DE69824328T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Zigarettenpackungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Zigarettenpackungen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von Zigarettenpackungen.
  • Es sind Maschinen zum Verpacken von Zigarettenpackungen bekannt, in welchen die Packungen, die in geordneter Folge angeordnet sind, durch einen Förderer, gewöhnlich ein Förderrad, in Schritten und mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zugeführt werden und zwar entlang einer Verpackungsbahn und durch eine erste Verpackungsstation hindurch, in welcher jeder Packung ein jeweiliges Blatt aus heißsiegelfähigem Verpackungsmaterial zugeordnet wird, zu einer oder mehreren folgenden Verpackungsstationen, in welchen das Blatt aus Verpackungsmaterial sukzessive um die Packung gefaltet wird, so dass ein oder mehrere Bereiche des Blattes mit anderen Bereichen überlagert werden, sowie zu einer oder mehreren Heißsiegelstationen, in welchen ein Heißsiegelelement in Kontakt mit dem Blatt aus Verpackungsmaterial gebracht wird, um die überlagerten Bereiche des Blattes fest miteinander zu verbinden.
  • Jedes Heißsiegelelement wird zwischen einer Arbeitsposition, in welcher ein Blatt aus Verpackungsmaterial zum Heißsiegeln berührt wird, und einer Ruheposition, die von der Verpackungsbahn getrennt ist, durch eine Betätigungseinrichtung im Takt mit dem Förderer bewegt, um dem Heißsiegelelement einen Arbeitszyklus zu vermitteln, in welchem die Längen der verschiedenen Phasen ein konstantes Verhältnis haben, jedoch sich in den absoluten Werten als Funktion der Zuführungsgeschwindigkeit des Förderers, d. h. der Geschwindigkeit der Verpackungsmaschine, deutlich voneinander unterscheiden.
  • Der Arbeitszyklus des Heißsiegelelementes wird üblicherweise als eine Funktion der normalen Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine einjustiert (gewöhnlich nahe der Maximalgeschwindigkeit der Maschine), d. h. so justiert, dass die Heißsiegelungsdauer am Besten ist, wenn die Verpackungsmaschine in ihrer normalen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben wird. Wenn jedoch die Verpackungsmaschine aus irgendeinem Grund mit einer niedrigeren Geschwindigkeit betrieben wird, verlängert sich die Heißsiegelungsdauer ganz offensichtlich, was möglicherweise zum Verbrennen der Blätter aus Verpackungsmaterial führt.
  • Es wurde in Erwägung gezogen, dass Problem zu lösen, indem die Temperatur der Heißsiegelelemente als Funktion der Maschinengeschwindigkeit geregelt wird. Eine solche Lösung hat sich jedoch infolge der hohen Wärmeträgheit der Heißsiegelelemente als unwirksam erwiesen.
  • GB 2128543 beschreibt ein Heißsiegelungswerkzeug zum Verschließen der thermoplastischen transparenten Außenverpackungen von Zigarettenpäckchen in einer Zigarettenverpackungsmaschine; das Heißsiegelungswerkzeug wird intermittierend in Berührung mit der Verpackung der fortfolgend zugeführten Packungen geschwenkt, während der sich schrittweise bewegende Drehförderer, welcher die Packungen transportiert, sich in Ruhestellung befindet. Das Werkzeug wird mit jeder einer Serie von Verpackungen für die selbe Zeitdauer in Berührung gehalten, unabhängig von der Geschwindigkeit des ersten Antriebes, welcher den Drehförderer antreibt; deshalb wird das Werkzeug durch einen rotierenden scheibenförmigen Nocken geschwenkt, welcher durch einen Motor mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird, und dessen Betrieb wird durch eine Steuerschaltung geregelt, die einen Funktionsgenerator umfasst. Alternativ wird das Werkzeug durch ein Getriebe betätigt, welches die Bewegung von dem ersten Antrieb empfängt und angepasst wird, wenn sich die Geschwindigkeit des ersten Antriebes verändert.
  • US 3692611 beschreibt eine Siegelungsvorrichtung zur Herstellung von Kunststofftaschen oder ähnlichen Behältnissen, bei welcher die Zeitabstände des Zusammenwirkens zwischen einem wärmeübertragenden Werkzeug und einer Folge von Gegenständen durch ein Zeitverzögerungselement gesteuert werden, welches den Zufluss eines Fluides zu einem Zylinder steuern kann, welcher dazu dient, einen Hebel zu justieren, welcher das Werkzeug hält.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verpackung von Zigarettenpackungen in Blättern aus heißsiegelfähigem Material in einer Verpackungsmaschine zu schaffen, welche verhindert, dass die Blätter im Fall einer Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine beschädigt werden.
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Verpackung von Zigarettenpackungen geschaffen, wie sie im Patentanspruch 1 dargelegt ist.
  • Eine die Erfindung nicht beschränkende Ausführungsform wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • die 1, 2 und 3 schematische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung in verschiedenen Arbeitspositionen sind, bei welchen aus Gründen der Klarheit Teile weggelassen wurden;
  • 4 eine schematische Ansicht einer Abwandlung einer Vorrichtung nach 1 zeigt, bei welcher aus Gründen der Klarheit Teile weggelassen wurden;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Details der Vorrichtung nach 4 zeigt.
  • Das Bezugszeichen 1 in den 1, 2 und 3 bezeichnet insgesamt eine Vorrichtung zur Verpackung von Packungen 2 für Zigaretten.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ein Verpackungsrad 3, welches von einer Welle 4 mittig gehalten wird, die koaxial zu einer horizontalen Achse 5 verläuft und intermittierend von einer Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) angetrieben wird, um sich in Schritten in den anliegenden Zeichnungen in Uhrzeigerrichtung 6 zu drehen. Das Rad 3 wird äußerlich durch eine im Wesentlichen zylindrische Seitenfläche 7 gebildet, die eine Anzahl von Aufnahmen 8 aufweist, die gleichmäßig um die Achse 5 beabstandet sind. Jede Aufnahme 8 nimmt eine jeweilige Packung 2 auf und führt sie entlang einer Verpackungsbahn 9 und durch eine Anzahl von Heißsiegelungsstationen 10, welche in derselben Anzahl wie die Aufnahmen 8 so positioniert sind, dass sie ihnen bei jedem Schritt der Drehung des Rades 3 gegenüberliegen.
  • Die Maschine 1 umfasst auch eine Anzahl von Heißsiegelelementen 11, die der Fläche 7 an den jeweiligen Heißsiegelungsstationen 10 zugewandt sind. Jedes Element 11 umfasst einen Heißsiegelungskopf 12, der an der jeweiligen Station 10 zur Fläche 7 weist; und einen Schwenkarm 13, der am Gestell (nicht dargestellt) angelenkt ist und in Bezug zu dem Gestell (nicht dargestellt) um eine Achse 14, die parallel zur Achse 5 verläuft, geschwenkt wird, und den Kopf 12 zwischen einer Ruhestellung (2), in welcher der Kopf 12 mit einem vorgegebenen Abstand von der Fläche 7 und der Bahn 9 angeordnet ist, und einer Arbeitsstellung (1), in welcher der Kopf 12 im Wesentlichen tangential zur Fläche 7 und zur Bahn 9 angeordnet ist, bewegt.
  • Der Schwenkarm 13 umfasst einen ersten Arm 15, der integral mit dem freien Ende des Kopfes 12 verbunden ist; und einen zweiten Arm 16, der im Wesentlichen rechtwinklig zum Arm 15 angeordnet am freien Ende in Reihe mit den freien Enden der Arme 16 der anderen Heißsiegelungselemente 11 durch eine Folge von Verbindungsstegen 17 verbunden ist, die einen Teil eines Gelenkgetriebes 18 einer Betätigungseinrichtung 19 der Vorrichtung 1 bilden.
  • Zusätzlich zu den Verbindungsstegen 17 umfasst die Einrichtung 19 auch einen Schwenkarm 20, der am Gestell (nicht dargestellt) angelenkt ist, um in Bezug zum Gestell um eine parallel zur Achse 5 angeordnete Achse 21 zu schwenken, und welcher seinerseits einen ersten Arm 22 umfasst, der an dem freien Ende mit einer Stößelrolle 23 verbunden ist, und einen zweiten Arm 24, der im Wesentlichen koaxial zum Arm 22 angeordnet ist.
  • Die Einrichtung 19 umfasst auch einen Nocken 25, der an einer parallel zur Achse 5 angeordneten Welle 26 befestigt ist und eine äußere Bahn 27 aufweist, die mit Hilfe einer Feder 28 mit der Rolle 23 zusammenwirkt, um den Schwenkarm 20 um die Achse 21 zu schwenken.
  • Zusätzlich zu den Verbindungsstegen 17 umfasst das Getriebe 18 auch ein Tastelement 29, welches die freien Enden des Armes 24 und einen der Arme 16 verbindet und seinerseits ein Paar von Verbindungsstegen 30 umfasst, die miteinander durch einen parallel zur Achse 5 angeordneten Bolzen 31 gelenkig verbunden sind und andererseits an dem freien Ende des Armes 24 durch ein Gelenk 30a und an dem freien Ende eines der Arme 16 durch ein Gelenk 30b angelenkt sind.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst auch eine weitere Betätigungseinrichtung 32, die ihrerseits einen Motor 33 besitzt, wobei die Ausgangswelle 34 von diesem parallel zur Achse 5 verläuft und mit einer Kurbel 35 verbunden ist, und das freie Ende von dieser ist mit einem Verbindungssteg 36 verbunden, um die Kurbel 35 gelenkig mit dem Bolzen 31 zu verbinden. Die Einrichtung 32 bildet einen Teil einer Steuereinrichtung 37, welche zusätzlich zur Einrichtung 32 auch einen Sensor 38 umfasst, der mit einem Getriebe 18 verbunden ist, um die Auslenkung der Köpfe 12 zu ermitteln und ein Signal auszugeben, wenn die Köpfe 12 die Arbeitsposition erreichen. Die Einrichtung 37 umfasst auch einen Zähler 39, welcher durch das Signal, welches vom Sensor 38 ausgegeben wird, aktiviert wird, um einen Zeitraum zu messen, welcher beginnt, wenn die Köpfe 12 die Arbeitsposition erreichen; sowie eine zentrale Steuereinheit 40, welche nach einem vorgegebenen Zeitraum, der durch den Zähler 39 gemessen wird, den Motor 33 aktiviert um den Bolzen 31 mittels der Kurbeln 35 und 36 quer zu bewegen und so den Abstand zwischen den Gelenken 30a und 30b zu vermindern und die Schwenkarme 13 in den 1 bis 3 um die jeweiligen Achsen 14 in Uhrzeigerrichtung zu drehen.
  • Bei der praktischen Anwendung werden die Packungen 2 fortlaufend zusammen mit den jeweiligen Blättern 41 aus Verpackungsmaterial in die Aufnahmen 8 zugeführt, wobei jedes Blatt zunächst um die jeweilige Packung 2 in ein U gefaltet und danach weiter so gefaltet wird, dass sich die beiden gegenüberliegenden Bereiche 42 und 43 an der Oberseite einander überlappen, um in dieser Position durch die Heißsiegelungselemente 11 heiß gesiegelt zu werden. Der Nocken 25 vollführt bei jedem Schritt bei der Drehung des Rades 3 eine vollständige Drehung um die Achse der Welle 26, und löst so bei jedem Schritt des Rades 3 bei den Heißsiegelungselementen 11 einen vorgegebenen Bearbeitungszyklus aus, in welchem jeder Kopf 12 in die Ruhestellung (2) bewegt wird, wenn das Rad 3 jeden Schritt beginnt, und er verbleibt in der Ruhestellung im Wesentlichen bis der Schritt abgeschlossen ist. Danach wird jeder Kopf 12 während einer vorgegebenen Zeit in die Arbeitsposition (1) bewegt und in dieser gehalten, solange das Rad 3 zwischen dem einen Schritt und dem folgenden arretiert ist.
  • Die Zeitdauer, in welcher die Köpfe 12 in der Arbeitsstellung verbleiben, d. h. die Zeit für das Heißsiegeln, ist deshalb direkt proportional zur Länge des Arbeitszyklus und umgekehrt proportional zur Zuführungsgeschwindigkeit des Rades 3, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Blätter 41 durch die Heißsiegelungselemente 11 in irgendeiner Weise beschädigt werden, sich erhöht, wenn die Zuführungsgeschwindigkeit des Rades abnimmt. Insbesondere besteht eine Grenzgeschwindigkeit, in welcher die Heißsiegelungszeit einer maximal zulässigen Zeit entspricht, die im Zähler 39 festgesetzt ist; und im Fall, dass die Zuführungsgeschwindigkeit unter die Grenzgeschwindigkeit abfällt, sendet der Zähler 39 ein Signal an die zentrale Steuereinheit 40, welches den Motor 33 aktiviert, um die Köpfe 12 von den jeweiligen Packungen 2 (3) zu entfernen, wie dies zuvor beschrieben wurde.
  • In der Variante nach den 4 und 5 werden die Verbindungsstege 17 durch Blattfedern 44 gebildet, die an den freien Enden der Arme 16 mittels Schrauben 45 befestigt sind, und welche den Vorteil besitzen, dass die Köpfe 12 sicher in Kontakt mit den Packungen 2 unter einem vorgegebenen Druckwert gebracht werden. Die Blattfedern 44 sind praktisch so geformt, dass sie ein Hinausbewegen der Köpfe 12 über die Arbeitsposition aufnehmen, so dass, wenn die Arbeitsposition erreicht ist, das Weiterbewegen die Blattfedern 44 axial belastet, wodurch ein Zurückweichen der Blattfedern 44 infolge der kombinierten Biege- und Druckspannung verursacht wird, wenn der Kontaktdruck zwischen den Köpfen 12 und den jeweiligen Packungen 2 einen vorgegebenen Wert erreicht.

Claims (2)

  1. Vorrichtung zum Verpacken von Zigarettenpackungen, umfassend: einen Förderer (3) zum Zuführen einer geordneten Folge von Packungen (2) in Schritten und mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit längs einer Verpackungsbahn (9), entlang welcher ein Blatt (41) aus heißsiegelfähigem Verpackungsmaterial um jede Packung (2) so gefaltet wird, dass mindestens ein erster und ein zweiter Bereich (42, 43) des Blattes (41) mit dem einen auf der Oberseite des anderen überlagert ist: mindestens eine Heißsiegelstation (10), die entlang der Bahn (9) angeordnet ist; ein bewegliches Heißsiegelelement (11), welches in der Heißsiegelstation (10) angeordnet ist; und eine erste Betätigungseinrichtung (19), die mit dem Heißsiegelelement (11) verbunden ist und durch welche das Heißsiegelelement (11) in eine Heißsiegelposition bewegt und für eine vorgegebene Heißsiegelzeit in dieser gehalten wird, wobei das Heißsiegelelement (11) so angeordnet ist, dass es das Blatt (41) an den überlagerten Bereichen (42, 43) des Blattes (41) berührt; und die Heißsiegelzeit eine Funktion der Geschwindigkeit ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem eine Zähleinrichtung (39) zur Messung der Heißsiegelzeit aufweist; sowie eine Betätigungseinrichtung (37), die mit der ersten Betätigungseinrichtung (19) unabhängig von der Geschwindigkeit zusammenwirkt, um das Heißsiegelelement (11) aus der Arbeitsposition zurückzuziehen, wenn die Heißsiegelzeit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet; wobei die Betätigungseinrichtung (19) ein Betätigungselement (25) umfasst, das ein bewegliches Ausgangselement (20) besitzt, sowie ein Getriebe (18) welches zwischen dem beweglichen Ausgangselement (20) und dem Heißsiegelelement (11) zwischengeschaltet ist; wobei das Getriebe (18) einen Bereich (29) mit variabler Länge umfasst; und die zweite Betätigungseinrichtung (37) diese Länge variiert, um eine Bewegung auszugleichen, die durch die erste Betätigungseinrichtung (19) ausgeübt wird; und der Bereich (29) mitvariabler Länge eine Messeinrichtung (29) umfasst, die durch zwei verbundene Hebel (30) gebildet wird, welche durch einen Zwischenbolzen (31) gelen kigmiteinander und jeweils mit dem beweglichen Ausgangselement (20) durch ein erstes Gelenk (30a) undmit dem Heißsiegelelement (11) durch ein zweites Gelenk (30b) gelenkig verbunden sind; und die zweite Betätigungseinrichtung (37) mit dem Zwischenbolzen (31) verbunden ist, um eine Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk (30a, 30b) zu variieren.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die erste Betätigungseinrichtung (19) einen angetriebenen Nocken (25) umfasst, welcher um eine entsprechende Achse rotiert; und das bewegliche Ausgangselement (20) ein Schwingarm (20) ist, welcher ein erstes Ende aufweist, das mit dem Nocken (25) über eine Stößelrolle (23) in Verbindung steht, sowie ein zweites Ende, das an einem Ende des Getriebes (18) angelenkt ist.
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