten Fall das oben erwähnte thermoplastische Material über seine gesamte Dicke der Schmelzwirkung unterworfen. Es ist somit offensichtlich, daß Verformungen als unvermeidliche Folgen dieser Einwirkung bei diesem Material viel auffälliger ausfallen.
Solche Verformungen bilden sich in der Zone aus, die der direkten Einwirkung der Schweißwerkzeuge unterworfen ist und in der sie umgebenden Zone, und zwar in Form von Schrumpfungenι Kräuselungen und Faltenbildung des Verpackungsmaterials·
In Fachkreisen wurde vorgeschlagen, diese oben erwähnten Nachteile dadurch zu vermeiden oder wenigstens zu verringern, daß man eine genauer Lokalisierung der durch die Schweißwerkzeuge ausgeübten Wärmeeinwirkung auf eine sehr begrenzte Zone des Hüllmaterials durchführt, aber derart, daß die Wärmeeinwirkung ausreichend ist, um eine perfekte
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Verschweißung bzw. Versiegelung zu erzielen.
Es sind beispielsweise Schweißeinrichtungen verwirklicht worden, die.durch feste Kammern gebildet werden, die eine Wärmequelle enthalten und mit einer oder mehreren schmalen öffnungen in einer Wand versehen sind, die nicht nur als thermisches Isolierelement dient, sondern auch als Führung für den schrittweise bewegten Stapel der in das entsprechende thermoplastische Hüllmaterial eingehüllten Päckchen.
In der Ruhephase dieses Stapels wird die Schweißung in den Bereichen der Hülle durchgeführt, die den öffnungen innerhalb der Kammer gegenüberliegen. Die Wärmequelle, die so angeordnet ist, daß sie gleichförmig die verschiedenen Wirkungsstellen erreichen kann, wird beispielsweise durch eine Heißluftquelle oder elektrische Widerstände gebildet. In letzterem Fall werden die Schweißwerkzeuge durch dünne metallische Leisten gebildet, die fest oder abwechselnd durch diese öffnungen beweglich ausgebildet sind.
Ungeachtet solcher Maßnahmen kann die Verwendung thermoplastischer Materialien in Verpackungsmaschinen, mit höchster Froduktionsgeschwindigkeit trotzdem die Ursache des Auftretens der vorstehend beschriebenen Erscheinungen und die Quelle neuer Bedürfnisse zur Erzielung eines guten Ergebnisses der Verschweißung bzw. Versiegelung sein.
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Insbesondere wird beispielsweise auf eine Verpackungsmaschine der Anmelderin hingewiesen, die unter der Handelsbezeichnung CELL-PACK bekannt ist und die zur Einhüllung von Zigarettenpäc chen in Folien aus transparentem Material dient. In ^eser Maschine werden die zu verschweißenden bzw. zu v. rsiegelnden Päckchen aufeinanderfolgend längs einer Verpackungsbahn gemäß unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen intermittierend bewegt, um in Übereinstimmung mit einer in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsstufe veränderbaren Anzahl von Stationen der Einwirkung von Schweißwerkzeugen ausgesetzt zu werden, die von Betätigungsmittel abhängig sind, die eine alternierende Bewegung ausführen.
Unmittelbares Ergebnis der hohen Arbeitsfrequenz der Schweißuhg in diesen Maschinen ist die Möglichkeit, daß bei Anwendung bekannter Einrichtungen, daß die Temperatur der Schweißwerkzeuge in kurzer Zeit abnimmt, und zwar unter die Untergrenze des für die Verschweißung des thermoplastischen Materials nutzbaren Bereichs.
Für den guten Ausfall der Verschweißung bzw. Versiegelung in solchen Maschinen mit höchster Geschwindigkeit ist es demnach erforderlich, außer nach Einrichtungen mit größerer Anpassungsfähigkeit zu suchen, eine kontinuierliche Kontrolle der Temperatur in unmittelbarer Nähe der Schweißzöne durchzuführen. . .
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Dies ist immer im Hinblick auf das verwendete besondere Hüllmaterial um so mehr erforderlich, als Maschinen der vorstehend genannten Art mit der Möglichkeit ausgestattet sindj mit verschiedenen Geschwindigkeitsstufen zu arbeiten, wobei aus ersichtlichen Gründen bei den unteren Geschwindigkeitsstufen die Temperatur der Schweißwerkzeuge die Obergrenze des erwähnten Bereichs überschreiten und damit zu einer Zerstörung der Hülle führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Schweißeinrichtung für Hüllen aus thermoplastischem Hüllmaterial zu schaffen, die den besonderen Erfordernissen dieses Materials angepaßt ist, die sich aus seiner Verwendung in Verpackungsmaschinen mit höchster Produktionsgeschwindigkeit ergeben und die insbesondere in der Notwendigkeit einer sehr schnellen Wiederherstellung der Temperatur der Schweißwerkzeuge nach jedem Einsatz und in der Möglichkeit einer kontinuierlichen Kontrolle der Temperatur in der Nähe jeder Schweißzone bestehen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Einrichtung zum dichten Verschließen bzw. Verschweißen von Hüllen aus thermoplastischem Material, insbesondere in Verpackungsmaschinen zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen, die aufeinanderfolgend längs einer mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten intermittierend beweglichen Verpadungsbahn eine Mehrzahl von Stationen durchlaufen, wobei einer oder mehreren dieser Stationen solche
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Einrichtungen zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von alternierend bewegten Betätigungsmitteln wirksam werden, wobei diese Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Schweißwerkzeug umfaßt, das durch einen im wesentlichen! keilförmigen Körper gebildet wird, dessen Scheitel die Schweißkante bildet und das gegen die Verpackungsbahn verschwenkbar und so gebaut ist, daß es dieser Schweißkante unmittelbar benachbart eine Wärmequelle und das Ende einer Sonde zur Messung und Steuerung der Temperatur enthält, und daß Plättchen aus thermisch isolierendem Material derart angeordnet sind, daß sie sich beim Schweißvorgang zwischen diesem Körper und der thermoplastischen Hülle befinden und sich bis in die Nähe der Kontaktzone zwischen Schweißkänte und thermoplastischer Hülle erstrecken.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der nun folgenden Beschreibung'einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deutlicher, die in zwei verschiedenen Beispielen die Anwendung auf die erwähnte Verpackungsbahn der genannten Verpackungsmaschine "CELL-PACK" der Anmelderin zeigt. Die Darstellung in der Zeichnung erfolgt lediglich beispielsweise und ""ohne beschränkende Absicht.
Es zeigt:
Fig. 1 in Seitenansicht ein einen Teil dieser Maschine bildendes Verpackungsrad, dem erfindungsgemäße
Einrichtungen zugeordnet sind und Fig. 2 in einer zur Fortbewegungsrichtung rechtwinkligen Ansicht den Ausgabekanal der Maschine, dem ebenfalls eine solche Einrichtung zugeordnet ist.
• -. 509885/0838 " 9 -
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In Flg. 1 ist mit 1 insgesamt ein Verpackungsrad bezeichnet, das intermittierend im Uhrzeigersinn um eine horizontale Achse 2 drehbar ist. Das Rad'ist mit sechs radialen Abteilungen 3 versehen, in deren jede, wenn sich das Rad in Ruhe befindet und die betreffende Abteilung gegenüber · einer Eingangsstation I ausgerichtet ist, hochkant bzw. senkrecht zur Achse 2 des Rades ein Zigarettenpäckchen P und eine Folie S aus transparentem, thermoplastischem Material eingeführt wird, wobei die Folie dazu bestimmt ist, die äußere Hülle zu bilden. Die beiden Enden der Hüllfolie S ragen radial aus dem Rad 1 hervor und werden dann auf die äußere Seite des Päckchens P umgelegt durch die Einwirkung einer beweglichen Falzeinrichtung 4 und einer festen Falzeinrichtung, die durch die Einlaufkante einer festen Abdeckung 5 gebildet wird, die sich längs des Umfangs des Rades 1 über etwa 180 bis zu einer Auswurf station für die Päckchen erstreckt, wobei diese Auswurf station mit einem Auswerfer 6 versehen ist.
Gegenüber einer zweiten Station II und einer dritten Station III ausgerichtet sind im Bereich von Unterbrechungen in der Haube 5 zwei Schweißwerkzeuge 7 und 7* tätig, die durch Supporte 8 und 8' getragen werden, die ihrerseits um zur Achse 2 parallele Wellen 9 und 9' verschwenkbar sind und durch ihre Schwingbewegung um diese. Achse die Annäherung der Schweißwerkzeuge an das Rad 1 bzw. das Abheben der Schweißwerkzeuge ermöglichen.
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Die Schweißwerkzeuge 7 und 7' werden durch Platten gebildet, die eine annähernd keilförmige Gestalt aufweisen und deren die Schweißkante bildendes Ende gegen das Verpackungsrad 1 gewandt ist. Durch diese besondere Ausbildung besteht die Möglichkeit, eine Schweißung längs eines schmalen Längsstreifens an der Außenseite eines jeden Päckchens vorzunehmen und gleichzeitig in den Körper eines jeden Schweißwerkzeugs 7 bzw. 71 in unmittelbarer Nähe seines Schweißendes eine Wärmequelle 10 bzw. 10* einzufügen, die beispielsweise durch einen elektrischen Widerstand gebildet wird, sowie das Ende einer Sonde 11 bzw. 11' zum Messen der Temperatur. Eine solche Anordnung entspricht den Forderungen der Aufgabenstellung und hat zum Ergebnis, daß die Temperatur der Schweißwerkzeuge während des Betriebs der Verpackungsmaschine auf unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen schnellstens wiederhergestellt und konstant gesteuert wird.
Mit 12 und 12' sind schließlich zwei Plättchen aus isolierendem Material bezeichnet,, die an der Abdeckung 5 befestigt sind und sich längs der Außenseiten der Päckchen F mit Ausnahme des Arbeitsbereichs der Schweißwerkzeuge 7 und 7* hervorstrecken. Sie dienen dem Zweck, den der Schweißzone zunächst gelegenen Bereich der Einhüllung vor der Strahlungswärme der Oberfläche der Schweißwerkzeuge zu schützen.
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In Fig. 2 ist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Abschnitt des Kanals 13 gezeigt, der den Ausgang der betrachteten Verpackungsmaschine darstellt. In diesem Abschnitt wird mittels zweier einander gegenüberliegend angeordneter Schweißwerkzeuge 14 und 14* die Verschweißung der beiden Kopfenden der Päckchen durchgeführt, die intermittierend vorwärts bewegt werden und flach auf dem Boden des Kanals 13 angeordnet sind. Diesen Schweißwerkzeugen wird in vollkommener Analogie zu den schon erläuterten Schweißwerkzeugen 7 und 7' mittels der Supporte 15 bzw. 15' eine hin- und hergehende Bewegung in Bezug auf den Rand des Kanals 13 vermittelt, außerdem sind sie mit Wärmequellen 10 bzw. 10' und Sonden 11 bzw. 11' versehen, die sich in unmittelbarer Nähe ihrer Schweißkanten befinden. Den Plättchen 16 und 16', die sich praktisch in Berührung mit den beiden Kopfenden des Päckchens befinden und in denen in der Querschnittsebene jeweils ein Spalt bzw. eine öffnung vorgesehen ist, die den Durchtritt der Schweißwerkzeuge 14 und 14* gestattet, obliegt die gleiche Aufgabe, wie sie oben bereits im Zusammenhang mit den Plättchen 12 und 12* beschrieben worden ist. Die Isolierplättcheh 12, 12* und 16,»16* werden beispielsweise fest gegenüber der Verpackungsbahn (Rad 1 und Kanal 13) und den entsprechenden Schweißwerkzeugen 7 bis 7* und 14 bis 14* angeordnet, es ist aber für einen Fachmann ohne weiteres ersichtlich, daß sie auch in beliebiger Weise beweglich angeordnet sein können und auch derart, daß sie sich in der gezeigten Stellung in
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dem Augenblick befinden, in dem der Schweißvorgang zwischen den Schweißwerkzeugen und der äußeren Hülle aus durch Hitzeeinwirkung verschweißbareai Material stattfindet.
Patenfcir-vr; '
DipUing. H. wo.vip.wJit Anspruches -
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Claims (3)

Ansprüche;
1. ^Einrichtung zum dichten Verschließen bzw. Verschweißen von Hüllen aus thermoplastischem Material, insbesondere in Verpackungsmaschinen zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen, die aufeinanderfolgend längs einer mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten intermittierend beweglichen Verpackungsbahn eine Mehrzahl von Stationen durchlaufen, wobei einer oder mehreren dieser Stationen solche Einrichtungen zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von alternierend bewegten Betätigungsmitteln wirksam werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Schweißwerkzeug (7, 7', 14, 14') umfaßt, das durch einen im wesentlichen keilförmigen Körper gebildet wird, dessen Scheitel die Schweißkante bildet und das gegen die Verpackungsbahn verschwenkbar und so gebaut ist, daß es dieser Schweißkante unmittelbar benachbart eine Wärmequelle 0.0, 10') und das Ende einer Sonde (Hj 11') zur Messung und Steuerung der Temperatur enthält, und daß Plättchen (12, 12', 16, 16') aus thermisch isolierendem Material derart angeordnet sind, daß sie sich bei Schweißvorgang zwischen diesen Körper und der thermoplastischen Hülle befinden und sich bis in die Nähe der Kontaktzone zwischen Schweißkante und thermoplastischer Hülle erstrecken.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen (12, 12', 16, 16') aus thermisch iso-
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lierändera Material gegenüber der Verpackungsbahn und den entsprechenden Schweißwerkzeugen (7, 7', 14, 14') fest angebracht sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchen aus thermisch isolierendem Material (12, 12'/ 16, 16') gegenüber der Verpackungsbahn und den entsprechenden Schweißwerkzeugen (7, 7', 14, 14') beweglich angebracht sind.
PatenianwoH
Dipl.-Ing. H. Loiriprceht
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DE19752528594 1974-07-10 1975-06-26 Einrichtung zum verschweissen von huellen aus thermoplastischem material, insbesondere in verpackungsmaschinen fuer zum beispiel zigarettenpaeckchen Ceased DE2528594A1 (de)

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