DE2532217A1

DE2532217A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen einbinden von verpackungen

Info

Publication number: DE2532217A1
Application number: DE2532217A
Authority: DE
Inventors: Masaho Takami
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1976-02-05
Also published as: GB1514535A; US4016023A

Description

Patentanwälte DIpI.-Ing. E. Eder

f.-Ing. K. Schleschke - - - ~ - ₁ ™

-.teilen 40, Elisabethstrafle34 L^)-JC-C. I '

Masaho Takami

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Einbinden von Verpackungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Einbinden einer Verpackung, wobei ein thermoplastisches Band um die Verpackung gelegt und durch eine Heizeinrichtung verschweißt wird. Zum möglichst guten Einbinden der Verpackung enthält die Vorrichtung eine Druckeinrichtung. Die Vorrichtung ist mechanisch erheblich weniger kompliziert als bekannte Vorrichtungen dieser Art.

Bei der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden automatischen Verpackungs-Einbindungsmaschine nach der US-Patentschrift 3 841 055 ist die Maschine so ausgeführt, daß ein thermoplastisches Band, z. B. aus Polypropylen, um eine

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Packung gelegt und an beiden Enden überlappt und gespannt wird. In den Raum zwischen den beiden Enden wird eine Heizeinrichtung eingeführt, die die sich berührenden Flächen schmilzt, wodurch diese durch einen äußeren Druck verschweißt werden, worauf die Heizeinrichtung wieder zurückgezogen wird.

Die Heizeinrich^ng dieses bekannten Gerätes besitzt eine Heizleistung von nur ca. 30O⁰G als maximale Wärme, die von einer Metallplatte erzeugt wird, die als Heizeinrichtung in dem Gerät vorgesehen ist, wobei ein Nickelchromdraht die elektrisch erzeugte Wärme auf die Metallplatte überträgt. . Die Temperatur von 300⁰C ist zum befriedigenden Schmelzen des thermoplastischen Bandes im Bruchteil einer Sekunde etwas knapp. Wenn diese Heizeinrichtung aus der Stellung zum Heizen zurückgezogen wird, bevor das Band ausreichend geschmolzen ist, d. h. noch klebrig ist, und eine Einrichtung Druck zum Verschweißen ausübt, so führt dies zum Kleben des Bandes an der Heizeinrichtung, wodurch dieses sich verschiebt und lockert. Wenn dagegen zum besseren Schmelzen die Aufheizung des Bandes länger dauert, so führt dies zu —-einer Verringerung der Bandstärke, so daß die Verpackung _.■.■■ nicht eingebunden wird. - -_.," ' '':'..7'..':!"",„'"

Die bekannte Verpackungsmaschine benötigt einen komplizierten Nockenmechanismus zum Zurückziehen der Heizeinrichtung aus der Stellung zum Schmelzen des Bandes, ohne daß derartige Schaden am Band entstehen. Im einzelnen wird der äußere Druck auf die Heizeinrichtung durch die Druckeinrichtung aufgehoben, wenn das Zurückziehen aus der Stellung zum Schmelzen des Bandes erfolgt, wozu ein komplizierter Nockenmechanismus benötigt wird, der den Druck aufhebt, indem die Druckeinrichtung kurzzeitig aus der Stellung zum Ausüben des Druckes abgehoben wird. Hierbei kann es zu Schwierigkeiten kommen, wenn das an sich schnell trocknende

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thermoplastische Band nach dem Fehlen des Druckes durch die Heizeinrichtung aus dem geschmolzenen Zustand noch nicht genügend getrocknet ist.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles arbeitet die Erfindung mit einer Bandheizeinrichtung, in der' eine Metallplatte elektrisch direkt auf ca. 700⁰C aufgeheizt wird, wobei die Heizeinrichtung in der Mitte auf ca. 500 bis 700⁰C vorge-' heizt wird, also höher als die zum Verschweißen des Bandes bei der Erfindung angenommenen A-OO bis 500⁰C. Das Schmelzen des Bandes durch die Heizeinrichtung beginnt, wenn deren Temperatur auf die richtige Temperatur heruntergegangen ist. Bei diesem Vorgang gestattet die Heizeinrichtung die gleichmäßige Wärmeverteilung über die gesamte Oberfläche, was zu einem gleichmäßigen Verschweißen des Bandes führt.

Die Erfindung betrifft somit in erster Linie ein Verfahren zum Verschweißen eines thermoplastischen Bandes zum Einbinden von Verpackungen unter Anwendung einer vergleichsweise hohen Temperatur, mit der die Heizeinrichtung in vergleichsweise kurzer Zeit auf das Band einwirkt, so daß das Band verschmilzt, ohne seine Stärke einzubüßen, wobei das Zurückziehen der Heizeinrichtung möglich ist, ohne daß der zum Verschweißen des geschmolzenen Bandes erforderliche Druck aufhört.

In zweiter Linie betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschweißen des thermoplastischen Bandes zum Einbinden von Verpackungen, wobei die Heizeinrichtung auf eine Temperatur vorgeheizt wird, die höher ist als die zum Schmelzen des Bandes erforderliche Temperatur, wobei die Heizung des Bandes beginnt, wenn diese zu hohe Temperatur nach dem Abschalten der Stromzufuhr auf die richtige Temperatur heruntergegangen ist.

Die firfincLung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Einbinden einer Verpackung mit einem thermoplastischen Band, bei der die Heizung exakt durch eine Heizeinrichtung erfolgt, die mit einem Bimetallschalter arbeitet.

Zur Vermeidung einer Abweichung des Bimetalls infolge einer witterungsbedingten Deformation wird parallel dazu ein zusätzliches Bimetall angeordnet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind außerdem die Heizeinrichtung zum Schmelzen des Bandes und die andere Heizeinrichtung zum Schneiden des Bandes elektrisch so miteinander verbunden, daß die Temperatursteuerung der beiden Heizeinrichtungen gleichzeitig erfolgt.

Die ausführlichere Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer Verpackungs-Einbindungsmaschine gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrößerten, vertikalen Schnitt durch eine Einrichtung zum Schneiden und Schmelzen des Verpackungsbandes in der Maschine,

Fig. 3 hierzu einen vertikalen Schnitt,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Verpackungsmaschine nantriebs,

Fig. 5 das elektrische Schaltbild der Heizeinrichtungen zum Schneiden und Verschweißen des Bandes,

Fig. 6 ein Schaltbild zur Steuerung der Heizeinrichtung zum Schneiden durch ein Bimetall,

Fig. 7 eiß Schaltbild nach Fig. 6 bei Verwendung eines

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Zeitgebers,

?ig. 8 ein Schaltbild nach. Fig. 6 bei Verwendung einer Nockeneinrichtung,

?ig. 9 einen Längsschnitt zur Anordnung des Bimetalles zur Temperatursteuerung der Heizeinrichtungen und

Fig. 10 eine Frontansicht einer Einrichtung zur Beseitigung von durch das Bimetall verursachten Abweichungen.

Γ Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Verpackungs-Sinbindungsniaschine umfaßt ein Gehäuse 11 zum Auflegen einer einzubindenden Verpackung, einen Bandführungskanal 12, innen mit einer Schwalbenschwanznut 41, die vom Gehäuse 11 nach oben führt und teilweise auch im unteren Abschnitt innerhalb des Gehäuses 11 verläuft. Der Kanal 12 führt somit in Form eines an den Ecken abgerundeten Quadrates vom einen zum anderen Ende, wobei die Enden des Kanals 12 innerhalb des Gehäuses 11 offen sind, so daß das Band hindurchgezogen werden kann. Der vertikale, innere Raum des Quadrates ist ausreichend groß zur Aufnahme einer auf dem Gehäuse 11 liegenden Verpackung.

Am äußeren Umfang des Führungskanals 12 befinden sich in dessen Längsrichtung in vorgegebenen Abständen Rollen 42, die das Band B führen, das in der Nut 41 durch zwei Förderrollen 15 vorwärtsbewegt wird, so daß der Kontaktwiderstand zwischen dem Band B und der Schwalbenschwanznut 41 verringert wird, was die Bewegung des Bandes B erleichtert.

Im Gehäuse 11 befindet sich eine Spule 13 mit einem thermoplastischen Band B, ein Motor 14 zum Aufwickeln des Bandes auf die Spule 13, ein Motor 45 zum Antrieb der Bandförderrollen 15 und ein Motor 43 gemäß Fig. 1, der die Auf- und

Abbewegung verschiedener Teile innerhalb des Gehäuses "11 bewirkt, die in Fig. 2 gezeigt sind.

Das von der Spule 13 abgezogene Band B wird von den beiden Rollen 15 im Gehäuse 11 geführt, und tritt mit der Spitze gemäß Fig. 1 in das rechte Ende des FührungskanaIs 12 ein. An der Bahn des Bandes B befindet sich neben den erwähnten Rollen 15 eine Gruppe von Rollen 16 zur Einstellung der Spannung des Bandes B um die Verpackung, die dem Anziehen des Bandes beim Aufwickeln auf die Spule 13 durch den Motor 14 einen entsprechenden Widerstand entgegensetzen.

An einem rechteckigen, hohlen Abschnitt der oberen Wand des Gehäuses 11 befindet sich rechts über dem Band B ein verschiebbarer Tisch 17· Dieser hohle Abschnitt weist ein nutenförmiges Element auf zur Abstützung des Tisches 17 in einer Höhe etwas über den Stirnöffnungen des Kanals 12, jedoch unter der Oberseite der oberen Wand, so daß der Tisch 17 die Verpackung nicht berührt. Durch ein (nicht gezeigtes) Nockensystem ist der Tisch 17 nach Beendigung des Bandschweißvorganges auf dem nutförmigen Element im rechten Winkel verschiebbar und wegnehmbar.

Unter dem Tisch 17 befinden sich rechts unter dem Band B gemäß Fig. 2 von links nach rechts: ein erstes, auf- und abbewegbares Klemmstück 18, ein um einen Zapfen 19 drehbarer Anpaßtisch 20, der in Längsrichtung des Bandes B schwenkbar ist, eine Heizeinrichtung 21 zum Schneiden des Bandes, die mit dem Tisch 20 auf- und abbewegbar ist, eina Druckeinrichtung 22 und ein zweites Klemmstück 23, ebenfalls auf- und abbewegbar, wobei die Anordnung durch die Abstützung eines Führungsrahmens 24 am Gehäuse 11 erreicht wird.

Die Heizeinrichtung 25 zum Schmelzen des Bandes B ist in

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den' Raum zwischen den vertikal gegenüberliegenden Endabschnitten des Bandes B rechts über der Druckeinrichtung 22 bewegbar. Die Heizeinrichtung 25 liegt in der Darstellung vertikal zwischen der Druckeinrichtung 22 und dem Tisch 17 rechts in Fig. 3·

Das erste Klemmstück 18 besitzt am oberen Ende für den Durchtritt des Bandes B eine Ausnehmung 26. Das Klemmstück 18 klemmt in der angehobenen Stellung des Band B am vorderen Ende zwischen der Oberseite des Klemmstückes 18 und der Unterseite des Tisches 17 fest, wenn das. Band B seinen Umlauf durch die Schwalbenschwanznut des FührungskanaIs 12 abgeschlossen hat.

Der Anpaßtisch 20, der durch eine Feder 27 in seine obere Stellung gedrückt wird, ragt mit seinem oberen Endabschnitt

29 gegen die Druckeinrichtung 22, wobei der obere Endabschnitt 29 eine seitlich,offene Nut 30 aufweist, durch die das Band B auf seinem Weg aus der Öffnung 26 zum Bandführungskanal 12 geht.

Außerdem besitzt der Anpaßtisch 20 noch einen vertikalen Schlitz $1 zur Aufnahme einer Heizeinrichtung 21 zum Schneiden des Bandes, angebracht am Tisch über einem elektrischen Isolator 33 mittels einer Schraube 32, die durch den Schlitz 31 geht, wobei die Unterseite des Isolators 33 mit einer Kulisse 34- verbunden ist, die die Auf- und Abbewegung der Heizeinrichtung 21 ermöglicht.

Die Heizeinrichtung 21 schneidet das Band durch die Wirkung der Wärme und des Messers bzw. der Klinge. Diese Heizeinrichtung wird von der Kulisse 3^ angehoben und drückt mit ihrer vorderen Klinge das Band gegen die obere Wand der Nut 30, wodurch das Band an der rechten Öffnung am Ende der Nut

30 abgeschnitten wird. Die beiden Enden des Bandes B

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überlappen sich so, wobei die bereits erwähnten Klemmstücke 18 und 23 die Enden gegen die Unterseite des Tisches 1? drücken.

Die Druckeinrichtung 22 drückt die gegenüberliegenden Enden des Bandes B zusammen mit der Heizeinrichtung 25 dazwischen gegen die Unterseite des Tisches 1¹/. i\ach dem Zurückziehen der Heizeinrichtung 25 wird der Druck noch bis zum endgültigen Verschweißen des Bandes aufrechterhalten.

Der Anpaßtisch 20 ragt mit seinem oberen Ende in den Bereich der vertikalen Bewegung des oberen Teils der Druckeinrichtung 22, die zu einer gleitenden Berührung bei der Aufwärtsbewegung der Druckeinrichtung 22 mit dem vorspringenden Teil an einer schrägen Fläche 35 an der unteren Ecke führt, wodurch der Tisch 20 gemäß Fig. 2 eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn macht.

Die Druckeinrichtung 22 bewegt sich nach dem Schneiden des Bandes B durch die Heizeinrichtung 21, bei deren Linksbewegung zusammen mit dem Anpaßtisch 20 aus der Bandschneidpo-^ sition gemäß Fig. 3, so daß der nachfolgende Schweißvorgang am Band nicht gestört wird. -

Das zweite Klemmstück 23 geht nach dem Anziehen des Bandes . B durch die Spule 13 nach oben und klemmt dadurch die sich überlappenden Enden des Bandes B gegen die Unterseite des Tisches 17» so daß sich das angezogene Band nicht mehr . lockern kann.

Die Hin- und Herbewegung der gemäß Fig. 3 an einem Tisch 39 festgemachten Heizeinrichtung 25 zum Verschweißen des Bandes erfolgt durch die Drehung eines Nocken 37 auf einer Welle 36 und über eine Kulisse 38, die gleichzeitig mit dem Anheben der Druckeinrichtung 22 und der Wegbewegung aus der

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Schweimposition nach dem Verschweigen des Bandes zwischen die sich überlappenden Enden des Bandes B eintritt.

Die Auf- und Abbewegung des Klemmstückes 18, der Heizeinrichtung 21 zum Bandschneiden, der Druckeinrichtung 22, des zweiten Klemmstückes 23 sowie die Hin- und Herbewegung des Tisches 17 und der Heizeinrichtung 25 zum Verschweißen des Bandes werden zeitlich über eine entsprechende Mechanik mittels Nocken 37 und 40 auf der Nockenwelle 36 gesteuert, die bei einer Umdrehung einen Schweißzyklus beendet.

Die Verpackungs-Einbindungsmaschine A enthält somit Heiz- ^ einrichtungen 21 und 25 aus Metallplatten gemäß Fig. 6 und .^ 8. Die Heizeinrichtungen sind so ausgeführt, daß die Erwärmung in kürzester Zeit und an den vorderen, linken Spitzen erfolgt, infolge von in Längsrichtung vom rechten, hinteren Ende ausgehenden Kerben, die die Erwärmung beschleunigen.

Die Stromversorgung der Heizeinrichtungen 21 und 25 zum Schneiden und Verschweißen des Bandes erfolgt über eine Schaltung gemäß Fig. 5·

Zur Bewegung der Nockenwelle 36 sind ein Motor 43 gemäß Fig. 4 und Relais R1 und R2 gemäß Fig. 5 in Reihe geschaltet, so daß der Kontakt A (R11) des Relais R1 mit dem Motor ί 43 in Serie geschaltet ist. Ein Transformator 44 liegt in Reihe mit dem Kontakt R21 des Relais R2 und dem Kontakt R12 des Relais R1. Damit in Reihe liegt außerdem ein Schalter R1, der durch das Relais R2 betätigt wird. Ein Bimetall 45 liegt in Reihe mit dem Stromkreis, der den Kontakt R22 des Relais R2 anschließt.

Im Sekundärstromkreis des Transformators 44 liegen die Heizeinrichtungen 21 und 25 und das Bimetall 45, das bei einer bestimmten Heizleistung die vorgegebene Transformation

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erreicht und damit auch das Öffnen des Schalters LS1, .wodurch die Stromversorgung der Heizeinrichtungen 21 und 25 abgeschaltet wird. Ein Schalter LS2 erfaßt die Spannung das Bandes und schaltet den Motor 43 und den Transformator 44 k ein, wenn das Band B durch das Aufwickeln der Spule 13 gemäß Fig. 4 eine vorgegebene Spannung erreicht.

Beim Schließen des Schalters LS2 infolge der Bandaufwicklung spricht das Relais R1 an und schließt die Kontakte R11 und R12, wodurch der Motor 43 und der Transformator 44 eingeschaltet werden. Gleichzeitig werden die Heizeinrichtungen 21 und 25 und das Bimetall 46 eingeschaltet, wobei das Bimetall sich transformiert bzw. deformiert und dadurch den Schalter LS1 schließt, wenn die Heizeinrichtungen eine bestimmte Temperatur erreicht haben.

Beim Schließen des Schalters LSi öffnet das Relais R2 den Kontakt R21, während gleichzeitig der Kontakt R22 geschlossen wird. Das Öffnen des Kontaktes R21 schaltet die Stromversorgung zum Transformator 44 und damit auch für die Heizeinrichtungen 21 und 25 und für das Bimetall 45 ab. Dadurch kehrt das Bimetall 46 wieder in seinen Ausgangszustand zurück, öffnet den Schalter LS1, während jedoch das Relais R2 über den Kontakt R21 angezogen bleibt und dadurch den Kontakt R21 offen hält.

Wie bereits erwähnt, erhalten die Heizeinrichtungen 21 und 25 und das Bimetall 46 so lange keinen Strom, bis die Stromversorgung des Relais R2 abgeschaltet wird, so daß die Stromversorgung für jeden Zyklus beim Einbinden der Verpackung fehlerfrei erfolgt.

Die Bandschweißtemperatur beträgt vorzugsweise 400 bis 500⁰C. Bei dieser Temperatur hat das Band B nicht die kosität, die es im Zeitpunkt der Zurückziehung der Heiz-

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einrichtung 25 aus der Bandschmelzposition hat, so daß das Zurückziehen der Heizeinrichtung ohne Unterbrechung des Druckes erfolgen kann, was die Verpackungs-Einbindungsmaschine vereinfacht und außerdem das Schmelzen der Bandoberfläche bei dieser Temperatur im Bruchteil einer Sekunde erlaubt, so daß keine Verringerung der Bandstärke auftritt. Außerdem wird die Heizeinrichtung 25 auf ca. 500 bis 700⁰C vorgeheizt, wobei mit dem Schmelzen des Bandes nach einer gewissen Zeit begonnen wird, wenn die Temperatur auf ca. 400 bis 500⁰C heruntergegangen ist, wobei sich die Temperatur gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Heizeinrichtung verteilt hat und dadurch ein gleichförmiges Schmelzen des Bandes gestattet.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen diesen Heizvorgang.

In Fig. 6 sind die Heizeinrichtungen 21, 25 und das Bimetall 46 im Sekundärstromkreis des Transformators 44 so angeordnet, daß das Bimetall 46 einen Schalter LS3 auf der Primärseite des Transformators 44 betätigt, so daß die Heizeinrichtungen 21 und 25 die vorgesehene Temperatur durch Einstellung des Raumes zwischen dem Schalter LS3 und dem Bimetall 46 erhalten.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 zeigt einen Zeitgeberschalter TS1 auf der Primärseite des Transformators 44, wobei der Schalter TS1 durch Einstellung einer bestimmten Stromzufuhr zu den Heizeinrichtungen 21 und 25 deren Temperatur reguliert.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 mit einem Nockensystem liegt ein Schalter LS4 auf der Primärseite des Transformators 44 und wird durch einen Nocken 47 ein- und ausgeschaltet, der durch eine Betätigungseinrichtung gedreht wird, die in der Verpackungs-Einbindungsmaschine vorhanden ist,

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so daß hierdurch die Temperatureinstellung der beiden Heizeinrichtungen erreicht wird.

fiin Ausführungsbeispiel für den Antrieb in der Verpackungs-Einbindungsmaschine und zur Stromversorgung der Heizeinrichtungen 21 und 25 ist in Fig. 4 gezeigt. Der Antrieb umfaßt die Nockenwelle 36, vom Motor 43 zur Bandbewegung angetrieben, und drei zusätzliche Nocken 48, 49 und 50. Am '. Außenumfang des Nockens 48 liegt gemäß Fig. 6 und 7 ein Schalter I£>5 im Primärstromkreis des Transformators 44, wodurch die Stromversorgung der Heizeinrichtung 21 und 25 durch die Drehung des Nockens 48 geschaltet wird.

Im Beispiel nach Fig. 8 entspricht der Nocken 47 dem Nocken 48 und der Schalter LS4 dem Schalter LS5 wie im Beispiel nach Fig. 6 und 7· Schalter und Nocken bewirken die direkte Temperatursteuerung der Heizeinrichtungen 21 und 25. Am Außenumfang des Nockens 49 befindet sich außerdem ein Schalter LS6 zur Steuerung des Motors 43, wodurch der Motor nach einer vorgegebenen Drehbewegung abgeschaltet wird, zum Spannen des Bandes B um eine Verpackung bzw. eine Packung · und zum Wiederanlauf bei Drehbewegung nach Abschluß der Bandspannung. ^_Ein Schalter LS7 außen am\Nocken .50 „.steuert iüil_ den Bandspannmotor 14, wobei der Motor 14 läuft, wenn der-Motor 43 zum Verschweißen des Bandes B über den Nocken 49 . und den Schalter LS6 stillgesetzt ist. . ^r

Der Schalter LS2 zur Erfassung der Bandspannung schaltet -^: bei einer vorgegebenen Spannung des Bandes B den Schalter" LS7 ab, setzt dadurch den Motor 14 still und schaltet "" gleichzeitig den anderen Motor 43 wieder auf den Betrieb " zum Schweißen des Bandes.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, wo die Temperatur der Heizeinrichtungen 21 und 25 vom Bimetall 46 gesteuert wird,

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kann das Bimetall vor seiner mechanisch erforaerlichen Transformation einer Deformation infolge der Umgebungstemperatur unterliegen, was zu einer Abweichung bei der Steuerung der Temperatur der Heizeinrichtungen führt. Solche Schwierigkeiten lassen sich vermeiden durch Voreinstellung des Abstandes zwischen dem Bimetall und dem Schalter oder durch ein gleiches Bimetall zusätzlich am Schalter, wodurch der Schalter entsprechend der Transformation des angebrachten Bimetalls gleichzeitig mit der gleichen Transformation des anderen Bimetalles betätigt wird. . .

Die Einstellung des Abstanaes zwischen dem Bimetall und dem Schalter zeigt Fig. 9» wo eine Platte 52, an der das Birne- s~ tall 46 über einen Isolator 51 angebracht ist, an einem Rand eine nach oben gehende seitliche Wand 53 trägt, die oben eine Schwenkplatte 5^ aufweist. Die Schwenkplatte 5^ ist am rechten Ende über eine Schraube 55 an der seitlichen Wand 53 drehbar festgemacht -und kann dadurch am linken Ende vertikal um die Schraube 55 schwingen.

Am oberen Rand der Seitenwand 53 befindet sich links eine vorspringende obere Wand 56, die horizontal gegen die Anpaßplatte ...52 vorspringt. .Eine Schraube^58 zwischen der oberen Wand 56 und einer,unteren Wand 57 am linken unteren Rand der Schwenkplatte 54 drückt diese nach. oben. Der an . der Platte 5^ unmittelbar angebrachte Schalter LS3 liegt dem Bimetall 46 am vorderen Ende gegenüber. Die genannte obere.Wand.56 besitzt,an der Unterseite ein.Element 60 mit einer Schraube 62, die durch ein perforiertes Loch 61 in der oberen Wand 56 drehbar ist und am unteren Ende die untere Wand 57 der Schwenkplatte 54 aufnimmt. Dadurch kann die Schwenkplatte 54 bei Drehung der Schraube 62 vertikal um die Schraube 55 schwingen, wodurch der Abstand zwischen dem Schalter LS3 am Betätigungselement 59 und dem Bimetall 46 veränderbar ist. Diese Abstandseinstellung gestattet die

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erforderliche Stromsteuerung der Heizeinrichtungen 21· und 25.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei Bimetallen, wobei die vorherige Deformation eines Bimetalles 46 durch die Umgebungstemperatur ausgeglichen wird durch ein weiteres Bimetall 63 am Schalter LS3, wobei der Schalter wie . oben erwähnt durch die gleiche Deformation -des Bimetalls 6$ bewegt wird. Die Platte.64 in Fig. 10 ist über einen Isolator 65 mit dem Bimetall 46 versehen, das mit dem anderen ,. . Bimetall 63 über eine Verdrahtung am Anschluß 66 verbunden ist, so daß die beiden Bimetalle 46 und 63 die äquivalente Transformation in der gleichen Richtung bewirken. Die Bimetalle 46 und 63 bestehen aus dem gleichen Material, haben ... die gleiche Größe und sind parallel zueinander angebracht. Bei ungleichem Material und verschiedener Größe ist darauf zu achten, daß sie bei_> einer bestimmten Temperatur die gleiche Deformation zeigen.

Das Bimetall 63 ist am vorderen Ende einer nach oben gehenden Platte 67 angebracht, die am oberen Teil auf einer Seite den Schalter LS3 trägt, so daß das Betätigungselement._;59. nach unten auf das Bimetall 46 trifft ."-Durch die Funktion .V.l." der Bimetalle 46 und 63 kann der Abstand., zwischen dem Schalter LS3 und dem Bimetall 46 unabhängig von wetterbedingten ^ Transformationen des Bimetalls 46 unverändert aufrechter- -.τ halten und dadurch die gewünschte Temperatur der Heizeinrichtungen konstant gehalten werden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 kann eine mögliche Deformation des Bimetalls .; 46 durch restliche Wärme am Anschluß 66 auch durch die gleichzeitige und äquivalente Deformation des anderen Bimetalls 63 erfaßt werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Maschine A nach den Fig. 1 bis 4 beim Einbinden einer Packung oder Verpackung

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erläutert.

Nachdem eine Verpackung so auf dem Gehäuse 11 liegt, daß sie von dem Führungskanal 12 umschlossen ist, wird die Maschine über einen (nicht gezeigten) Schalter eingeschaltet. Der Motor 45 dreht die Förderrollen 15, das Band B wird von der Spule 13 abgezogen und tritt mit seinem vorderen Ende in den Bandführungskanal 12. Dann passiert das Band B die Öffnung des ersten Klemmstückes 18, die Mut 30 der Anpaßplatte 20 und geht im Gegenuhrzeigersinn durch die Schwalbenschwanznut 41, geführt von der Rolle 42, und gelangt mit dem vorderen Ende unter den Tisch 17· Das Band B ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Dabei liegt schließlich einmal das vordere Ende unter dem Tisch 17 wieder vertikal dem Band gegenüber, wobei sich das vordere Ende oben befin^- det und die Bandförderrollen 15 stillgesetzt werden.

Darauf beginnt der Motor 4J zu laufen, wodurch das erste Klemmstück 18 durch das Nockensystem 10 aufsteigt und dadurch das Band B am vorderen Ende gegen die Unterseite des Tisches 17 drückt. Gleichzeitig werden die Heizeinrichtungen 21 und 25 über den Nocken 48 und den Schalter IS5 eingeschaltet. Dann wird der Motor 43 über den Nocken 49 und den Schalter LS6 abgeschaltet. Gleichzeitig starten der Nocken 50 und der Schalter LS7 den Motor 14, so daß die Spule 13 versucht, das Band aufzuwickeln und zu spannen. Dadurch kommt das Band B aus der Schwalbenschwanznut 41 und wird um die Verpackung gelegt, wobei das vordere Bandende von dem Klemmstück 18 festgehalten wird. Wenn durch das Einziehen des Bandes seine Spannung einen vorgegebenen Wert erreicht hat, der vom Schalter LS2 erfaßt wird, wird dadurch der Motor 14 abgeschaltet und gleichzeitig der Motor 43 eingeschaltet. Nachdem die Heizeinrichtungen 21 und 25 so lange eingeschaltet wurden, bis sie im Inneren 500 bis 700⁰C erreicht haben, wird ihre Stromversorgung wieder

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abgeschaltet, so daß sich, die Wärme gleichmäßig über die Oberfläche der Heizeinrichtungen verteilt und man eine Temperatur von ca. 400 bis 50O⁰C zum Schmelzen des Bandes erhält.

Das zweite Klemmstück 23 wird von der Nockenwelle 36 nach oben gebracht, klemmt das Band B an das gegenüberliegende Bandteil und gegen die Unterseite des Tisches 17» worauf das erste Klemmstück 18 nach unten geht, während gleichzeitig die Heizeinrichtung 21 zum Schneiden des Bandes aufsteigt und das Band unten an dea gegenüberliegenden Bandteil abschneidet.

Darauf bewegt sich die Heizeinrichtung 25 zum Schmelzen des Bandes zwischen die gegenüberliegenden Bandenden, worauf die Druckeinrichtung 22 die beiden Bandenden mit der dazwischenliegenden Heizeinrichtung 25 während einer bestimmten Zeit gegen die Unterseite -des Tisches 17 drückt. Durch diesen Druck erreicht man einen genügenden Kontakt der Heizeinrichtung 25 mit den übereinanderliegenden Bandoberflächen bei der richtigen Temperatur, wodurch die Bandenden schmelzen und die Heizeinrichtung 25 zurückgezogen werden kann, ohne daß der Druck der Druckeinrichtung aufhört und -■ ohne daß es zu Schäden an den geschmolzenen Bandoberflächen kommt. Dies wird durch die richtige Aufheizung des Bandes auf die Temperatur von 400 bis 500⁰C erreicht.

Nach dem Entfernen der Heizeinrichtung 25 werden die sich überlappenden Enden noch so lange zusammengedrückt, bis sie vollständig verschweißt sind. Dann geht die Druckeinrich-

tung/zusammen mit dem zweiten Klemmstück 23 nach unten in die ^pweilige Ruhestellung, worauf eine Seitwärtsbewegung des Tisches 17 aus dem Zwischenraum von Gehäuse 11 und Pakkung heraus erfolgt. Bei diesem Vorgang hat die Nockenwelle 36 sich einmal gedreht, wobei der Nocken 49 und der

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Schalter LS6 den Motor 4-3 abschalten und damit einen Zyklus beim Einbinden der Verpackung abschließen.

Gemäß der Erfindung erfolgt somit das Einbinden einer Pakkung oder Verpackung mit einer relativ einfachen Mechanik, jedoch mit hohem Wirkungsgrad, ohne daß wie bei den bekannten Maschinen dieser Art durch eine komplizierte Mechanik in der Mitte des Verschweißens des Bandes die Druckausübung unterbrochen werden muß. Außerdem erreicht man eine optimale Funktion der Heizeinrichtung zum Verschmelzen des Bandes dadurch, daß diese zunächst auf eine über der Schweißtemperatur liegende Temperatur vorgeheizt wird, worauf sich die Wärme gleichmäßig über die Oberfläche der ganzen Heizeinrichtung verteilen kann, so daß die überlappenden Bandenden gleichmäßig verschweißen.

Pakbitanwälte Dipl.-lA(j. E. Eder

8München 40, Elisabethstra8e34

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Claims

Patentanwälte Dlpl.-ing. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schleschke -ΊΟ- 9 ζ ^ 9 9 17 München 40. f«—th«.raRe34 L^ ^- L L Patentansprüche

1.jVerfahren zum Verschweißen eines thermoplastischen Ban- \ /des in einer Verpackungsmaschine mit einer Druckeinrichtung und einer direkt heizbaren, elektrischen Heizeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung bei einer Temperatur von ca. 4Ό0 bis 50O⁰C zwischen die gegenüberliegenden Abschnitte des um eine Packung gehenden Bandes geführt wird, wobei diese Temperatur eine gewisse Zeit nach Abschaltung der Vorheizung auftritt, die die Temperatur auf ca. 500 bis 70O⁰C bringt, und daß die Heizeinrichtung nach dem nur einen Bruchteil einer Sekunde dauernden Schmelzvorgang zurückgezogen wird, ohne daß beim Verschmelzen die V/irkung der Druckeinrichtung vorübergehend abgeschaltet werden muß.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein die Heizeinrichtung steuerndes Bimetall und durch einen an der Eingangsschaltung der Heizeinrichtung angeordneten, vom Bimetall gesteuerten Schalter.

$. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetall so angeordnet ist, daß es gegenüber dem Schalter bewegbar ist, so daß die Heizeinrichtung abhängig von der Temperaturänderung bei der Vorheizung steuerbar ist.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Bimetall am Schalter angebracht ist, dessen Transformation bei gleicher Temperatur derjenigen des Steuerungsbimetalles äquivalent ist, so daß der Raum zwischen dem Steuerungsbimetall und dem Schalter nicht verändert wird, so daß Abweichungen des Steuerungs-

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bimetalles unter dem Einfluß von Umgebungstemperaturen vermieden werden.

5. Vorrichtung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Bimetall an einem Verdrahtungsanschluß des St eueriingsb !metalles liegt, so daß infolge der verbleibenden Wärme an dem Anschluß die beiden Bimetalle gleichzeitig transformiert werden.

Patentan

tanwälte

Dipl.-Ing.

8 München 40, Elisabethstraße 34

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