DE2528607A1

DE2528607A1 - Einrichtung zum gesteuerten verschweissen einer aus thermoplastischem material bestehenden huelle, insbesondere in einer verpackungsmaschine zur verpackung von beispielsweise zigarettenpaeckchen

Info

Publication number: DE2528607A1
Application number: DE19752528607
Authority: DE
Inventors: Enzo Seragnoli
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1974-07-10
Filing date: 1975-06-26
Publication date: 1976-01-29
Also published as: DE2528607C2; GB1517213A; CS214869B2; FR2277731B1; ES439403A1; ATA486675A; JPS5131581A; JPS583890B2; PL109274B1; AR210857A1; NL7508048A; AT348436B; CH590759A5; FR2277731A1; CA1073990A; US3982380A; BR7504120A; DD120845A5; SE408543B; SE7507852L

Description

Dl F LCMINGENIEUR

PATENTANWALT 8 MÜNCHEN δ · CORNELIUSSTRASSE 42 · TELEFON 24077S

2042

6. D.Societa per Azioni Bologna (Italien)
Via Pomponia, 10

Einrichtung zum gesteuerten Verschweißen einer aus thermoplastik schem Material bestehenden Hülle insbesondere in einer Verpackungsmaschine zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum gesteuerten Verschweißen einer aus thermoplastischem Material bestehenden Hülle insbesondere in einer Verpackungsmaschine zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen, die längs einer Verpackungsbahn mit unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeit in einer Mehrzahl von Schweißstationen für jeweils eine einzige Schweißposition aufeinanderfolgen, um aufeinanderfolgend einzelne Päckchen mittels zugeordneter Schweißwerkzeuge zu verschweißen, die mit entsprechenden Heizeinrichtungen versehen sind, die sich ausreichend ergänzen, um die Verschweißung der Hülle in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit durchzuführen_xund die von alternierend . bewegten, mit

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OS'scoEcn'ON'O München 980 4S-eoo

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Kurven versehenen Betätigungselementen in Kombination mit Steuerelementen abhängig sind, die ihrerseits von auf Veränderungen der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ansprechenden Mitteln abhängig sind, die geeignet sind, auf die Betätigungselemente der erwähnten Schweißwerkzeuge derart einzuwirken, daß die Schweißwerkzeuge, die bei der von den auf die Geschwindigkeit ansprechenden Mitteln ermittelten Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine in Funktion sind, den Schweißvorgang beginnen oder abbrechen.

Einrichtungen zur Durchführung einer gesteuerten Verschweißung von Hüllen aus thermoplastischem, vorzugsweise transparentem Material, die bekanntlich sehr enge Temperaturgrenzen einhalten müssen, sind seit langem in verschiedenen Formen und mit unterschiedlichen Funktionsweisen bekannt«

Insbesondere in Verpackungs- bzw. Einhüllungsmaschinen der oben erwähnten Art, bei denen Zigarettenpäckchen längs einer Verpackungsbahn gemäß unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen in einer Mehrzahl von Stationen aufeinanderfolgen, in denen Schweißwerkzeuge arbeiten, ist es bekannt, eine Einrichtung zu verwenden, die es bei einer Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine und damit der Kontaktzeit zwischen der Hülle aus thermoplastischem Material und den Schweißwerkzeugen gestattet, die.Wärmequelle der Schweißwerkzeuge

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verändernd zu beeinflussen, welche zu diesem Zweck eine Mehrzahl von elektrischen Widerständen enthält, die entsprechend den unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten der Maschine dimensioniert sind und die entsprechend eingeschaltet werden können, um sich auf den Wechsel der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine einzustellen.

Bei Verpackungsmaschinen des genannten Typs, bei denen die Schweißwerkzeuge von alternierend bewegten Betätigungsmitteln abhängig sind, ist auch noch die Verwendung von Einrichtungen bekannt, die bei der Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine statt einer verändernden Beeinflussung der Wärmequelle sowohl die Wärmequelle als auch die Kontaktzeit zwischen dem thermoplastischen Hüllmaterial und den Schweißwerkzeugen konstant halten·

Diese letztere Art von Einrichtungen wird in der Praxis dadurch verwirklicht, daß man z. B. eine Steuereinrichtung für die Bewegung der Schweißwerkzeuge vorsieht, die von Organen abhängig ist, die der Durchführung des Geschwindigkeitswechsels dienen und die in der Lage ist, ihren steuernden Einfluß auf die Schweißwerkzeuge zu verlängern oder zu verkürzen, und zwar mittels eines einzigen kurvenartig ausgebildeten Betätigungsorgans in Kombination mit einer Umschaltvorrichtung auf die jeweilige, durch diese Kurve vorgegebene Betätigungszeit, in Abhängigkeit von

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der auf die Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ansprechenden Einrichtung, oder indem man bei einer Maschine des erwähnten Typs, die längs einer Verpackungsbahn eine Mehrzahl von Schweißstationen für eine einzige Schweißposition zur aufeinanderfolgenden Verschweißung der einzelnen Produkte umfaßt, die Möglichkeit vorsieht, daß die gesamte Kontaktzeit, die aus der Summe der einzelnen Kontaktzeiten zwischen den Schweißwerkzeugen und dem durch Wärmeeinfluß verschweißbaren Material eines jeden Produkts gebildet wird, so bemessen ist, daß sich eine perfekte Verschweißung für eine der Betriebsgeschwindigkeit der Maschine entsprechende Arbeitsgeschwindigkeit ergibt und daß mittels des Ausschlußes von einem oder mehreren dieser Schweißwerkzeuge eine konstante Gesamtkontaktzeit für alle Geschwindigkeitsstufen der Maschine ermöglicht wird.

In letzterem Fall, d. h. wenn längs der Verpackungsbahn der Verpackungsmaschine eine Mehrzahl von SchweißeNationen für jeweils eine einzige Schweißposition vorgesehen sind, um aufeinanderfolgend die einzelnen Produkte zu verschweißen, kann es in der Praxis geschehen, daß durch den Ausschluß von einem oder mehreren Schweißwerkzeugen bei einer Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine unter die normale Betriebsgeschwindigkeit, wodurch dieses oder diese Schweißwerkzeuge unwirksam bleiben, wegen der fehlenden Abführung der Wärme von diesen Werkzeugen wegen des deshalb fehlenden

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Kontaktes rait dem zu verschweißenden Material, durch thermische Trägheit ihre Temperatur beträchtlich ansteigt, so daß bei dem erneuten in Betrieb Nehmen dieser Werkzeuge bei entsprechender Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine eine Verbrennung und zuweilen sogar ein Brennen des thermoplastischen Hüllmaterlals auftritt, so daß gerade diese Nachteile wieder auftreten, die dadurch vermieden werden sollten, daß man die oben erwähnten Einrichtungen zur Durchführung einer gesteuerten Verschweißung des thermoplastischen Hüllmaterials eingesetzt hat.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu überwinden, die sich aus der trägen überhitzung des Schweißwerkzeugs oder der Schweißwerkzeuge ergeben, die bestimmungsgemäß aus dem Arbeitszyklus ausgeschlossen sind, in dem man eine Einrichtung solcher Art und mit solchem verbesserten Gebrauch der erwähnten Werkzeuge schafft, daß das Einbringen des oder der überhitzten Werkzeuge in die entsprechende Arbeitsposition nach einer vorhergehenden Ausschließung bei Wiedereintritt der entsprechenden Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine mit gesteuerter Betriebszeit erfolgt.

Diese und noch andere Aufgaben werden vollständig gelöst durch die erfindungsgemäße Einrichtung zum gesteuerten

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Verschweißen einer aus thermoplastischem Material bestehenden Hülle insbesondere in einer Verpackungsmaschine zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen, die längs einer Verpackungsbahn mit unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeit in einer Mehrzahl von Schweißstationen für jeweils eine einzige Schweißposition aufeinanderfolgen, um aufeinanderfolgend einzelne Päckchen mittels zugeordneter Schweißwerkzeuge zu verschweißen, die mit entsprechenden Heizeinrichtungen versehen sind, die sich ausreichend ergänzen, um die Verschweißung der Hülle in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit durchzuführen und die von intermittierend bewegten, mit Kurven versehenen Betätigungselementen in Kombination mit Steuerelementen abhängig sind, die ihrerseits von auf Veränderungen der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ansprechenden Mitteln abhängig sind, die geeignet sind, auf die Betätigungselemente der erwähnten Schweißwerkzeuge derart einzuwirken, daß die Schweißwerkzeuge, die bei der von den auf die Geschwindigkeit ansprechenden Mitteln ermittelten Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine in Funktion sind, den Schweißvorgang beginnen oder abbrechen, wobei diese Einrichtung dadurch gekennzeichnet "ist, daß die alternierend bewegten, mit Kurven versehenen Betätigungselemente mit einer Mehr fach-Laufbahn für unterschiedliche Betätigungszeiten versehen sind, daß Mittel zur temperaturabhängigen Betätigung der Schweißwerkzeuge vorgesehen sind, die fähig sind, bei der Einbringung der Schweißwerkzeuge in die jeweilige wirksame Schweißposition bei der Wiederherstellung der entsprechenden

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Stufe der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine Mittel zu steuern, die dazu dienen, die mit Kurven versehenen Betätigungsmittel, deren Kurven mehrere Laufbahnen für unterschiedliche Betätigungszeiten aufweisen, derart zu beeinflussen, daß die Schweißwerkzeuge aufeinanderfolgend betätigt werden und zwar unterschiedlich je nach der von diesen Mitteln zur temperaturabhängigen Betätigung an diesen Schweißwerkzeugen ermittelten Temperatur.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich deutlicher aus der nun folgenden, detailierten Beschreibung eines bevorzugten aber nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels der Erfindung, die lediglich beispielsweise und ohne beschränkende Absicht in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigt:

Fig. 1 in schema ti scher und perspektivischer Ansicht die Verpackungsbahn einer Verpackungsmaschine bzw. Einhüllmaschine für Zigarettenpäckchen mit Einrichtungen zum kontrollierten Verschweissen der Hüllenseite gemäß der Erfindung und zum Verschweißen der beiden. Kopfenden der äußeren Hülle eines jeden Päckchens und

Fig. 2 in schematischer Darstellung das elektrische Schaltbild zur Steuerung der Maschine nach Fig. 1 mit den genannten Einrichtungen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine horizontale Antriebswelle be-* zeichnet, die mit einem motorischen Antrieb der Ver-

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packungsmaschine in Antriebsverbindung steht und die ihrerseits den gesamten Antrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung bewirkt.

Auf diese Antriebswelle 1 ist ein Zahnrad 2 aufgekeilt, auf dessen einer Seite einander diametral gegenüberliegend ein Zapfen bzw. eine Rolle 3 und ein zentrisch angeordneter, bogenförmiger Sektor 4 angeordnet sind.

Der Zapfen 3 und der bogenförmige Sektor 4 dienen in bekannter Weise zur intermittierenden Betätigung eines Malteserkreuzes 5 mit sechs Schlitzen, das auf einer horizontalen Welle 6 drehfest befestigt ist, deren anderes Ende ein Verpackungsrad 7 trägt, das aufgrund der beschriebenen Anordnung bei jeder vollständigen Umdrehung der Welle 1 nach einer Stillstandsphase um einen Schritt von 60 ira Uhrzeigersinn weiterbewegt wird.

In bekannter Weise ist das Verpackungsrad 7 mit sechs radialen Abteilungen 8 versehen, in deren jede, wenn sie sich in Ruhe in der ersten oder Eingangsstation I befindet, hochkant bzw. senkrecht zur Achse des Rades ein Zigarettenpäckchen zusammen mit einer Folie aus transparentem Material für die Bildung der äußeren Hülle eingeschoben wird.

-i

Die beiden Enden der Hüllfolie, die radial aus dem Rad 7 hervorstehen, werden dann mittels dester und beweglicher Falzeinrichtungen an der Außenseite des Päckchens angelegt.

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Eine Verkleidung 9 begrenzt nach oben die Kontur des Rades 7 über einen Winkel von etwa 180 .

Auf der Welle 1 ist auch das untere Ende einer Pleuelstange 10 exzentrisch gelagert, deren oberes Ende mit einem Ende einer Kurbel 11 verbunden ist, die mit ihrem anderen Ende fest an einer zur Welle 1 parallelen Welle 12 angebracht ist, die aufgrund dieser Anordnung um ihre Achse schwingend angetrieben wird.

Mit der Welle 12 sind in Fig. 1 von rechts nach links aufeinanderfolgend drehfest zwei Nocken 13 und IA verbunden.

Längs des Profils des Nockens 13 läuft eine Leerlaufrolle 15 mit horizontaler Achse, die von einem Ende eines zweiarmigen Hebels 16 getragen wird, dessen Drehpunkt sich auf einer Welle 17 befindet, die parallel zur Welle 12 verläuft.

Ein horizontaler, am linken Ende dieser Welle 17 befestigter Stab 18 erstreckt sich quer über die Verkleidung 9 und trägt eine kleine rechteckige Platte 19.

Diese Platte 19 trägt über einer in der Verkleidung 9 ausgesparten öffnung oberhalb einer gegenüber der Station I um 60° versetzten Station II ein erstes, elektrisch beheizbares Schweißwerkzeug 20.

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Das zweite Ende des zweiarmigen Hebels 16 ist mit dem unteren Ende einer vertikalen Stange 21 verbunden, die entgegen der Wirkung einer Feder 22 durch den mit ihr verbundenen Anker eines Elektromagneten 23 anhebbar ist.

Genau analog zu der in Bezug auf den Nocken 13 beschriebenen Konstruktion wirkt der Umfang des Nockens 14 mit einer lose drehbaren Rolle 24 mit horizontaler Achse zusammen, die an einem Ende eines auf einer zur Welle 12 parallelen Welle 26 gelagerten Hebels 25 angeordnet ist.

Ein horizontaler, am linken Ende dieser Welle 26 befestigter Stab 27 erstreckt sich quer über die Verkleidung 9 und trägt eine kleine rechteckige Platte 28.

Diese Platte 28 trägt über einer entsprechenden, in der Verkleidung 9 ausgesparten öffnung oberhalb einer gegenüber der Station I uro 120° versetzten Station III des Verpakkungsrads 7 ein zweites elektrisch beheizbares Schweißwerkzeug 29.

Das Ende des zweiten Hebelarms des zweiarmigen Hebels ist an das untere Ende einer vertikalen Stange 30 angeschlossen, die entgegen der Wirkung einer Feder 31 durch den mit ihr verbundenen Anker eines Elektromagneten 32 anhebbar ist.

Auf den Platten 19 und 28 sind außerdem Stangen 33 und 34 befestigt, deren obere Enden durch eine Zugfeder 35

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miteinander verbunden sind, die der Wirkung der Elektromagneten 23 und 32 entgegengesetzt wirksam ist.

Im normalen Betriebszustand, d. h. wenn die Verpackungsmaschine mit ihrer Betriebsdrehzahl oder zweiten Drehzahl läuft, sind beide Elektromagneten 23 und 32 erregt und demnach liegen in Folge der beschriebenen Anordnung die beiden Rollen 15 und 24 an den Nocken 13 bzw. 14 an.

Die Profile dieser Nocken sind derart ausgebildet, daß während jedts Stillstands des Verpackungsrads 7 die Annäherung der Schweißwerkzeuge 20 und 29 an die Außenseite F der beiden Zigarettenpäckchen P erfolgt, die sich jeweils in der Station II bzw. in der Station III befinden und daß diese Schweißwerkzeuge während der Bewegung des Verpackungsrads 7 abgehoben werden.

Die Schweißung an der Seite F der Hülle aus transparentem Material erfolgt daher für jedes Päckchen bei dieser Betriebsart in zwei bestimmten Phasen, einer ersten Phase unter Mitwirkung des Schweißwerkzeugs 20 in der Station II und einer abschließenden Phase unter Mitwirkung des Schweißwerkzeugs 29 in der Station III mit einer Gesamtkontaktzeit, die ausreichend ist zur vollständigen Durchführung des Schweißvorgangs, und in Übereinstimmung mit dem Gegenstand einer weiteren Anmeldung der gleichen Anmelderin.

Es wird nun angenommen, daß die Verpackungsmaschine mit einer ersten Geschwindigkeit bzw. einer geringeren Geschwindigkeit als der normalen Betriebsgeschwindigkeit

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der Maschine arbeitet, was - wie oben erläutert - beim Anlaufen der Maschine oder in einem Notfall eintreten kann.

In einem solchen Zustand läuft auch die Motorwelle bzw. Antriebswelle der Einrichtung mit einer gegenüber dem vorstehend betrachteten Zustand geringeren Geschwindigkeit, mit der Folge, daf* die Gesamtkontaktzeit zwischen der Oberfläche der Schweißwerkzeuge und jeder d r transparenten Hüllen so verlängert wird, daß sich, wenn man immer die begrenzten Temperaturbereiche im Auge behält, die für die Schweißung geeignet sind, die verschiedenen in der Einleitung der erwähnten Anmeldung der Anmelderin erläuterten Nachteile ergeben, die auf einer zu starken Wärmeeinwirkung auf das Hüllmaterial beruhen und die von zu starker Schrumpfung und Faltenbildung des Hüllmaterials bis zur Verbrennung des Hüllmaterials reichen können.

Aus diesem Grunde ist der elektrische Steuerkreis der Verpackungsmaschine, der im Zusammenhang mit Fig. 2 noch erläutert wird, derart ausgelegt, daß unter diesen Betriebsbedingungen eines der beiden Schweißwerkzeuge mittels einer automatischen Aberregung des entsprechenden Elektromagneten außer Betrieb gesetzt wird, während der dem anderen Schweißwerkzeug zugeordnete Nocken ein solches Profil aufweist, daß er unter diesen neuen Bedingungen eine ausreichende Kontaktzeit für die Gewährleistung eines vollkommenen Ergebnisses des Schweißvorganges ergibt.

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Auf die Aberregung beispielsweise des Elektromagneten 32 folgt sofort das Abheben des Schweißwerkzeugs 29 aus seiner wirksamen Zone durch Verschwenken um seine Achse unter der kombinierten Einwirkung der Federn 31 uad 35.

Es ist schließlich erwähnenswert, daß bei einem Stillstand der Maschine aus beliebigem Grund die beiden Elektromagnete 23 und 32 automatisch aberregt werden und dadurch die · Schweißwerkzeuge aus ihrer wirksamen Zone abgehoben werden, damit die sich im Stillstand in den Stationen II und III befindlichen Päckchen nicht einem zu langen Kontakt mit den Schweißwerkzeugen ausgesetzt werden.

Wie bereits weiter oben erwähnt wurde, ist die Stillsetzung des Schweißwerkzeugs 29 bzw. seine Herausnahme aus dem Arbeitsablauf die Ursache für eine überhitzung dieses Werkzeugs aufgrund thermischer Trägheit, wodurch dann, wenn das Werkzeug durch eine entsprechende Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine wieder in seine Schweißposition gebracht wird, das thermoplastische Hüllmaterial versengt oder tatsächlich verbrannt werden kann.

Um solch einen Nachteil zu vermeiden ist erfindungsgemäß der Nocken 14 in einem Stück mit einer zweiten Laufbahn 14a für eine gegenüber der durch die Laufbahn 14 gegebenen Betätigungszeit unterschiedlichen Betätigungszeit versehen, wie aus folgendem noch besser ersichtlich wird.

Dieser Nocken mit Laufbahnen 14 und 14a für unterschiedliche

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Betätigungszeiten ist verschieblich aber nicht drehbar auf der eine Schwingbewegung ausführenden Welle 12 gelagert, und zwar mittels der Profilierung 62. Die Nabe dieses Nockens 14 ist außerdem derart ausgebildet, daß sie in bekannter Weise mit einem Arm eines zweiarmigen Hebels 63 verbunden ist, der um eine Achse 64 verschwenkbar ist, die normal zur Welle 12 verläuft, und dessen anderer Arm an dem gegen Federkraft wirksamen Anker eines Elektromagneten 65 angelenkt ist.

Nach der beschriebenen Verschweißung ist zur Vervollständigung des Verschlusses bzw. der Versiegelung der äußeren Umhüllung noch die Verschweißung den den beiden Kopfenden eines jeden Päckchens benachbarten Zonen der Umhüllung erforderlich.

Diese findet statt, nachdem die Zigarettenpäckchen vom Verpackungsrad 7 in einen Ausgabekanal überführt worden sind, was intermittierend durch die Anwendung von Mitteln auf die hier kurz beschriebene Art geschieht, wobei diese Mittel Gegenstand einer gleichzeitigen Anmeldung der Anmelderin bilden.

Die Antriebswelle 1 versetzt über das erwähnte Zahnrad das Zahnrad 36 in Drehung, das drehfest mit einer zur Welle 1 parallelen Welle 37 verbunden ist, an deren linkem Ende eine Kurvenscheibe 38 angebracht ist, die an ihrer Vorderseite mit zwei zur ^WeIIe 37 konzentrischen Laufflächen 39 und 39' versehen ist.

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Nimmt man an, daß die Verpackungsmaschine mit ihrer normalen Betriebsgeschwindigkeit betrieben wird, lauft auf der inneren Lauffläche 39 eine Laufrolle 40, die auf einer horizontalen Welle 41 gelagert ist, die über eine Stange 42 ihrerseits mit dem erregten Elektromagneten 43 verbunden ist. -

Die Welle 41 überträgt die von der Kurvenscheibe 38 über die Rolle 40 abgegriffene Bewegung auf den zweiarmigen Hebel 45, der auf einer horizontalen Welle gelagert ist, die fest mit dem Rahmen oder Gestell der Verpackungsmaschine verbunden ist

Die Welle 41 ragt mit einem eine Feder 44 tragenden Abschnitt in eine Kammer, die an einem Ende eines Hebelarms des Hebels 45 ausgebildet ist, mit der Möglichkeit, sich gegenüber diesem Ende axial von links nach rechts zu verschieben.

Dies erreicht man im Falle der Aberregung des Elektromagneten 43 durch die Wirkung der Feder'44, die mit ihren beiden Enden an der Welle 41 bzw. an dem erwähnten Ende des Hebels 45 angreift und im betrachteten Betriebszustand der Maschine bei normaler Geschwindigkeit unter Spannung steht.

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Der zweite Arm des Hebels 45 ist über eine Stange 46 mit einem lagerbock 47 eines elektrisch beheizbaren Schweißwerkzeugs 48 für das hintere Kopfende F' verbunden.

Der Lagerbock 47 ist über einen Hebel 49 mit einer horizontalen Welle 50 verbunden, die sich parallel zum Ausgabekanal erstreckt und die als Drehzapfen für den fest mit ihr verbundenen zweiarmigen Hebel 51 dient.

Der vordere Hebelarm (in Fig. 1 links gelegen) dieses Hebels 51 ist mit einem horizontalen Zapfen 52 versehen, der in eine öffnung eingreift, die an einem Ende eines Hebels 53 ausgebildet ist, während der hintere Hebelarm über eine Feder 54 mit einer Platte 55 verbunden ist, die fest am Rahmen oder an dem Gestell der. Verpackungsmaschine angebracht ist.

Der Hebel 53 ist mittig am oberen Ende einer vertikalen Stange 56 angelenkt, die mit dem Anker eines Elektromagneten 58 verbunden ist, und zwar derart, daß eine Feder 57 gespannt ist, wenn sich der Elektromagnet in erregtem Zustand befindet.

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Das zweite~*Ende des Hebels 53 ist fest rait einer parallel zur Welle 50 verlaufenden Welle 59 verbunden, die fest mit einem Lagerbock 60 verbunden ist, der ein elektrisch beheizbares Schweißwerkzeug 61 für das vordere Kopfende F¹¹ trägt·

Die Kurvenscheibe 38 steuert über die beschriebenen mechanischen Einrichtungen die gleichzeitige Annäherung der Schweiß' werkzeuge 48 und 61 für die Kopfenden F^f und F¹¹ jeder Zigarettenpackung quer zum Abgabekanal und während des Stillstands der Päckchen, sowie das Abheben der Werkzeuge aus dem Arbeitsbereich während der Bewegung durch diesen Kanal«

Bei einem Betriebszustand der Maschine in dem sie mit gegenüber dem Normalbetrieb verminderter Geschwindigkeit arbeitet, sei es während des Anlaufens, sei es in einer Notfallsituation, wird der Elektromagnet 43 automatisch aberregt, wie in der oben genannten weiteren Anmeldung des gleichen Anmelders beschrieben ist und wie dies aus dem Schaltschema nach Figur 2 ersichtlich ist.

Durch die von der Feder 44 auf die Welle 40 ausgeübte Zugkraft wird dann die Rolle 40 auf die äußere Laufbahn 39* der Kurvenscheibe überführt.

Auf dieser Laufbahn 39' erstreckt sich der Abschnitt, durch den die Schweißwerkzeuge 48 und 61 aus ihrem wirksamen Bereich abgehoben werden, über einen größeren Winke1-

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bereich als bei der inneren Laufbahn 39. Deshalb wird trotz der geringeren Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine und auch der Antriebsmittel für die hier betrachtete¹ Einrichtung die zur Ausführung der Schweißverbindung an den Kopfenden F¹ und F" der äußeren Umhüllung einer jeden .Packung zur Verfügung stehende Zeit konstant gehalten, wie es für den besonderen Typ des verwendeten Verpackungsmaterials erforderlich ist.

Im Falle eines Stillstandes der Verpackungsmaschine schließlich wird zur Verhinderung einer Beschädigung des Päckchens, das sich im Abgabekanal in der Position befindet_y in der die Verschweißung der Kopfenden erfolgt, der Elektromagnet 58 automatisch aberregt, derart, daß unter der Zugwirkung der Feder 54 und der Druckwirkung der Feder 57 die beiden Schweißwerkzeuge 48 und 61 sich gleichzeitig von den Kopfenden F¹ und F" abheben, indem sie sich um die Wellen 50 und 59 drehen, die in fester Position an der Maschine angebracht sind.

Aus Fig. 2 ist, wie oben bereits erwähnt wurde, das elektrische Schaltschema für den Betrieb der Verpackungsmaschine zu ersehen, wie es den Gegenstand einer weiteren Anmeldung der Anmelderin bildet. Man ersieht daraus, daß der Mikroschalter MG für die sogenannte erste Geschwindigkeit, der am Einlauf der einzuhüllenden Zigarettenpäckchen in die Verpackungsmaschine angeordnet ist, die Kontaktpaare 1-3 geschlossen und die Kontaktpaare 2-4 geöffnet hat»

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wodurch das Zeitgeberrelais rl für die erste Geschwindigkeit über das geschlossene Kontakpaar 1-3 dieses Mikroschalters MG mit Gleichstrom von einem Gleichrichter Rl erregt wird. Auch ein Relais r3 wird über ein normalerweise geschlossenes Kontaktpaar 1-2 eines Fernschalters ti erregt, wodurch über sein Kontaktpaar 1-2 und das Kontaktpaar 1-2 des erwähnten Fernschalters ti Strom aus dem Gleichrichter R2 geleitet wird, der das Zeitgeberrelais r2 für die zweite Geschwindigkeit erregt.

In diesem Zustand steht der Motor M zur Betätigung der .Verpackungsmaschine still.

Wird nun der Druckknopf des Mikroschalters El gedrückt^, wird über den in Ruhelage geschlossenen, durch Druckknopf betätigbaren Mikroschalter P2 das Relais r4 erregt, das über sein Kontaktpaar 1-2 und den Mikroschalter P2 selbsterregt bleibt. Die Erregung des Relais r4 bewirkt über sein Kontaktpaar 3-4 und das Kontaktpaar 1-3 des Mikroschalters MC die Erregung des Relais r5, das laufend vom Strom aus dem Gleichrichter Rl gespeist wird.

Die Erregung dieses Relais r5 verursacht über seine Kontakte 1-2 und den Mikroschalter P2 die Erregung des Fernschalters t4, der über sein Kontaktpaar 1-2 und den Mikroschalter P2 selbsterregt bleibt.

'20 - i_f

509885/0839 ORIGINAL INSPECTED

In Übereinstimmung tnit der oben erwähnten Patentanmeldung der Anmelderin werden die Kontakte 1-3 des Mikrοschalters MC geschlossen und die Kontakte 2-4 geöffnet^ wenn Päckchen in die Verpackungsmaschine eingespeist werden und den Mikroschalter MC erreichen*

Diese Uraschaltun der Kontakte verursacht den Abfall des Relais rl zu: Durchführung der Verpackung gemäß der erwähnten Patentanmeldung zu einem Zeitpunkt, der durch den Kondensator Cl vorgegeben ist, worauf über die Kontaktpaare 5-6 des, wie vorher gesehen, selbst·· erregten Relais r4 die Kontaktpaare 1-3 des Relais rl, das Kontaktpaar 1-2 des erregten Relais r2 und das Kontaktpaar 3-4 des Fernschalters t2 der Fernschalter ti erregt wird, wodurch der Motor M über seine Kontaktpaare 7-8, 9-10, 11-12 mit der erwähnten ersten Geschwindigkeit angetrieben wird. Durch die Erregung des Fernschalters ti wird das Kontaktpaar 1-2 des Fernschalters ti geöffnet, wodurch durch den Abfall des Relais r3 die Speisung des Gleichrichters R2 unterbrochen wird, was den /*bfall des Relais r2 zu dem durch den Kondensator C2 vorgegebenen Zeitpunkt zur Folge hat. Auf diese Weise erfolgt die Umschaltung von der Stellung 1-2 zur Stellung 1-3 der Kontaktpaare des Relais r2, wodurch der Fernschalter ti abfällt und der Fernschalter t2 über das Kontaktpaar 5-6 des Relais r4, das Kontaktpaar 1-3 des Relais rl, das Kontaktpaar 1-3 des Relais r2 und das Kontaktpaar 3-4 des Femschalter β ti erregt wird«

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ORIGINAL, INSPECTED

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Die Erregung des Fernschalters t2 bewirkt das Schließen seiner*Kontakte 5-6, 7-8 und 9-10 und damit den Übergang von der ersten zur zweiten Geschwindigkeitsstufe des Motors M, sowie das Schließen der Kontakte 11-12 und damit zu einem durch die zugeordneten Kondensatoren c3 und c4 bestimmten Zeitpunkt die Erregung der Elektromagneten 32 und 43 für die Einschaltung der Schweißwerkzeuge 29 sowie 48 und 61 in den Arbeitsvorgang, entsprechend der Beschreibung der Patentanmeldung
der Anmelderin.

Wie man der vorstehenden Beschreibung der Funktion der Verpackungsmaschine entnehmen kann, werden die Elektromagnete 32 und 43 aberregt, wenn die Maschine in der vorstehend so genannten ersten Geschwindigkeitsstufe läuft, während diese beiden Elektromagnete automatisch erregt werden, wenn die Maschine in die sogenannte zweite oder Betriebsgeschwindigkeit übergeht. In der Praxis wird damit im Zusammenhang mit dem Herausnehmen des Schweißwerkzeugs 29 aus seiner Arbeitsposition bzw. mit dem Einbringen des Schweißwerkzeugs 29 in die Arbeitsposition, soweit es den Elektromagneten 32 betrifft, das verwirklicht, was Gegenstand der bereits mehrmals erwähnten Anmeldung Nr. , der Anmelderin ist, und hinsichtlich des Einsatzes der Auswahleinrichtung 40, mit der Laufbahn 39* oder 39 der Kurvenscheibe 38, soweit es den Elektromagneten 43 betrifft, dajenige, was auch

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mit dieser oben erwähnten Patentanmeldung der Anmelderin übereinstimmt.

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Wenn die Maschine mit außerhalb seiner Arbeitsposition befindlichem Schweißwerkzeug 29 betrieben wird, d. h. mit ihrer sogenannten ersten Geschwindigkeit läuft, überhitzt sich dieses Schweißwerkzeug, wie oben erläutert, durch thermische Trägheit, weshalb mittels Temperaturfühler-Einrichtungen, die diesem Schweißwerkzeug zugeordnet sind, beispielsweise entsprechend einer anderen Anmeldung der Anmelderin, der Elektromagnet 65 erregt, der mittels des zweiarmigen Hebls 63 entgegen der Wirkung einer elastischen Gegenkraft die Laufbahn 14a unter die zu deren Abtastung dienende Rolle 24 schiebt, wobei diese Laufbahn 14a eine von der durch die Laufbahn 14 bestimmten Betätigungszeit verschiedene Betätigungszeit entsprechend der von der Temperaturfühler-Einrichtung in diesem Schweißwerkzeug 29 ermittelten erhöhten Temperatur bewirkt, so daß beim Einsatz dieses Schweißwerkzeugs mittels der Erregung des Elektromagneten 32 beim Übergang in die zweite^ Geschwindigkeitsstufe oder normale Betriebsgeschwindigkeit Betätigungszeiten wirksam werden, die die überhitzung des Schweißwerkzeugs berücksichtigen, worauf dann, wenn die Temperatur des Schweißwerkzeugs sich auf den normalen Wert stabilisiert hat, über die Temperaturfühler-Einrichtung automatisch eine Aberregung des Elektromagneten 65 und als Folge durch die Wirkung der erwähnten elastischen Kraft eine Verschiebung der Laufbahn 14 unter die Rolle erfolgt.

Ansprüche:

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Potenhmwofr Dfpl,-Ihg_k H, Lamprecht

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Claims

Patentanwalt - 23 - 2042 Dipl-Ιησ. H. L^rnprecht O £ ο Q e η *7 8 Mönchen 5 £ O Z ö O U / ComelluMtraö« 42 Ansprüche:

1. !Einrichtung zum gesteuerten Verschweißen einer aus "thermoplastischem Material bestehenden Hülle insbesondere in einer Verpackungsmaschine zur Verpackung von beispielsweise Zigarettenpäckchen, die längs einer Verpackungsbahn mit unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeit in einer Mehrzahl von Schweißstationen für jeweils eine einzige Schweißposition aufeinanderfolgen, um aufeinanderfolgend einzelne Päckchen mittels zugeordneter Schweißwerkzeuge zu verschweissen, die mit entsprechenden Heizeinrichtungen versehen sind, die sich ausreichend ergänzen, um die Verschweißung der Hülle in Abhängigkeit von der jeweiligen Geschwindigkeit durchzuführen und die von alternierend bewegten, mit Kurven versehenen Betätigungselementen in Kombination mit Steuerelementen abhängig sind, die ihrerseits von auf Veränderungen der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ansprechenden Mitteln abhängig sind, die geeignet sind, auf die Betätigungselemente der erwähnten Schweißwerkzeuge derart einzuwirken, daß die Schweißwerkzeuge, die bei der von den auf,.die Geschwindigkeit ansprechenden Mitteln ermittelten Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine in Funktion sind, den Schweißvorgang beginnen oder abbrechen, dadurch gekennzeichnet, daß die alternierend bewegten, mit Kurven (13, 14) versehenen Betätigungselemente (19, 18, 17, 16, 15, 13; 29, 28, 27, 26, 25, 24, 14) mit einer Mehrfach-Laufbahn (14, 14a) für unterschiedliche Betätigungszeiten versehen sind, daß Mittel zur temperaturabhängigen Betätigung der Schweißwerkzeuge (20, 29) vorgesehen sind, die fähig sind,

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bei der Einbringung der Schweißwerkzeuge in die jeweilige wirksame Schweißposition bei der Wiederherstellung der entsprechenden Stufe der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschin^ Mittel (62, 63, 65) zu steuern, die dazu dienen, die mit Kurven versehenen Betätigungsmittel, deren Kurven mehrere Laufbahnen für unterschiedliche Betätigungszeiten aufweisen, derart zu beeinflussen, daß die Schweißwerkzeuge aufeinanderfolgend betätigt werden und zwar unterschiedlich, je nach der von diesen Mitteln zur temperaturabhängigen Betätigung an diesen Schweißwerkzeugen ermittelten Temperatur

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alternierend bewegten, mit Kurven mit Mehrfach-Laufbahnen für unterschiedliche Betätigungszeiten versehenen Betätigungselemente aus einem einstückig ausgebildeten Körper, einem beweglichen, an diesem Körper endenden Organ und diesen die Betätigungsmittel beinflussenden Mitteln (62, 63, 65) bestehen, die geeignet sind, unter der Einwirkung dieser Mittel zur temperaturabhängigen Betätigung über diese die Betätigungsmittel beeinflussende Mittel und in Kombination mit elastische Gegekräfte ausübenden Mitteln das entsprechende Schweißwerkzeug (29) der Wirkung derjenigen Laufbahn (14 oder 14a) mit derjenigen Betätigungszeit zu unterwerfen, die der durch diese zur temperaturabhängigen Betätigung dienenden Mittel ermittelten Temperatur des entsprechenden Schweißwerkzeugs entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Körper mit Kurven als Mehrfach-Laufbahnen für unterschiedliche Betätigungszeiten verschiebbar aber nicht drehbar auf der zugehörigen Betätigungsachse

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(12) angeordnet ist, daß das bewegliche Organ (63) um eine zu dieser Betätigungsachse (12) normale Achse (64) schwingend angeordnet und zweiarmig ausgebildet ist, wobei ein Arm an diesem verschieblichen Körper und der andere Arm an den die Betätigungsmittel beeinflussenden Mitteln (65) endet, die elektromagnetisch betätigbar und ihrerseits von diesen Mitteln zur temoeraturabhängigen Betätigung abhängig sind.

entanm

. H. Lamprecht

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