DE2623598C2 - Vorrichtung zum Siegeln, Schweißen oder Kleben von Folienumhüllungen von beispielsweise Zigarettenpackungen - Google Patents

Vorrichtung zum Siegeln, Schweißen oder Kleben von Folienumhüllungen von beispielsweise Zigarettenpackungen

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Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Siegeln, Schweißen oder Kleben von Folienumhüllungen von beispielsweise Zigarettenpackungen mit an die zu *s verbindenden Bereiche der Umhüllung im Maschinentakt andrückbaren Backen mit beheizten Heizschienen, deren Temperatur steuerbar ist
Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 15 11647 bekannt, wobei die Backen aus» verhältnismäßig voluminösen, massereichen Blöcken bestehen, die elektrisch beheizt werden. Diese Backen werden im Maschinentakt gegen die Folienumhüllungen an den Stirnflächen der Packungen zur Anlage gebracht, wo durch Wärmeübertragung die Verschweißung der Folienumhüllung erfolgt Die Backen sind jedoch bei einer derartigen Vorrichtung hinsichtlich der Schweißdauer, d. h. hinsichtlich der Dauer der Wärmeübertragung auf die zu verschv, 'Bende Folienumhüllung, nur begrenzt steuerbar, nämlich entweder schnell und dafür nur stufenweise bei einer Ausführungsform oder infolge der hohen Wärmekapazität der Backen stufenlos und dafür träge bei einer anderen Ausführungsform.
In der Praxis ergeben sich jedoch dabei insofern Probleme, als die erforderliche und optimale Schweißdauer bei solchen Packungen sehr unterschiedlich sein kann und häufig von der Dauer eines Maschinentaktes abweicht so daß die Backen nicht während der gesamten Dauer des Packungsstillstandes zwischen den Backen an diesen anliegen dürfen. Genaue Einstellungen der Schweifldauer sind aber bei solchen bekannten Backen schwierig oder nur mit großem Aufwand durchführbar.
Aus der DE-AS 17 79 656 ist eine Vorrichtung zum Schweißen von thermoplastischen Folien bekannt, bei der ein beheiztes keilförmiges Materialstück vorgesehen ist, um zwei von getrennten Rollen kommende Folien im Bereich seines Keiles zu verschweißen. Das keilförmige Materialstück ist dabei so angeordnet, daß es bei einer Unterbrechung des Schweißvorganges, z. B. der Abschaltung des Antriebs für die Vorschubrollen des kontinuierlich zugeführten Folienmaterials, automaten zurückziehbar ist
Ferner ist in der DE-AS 1136 927 eine Vorrichtung zum elektrischen Wärmeversiegeln von Verpackungen beschrieben, bei der mit Impulsschweißung gearbeitet wird und die Schweißbacken als elektrische Widerstandselemente in Form von Bändern ausgebildet sind, die auf Tragelernenten aus nicht-leitendem Material angeordnet sind. Dabei bestimmt das elektrotechnische Verhalten der bandförmigen Elemente die Heizleistung der elektrischen Widerstandselemente, wobei eine gewisse Trägheit der Heizbacken zu berücksichtigen ist
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine schnelle, stufenlose Steuerung der Temperatur der Heizschienen zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Backen als Gehäuse ausgebildet sind mit in der Vorderwand des Gehäuses angeordneten dünnwandigen, massearmen Heizschienen hoher Wärmeleitfähigkeit und im Inneren des Gehäuses den Heizschienen gegenüberliegend angeordneten, fest mit dem Gehäuse verbundenen Reflektoren und daß im Inneren des Gehäuses zwischen den Heizschienen und den Reflektoren Infrarotstrahler unabhängig vom Gehäuse fest und unbeweglich gelagert sind.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das angestrebte Ziel in zufriedenstellender Weise erreicht, wobei die ortsfeste Lagerung der Infrarotstrahler deren Lebensdauer im Betrieb in vorteilhafter Weise erhöht Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß keine aufwendige Stromzuführung für die ortsfest angeordneten Infrarotstrahler erforderlich ist Während der Infrarotstrahler selbst feststehend ausgebildet ist werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die durch ein Gehäuse zusammengefaßten Spiegel des Strahlers und die Heizschiene hin- und herbewegt
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vorzugsweise dünnwandige Heizschienen aus Aluminiumblech od. dgl. verwendet die mit Infrarotstrahlern, insbesondere Infrarot-Hellstrahlern beheizt werden, wobei die von den Infrarotstrahlern auf die dünnwandigen Heizschienen übertragene Wärme unmittelbar durch Kontakt auf die zu verschweißende Folienumhüllung übertragen wird und die Infrarotstrahler als eigentliche Heizquelle auf einfache Weise gesteuert werden können. Unter Berücksichtigung der Dauer eines Arbeitstaktes, der Beschaffenheit der Folienumhüllung usw. während einer Anlagephase der Heizschienen wird dann die erforderliche Schweißtemperatur übertragen, wobei die Steuerung der Infrarotstrahler zweckmäßigerweise unmittelbar durch die Verpakkungsmaschine gesteuert ist. Ändert sich die Dauer des Maschinentaktes und damit die Anlagezeit der Heiz-
schienen an die zu verschließenden Packungen, so wird entsprechend die Temperatur der Infrarotstrahler durch Spannungsänderung od, dgl, eingestellt
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Infrarotstrahler in unbewegbaren bügelförmigen Halterungen gelagert und treten durch Ausnehmungen in das Gehäuse ein.
Vorteilhafterweise können mehrere, insbesondere zwei Infrarotstrahler übereinander an der gemeinsamen Halterung gelagert sein.
Zweckmäßigerweise sind die Heizschienen an ihren Längsrändern abgekrcpft und mit dadurch gebildeten Schenkeln in Führungen, insbesondere Schlitze des Gehäuses eingesteckt
Zweckmäßigerweise sind bei einer derartigen Ausführungsform zwei oder mehrere Heizschienen aus einem Werkstück in Form eines Bleches geformt
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Vorrichtung zum Siegein, Schweißen oder Kleben von Folienumhüllungen von be:üpielsweise Zigarettenpackungen im Querschnitt bzw. in Stirnansicht
Fig.2 einen Längsschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1, teilweise als Ansicht
Fig.3 einen Horizontalschnitt längs der Linie III-III in F i g. 2, teilweise als Draufsicht
Die dargestellte Vorrichtung zum Siegeln, Schweißen oder Kleben von Folienumhüllungen von Packungen dient im vorliegenden Falle zum Verschließen von Zigarettenpackungen 10. Jeweils zwei dieser Zigarettenpackungen 10 werden übereinanderliegend auf einem geeigneten Förderer 11 einer Station zum Versiegeln zugeführt Dabei geht es darum, eine äußere, aus Zellglas oder Kunststoffolie bestehende Folienumhüllung der Zigarettenpackung 10 im Bereich der oberen und unteren Stirnfläche durch Wärmeübertragung zu verschweißen bzw. zu versiegeln.
Zu diese..) Zweck sind beidseitig der Transportbahn *o der Zigarettenpackungen 10 und damit beidseits des Förderers 11 Heizschienen 12 und 13 in Transportrichtung verlaufend angeordnet. Die Heizschienen 12 und 13 sind in bezug auf den Förderer 11 und damit in bezug auf die Zigarettenpackungen 10 so gelagert, daß « Kontaktflächen 14 und 15 der Hei^schienen 12 und 13 an den zugeordneten Stirnflächen der Zigarettenpakkungen 10 Anlage erhalten. Die Wärme wird somit durch Kontakt auf die Zigarettenpackungen 10 übertragen. so
Die Heizschienen 12 und 13 sind massearm ausgebildet und bestehen aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit
Vorzugsweise bestehen diese Heizschienen 12 und 13 aus dünnem Aluminium-Blech, z. B. mit einer Stärke von 03 bis 0,5 mm. Durch diese Ausgestaltung der Heizschienen 12, 13 ist eine schnelle Wärmeübertragung auf die zu beaufschlagenden Flächen der Zigarettenpackungen 10 gewährleistet. Das Wärmespeichervermögen dieser Übertragungselemente ist «· sehr gering. Wird die im einzelnen noch zu erläuternde Beheizung der Heizschienen 12 und 13 unterbrochen, sinkt deren Temperatur unmittelbar auf einen Bereich unterhalb der Schweiß- oder Siegeltemperatur ab.
Die im vorliegenden Falle übereinander angeordneten Heizschienen 12 und 13 bestehen aus einem Werkstück, nämlich einem geformten Blechstreifen, der an seinen Längsrändern abgekröpft ist und damit äußere Schenkel 16 und 17 sowie einen mittleren Steg 18 bildet Die Schenkel 16 und 17 dienen zur Lagerung und Fixierung der Heizschienen 12 und 13, Zu diesem Zweck sind die Schenkel 16 und 17 in Schlitze einer Vorderwand 19 eines als Halterung dienenden Gehäuses 20 eingeführt Der Steg 18 zwischen den Heizschienen 12 und 13 liegt an der Vorderseite des Gehäuses 20 an.
Die Heizschienen 12 und 13 werden berührungsfrei durch Wärmestrahler, nämlich Infrarot-Hellstrahler 21 und 22, beheizt Die Infrarotstrahler 21 und 22 sind in dem Gehäuse 20 untergebracht und erstrecken sich über eine Länge von mehreren, beispielsweise zwei Zigarettenpackungen 10. Jeder Heizschiene 12 bzw. 13 ist ein Infrarotstrahler 21 bzw. 22 zugeordnet Die den Infrarotstrahlern 21, 22 zugekehrten Flächen der Heizschienen 12 und 13 sind dunkel, insbesondere schwarz gefärbt so daß sie die durch Strahlung übertragene Wärme kurzfristig aufnehmen und weiterleiten.
Den Infrarotstrahlern 21 und 22 sind jeweils Reflektoren 23 und 24 zugeordnet Diese im Querschnitt bogenförmig gestalteten Reflektoren 23 und 24 sind so angeordnet daß ihre optischen Achsen 25 bs.w. ihre optische Ebene mittig durch die jeweils zugehörige Heizschiene 12 bzw. 13 hindurchläuft (vgl. F i g. 1).
Das Gehäuse 20 weist die bereits erwähnte Vorderwand 19, eine Rückwand 26 sowie Seitenwände 27 und 28 auf. Die Infrarotstrahler 21 und 22 treten an den Enden des Gehäuses 20 aus diesem mit Lagerzapfen 29 aus. Die Lagerzapfen 29 sitzen in einer gesonderten bügeiförmigen Halterung 30. Der Durchtritt durch die Seitenwände 27 und 28 des Gehäuses 20 erfolgt im Bereich großzügig bemessener Ausnehmungen 32 und 33 (vgl. F i g. 3). Die Infrarotstrahler 21,22 sind dadurch unabhängig vom Gehäuse 20 fest und unbeweglich gelagert
Demgegenüber sind die Reflektoren 23 und 24 fest mit dem Gehäuse 20 verbunden. Zu diesem Zweck sind im Abstand voneinander angeordnete Stützbleche 31 an de·- Rückwand 26 des Gehäuses 20 angebracht. Die beispielsweise in Schlitzen sitzenden Stützbleche 31 sind auf der den Reflektoren 23 und 24 zugekehrten Seite mit Konturen ausgebildet die dem Querschnitt der Reflektoren 23, 24 entsprechen. Diese können dadurch formschlüssig an den Stützblechen 31 anliegen.
In der Vorderwand 19 des Gehäuses 20 sind schlitzförmige Ausnehmungen 32a und 33a in Höhe der Heizschienen 12 und 13 vorgesehen (vgl. F i g. 1). Durch diese tritt die Strahlungswärme hindurch an die Rückseite der Heizschienen 12 und 13.
Das Gehäuse 20 ist insgesamt bewegbar, nämlich um eine Achse 34 schwenkbar gelagert. Die beiderseits der Zigarettenpackungen 10 gelagerten Gehäuse 20 werden durch Schwenket um die Achsen 34 von den Zigarettenpackungen 10 abgehoben bzw. diesen zugestellt. Während der zurückgeschwenkten Stellung der Gehäuse 20 werden die Zigarettenpackungen IC weitertransportie.t. Durch die besondere Lagerung der Infrarotstrahler 21 und 22 nehmen diese an den vorgenannten Bewegungen nicht teil.
Bezugszeichenliste
10 Zigarettenpackung
f 1 Förderer
12 Heizschiene
13 Heizschiene
14 Kontaktfläche
15 Kontaktfläche 26 Rückwand
16 Schenkel 27 Seitenwand
17 Schenkel 28 Seitenwand
18 Steg 29 Lagerzapfen
19 Vorderwand 5 30 Halterung
20 Gehäuse 31 Stützblech
21 Infrarot-Hellstrahler 32 Ausnehmung
22 Infrarot-Hellstrahler 32a Ausnehmung
23 Reflektor 33 Ausnehmung 2S1 Reflektor »> 33a Ausnehmung 25 Achse 34 Achse
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;
1. Vorrichtung zum Siegeln, Schweißen oder Kleben von Foüenumhüllungen von beispielsweise Zigarettenpackungen mit an die zu verbindenden Bereiche der Umhüllung im Maschinentakt andrückbaren Backen mit beheizten Heizschienen, deren Temperatur steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen als Gehäuse (20) ausgebildet sind mit in der Vorderwand (19) des 1" Gehäuses (20) angeordneten dünnwandigen, massearmen Heizschienen (12,13) hoher Wärmeleitfähigkeit und im Inneren des Gehäuses (20) den Heizschienen (12,13) gegenüberliegend angeordneten, fest mit dem Gehäuse (20) verbundenen >5 Reflektoren (23, 24) und daß im Inneren des Gehäuses (20) zwischen den Heizschienen (12, 13) und den Reflektoren (23,24) Infrarotstrahler (21,22) unabhängig vom Gehäuse (20) fest und unbeweglich gelagert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler (21, 22) in unbewegbaren bügeiförmigen Halterungen (30) gelagert sind und durch Ausnehmungen (32, 33) in das Gehäuse (20) eintreten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, insbesondere zwei Infrarotstrahler (21, 22) übereinander an der gemeinsamen Halterung (30) gelagert sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschienen (12, 13) an ihren Längsrändern abgekröpft und mit dadurch gebildeten Schenkeln (16,17) in Führungen, insbesondere Schlitze, des Gehäuses (20) eingesteckt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Heizschienen (12, 13) aus einem Werkstück (Blech) geformt sind.
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