DE69620060T2

DE69620060T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung für zylindrische Gegenstände, insbesondere Zigaretten oder dergleichen

Info

Publication number: DE69620060T2
Application number: DE69620060T
Authority: DE
Inventors: Valter Spada
Original assignee: SASIB SpA Bologna; Sasib Tobacco SpA
Current assignee: SASIB SpA Bologna; Sasib Tobacco SpA
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2016-06-01
Also published as: DE69620060D1; ITGE950073A1; ITGE950073A0; US5729957A; EP0751069A1; IT1281220B1; EP0751069B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zigarettenpäckckens unter Verwendung entweder eines Unterdrucks oder eines Überdrucks, der durch ein Gas erzeugt wird, das eine vorher bestimmte Menge Dampf oder Feuchtigkeit enthält, wobei dieses Verfahren dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht und folgende Phasen umfaßt:
- die Bildung und/oder Zuführung einer Gruppe von Zigaretten in einer vorher bestimmten Menge und Anordnung entsprechend dem verpackten Zustand;
- das Zusammenführen der Gruppe von Zigaretten mit einem Einschlagblatt, welches aus einem Blatt eines undurchlässigen, thermoplastischen und unter Hitze verschweißbaren Materials in einer vorher bestimmten relativen Position besteht, und das Einbringen dieser in eine Kammer unter gleichzeitigem Falten des Einschlagblatts in Form eines "C" seitlich um die Gruppe von Zigaretten an den geschlossenen Seiten der Kammer;
- die Bildung einer hohlen Umhüllung durch Falten und Festhalten der Klappen des Einschlagblatts an der Seite der Gruppe von Zigaretten, die sich auf der offenen Einführseite der Kammer befindet;
- das anschließende Schließen der offenen Enden der hohlen Umhüllung durch Falten der Flügel, die von den Endstücken der hohlen Umhüllung gebildet werden und über die entsprechenden Seiten der Gruppe von Zigaretten hinausragen;
- das Verschweißen der Klappen, Flügel bzw. Teile des Einschlagblatts, die einander an den verschiedenen Seiten der Gruppe von Zigaretten überlappen, durch Aufheizen auf die Verschweißtemperatur.
Ein Verfahren, das die verschiedenen Phasen aus dem Abschnitt zum Oberbegriff von Anspruch 1 zum Bilden der Umhüllung um die Gruppe von Zigaretten umfaßt, ist aus den Schriften GB-A-2003817 und EP-A-0374712 bekannt. In der Schrift GB-A-2003817 wird die Verwendung von Unterdruck zum Halten der Klappen der Umhüllung offengelegt, nicht jedoch zur Beeinflussung der Druckbedingungen innerhalb des Päckchens.
Die Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung eines Zigarettenpäckchens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 liefern, bei dem der Unterdruck oder Überdruck im Päckchen erzielt wird, ohne das Verfahren übermäßig kompliziert zu machen, und ohne die Geschwindigkeit des Verpackungsvorgangs wesentlich zu verringern.
Die Erfindung erreicht die obengenannten Ziele mit einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, d.h. dadurch gekennzeichnet, daß
- eine Phase mit niedrigem Druck im Innern des Päckchens oder eine Phase des Einblasens eines vorher bestimmten Volumens von Luft oder eines anderen Gases mit einer vorher bestimmten relativen Feuchtigkeit in das Päckchen vorgesehen ist,
- das Saugen bzw. Einblasen durch Öffnungen zwischen den überlappenden gefalteten Flügeln vor deren Versiegelung erfolgt, und
- während der Phase des Saugens bzw. Einblasens die überlappenden Flügel fortlaufend in Längsrichtung durch Verschweißen miteinander verbunden werden, während die Teile, die noch nicht verschweißt wurden, der Saug- bzw. Druckwirkung ausgesetzt sind, und wobei der Wechsel von der Saugphase in die Schweißphase bei letzteren noch nicht verschweißten Teilen sehr schnell erfolgt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Anwendung des besagten Verfahrens, wobei diese Vorrichtung umfaßt:
- Einrichtungen zur Bildung einer geordneten Gruppe von Zigaretten;
- Einrichtungen zum Einführen der besagten Gruppe zusammen mit einem Einschlagblatt in eine Kammer, die mindestens auf einer Einführseite und auf zwei zur Einführseite quer liegenden Seiten offen ist;
- Einrichtungen zum Bewegen der besagten Kammer;
- bewegliche und/oder stationäre Falteinrichtungen, die entlang dem Weg der Kammer für die zu verpackende Gruppe von Zigaretten und für das dazugehörige Einschlagblatt angeordnet sind, wobei diese Einrichtungen so konstruiert sind, daß sie das Einschlagblatt um die Gruppe von Zigaretten falten, um so eine erste hohle Umhüllung zu bilden und anschließend die besagte hohle Umhüllung an ihren offenen Enden zu verschließen;
- Schweißeinrichtungen entlang dem Weg der Kammer, entweder nach allen Stationen oder nach jeder Station zum Falten der Teile bzw. Klappen bzw. Flügel, die einander auf mindestens einer Seite der Gruppe von Zigaretten überlappen, wobei besagte Schweißeinrichtungen zum Zusammenschweißen der besagten Teile, Klappen bzw. Flügel vorgesehen sind, um eine luftdichte Versiegelung der Umhüllung des Päckchens zu erhalten,
- dadurch gekennzeichnet, daß
- Einrichtungen zum Erzeugen eines Unterdrucks oder Vakuums im Inneren jedes Päckchens oder zum Einblasen von Luft oder Gas mit einem vorher bestimmten Feuchtigkeitsgehalt in das Innere jedes Päckchens vorgesehen sind, mit der Möglichkeit, diese Einrichtungen im Wechsel ein- und auszuschalten und sie in Betrieb zu halten, bis sich das Päckchen zumindest teilweise in der betreffenden Station befindet, - und diese Saug- oder Einblaseinrichtungen paarweise angeordnete Auslaßschlitze aufweisen, deren Hauptachse in der Vorschubrichtung der Päckchen oder tangential zu deren Weg liegt, und die in stationären Seitenwänden vorgesehen sind, welche die Flügel an den Enden der Päckchen in gefalteter und überlappender Stellung halten, wobei besagte Saug- oder Einblasöffnungen so angeordnet sind, daß sie über die gesamte Phase, während der die Päckchen an ihnen vorbeilaufen, zusammenwirken, mit zumindest einem Teil der radialen äußeren oder radialen inneren Kanten der radial umgefalteten Flügel, vorzugsweise an ihrem Überkreuzungsbereich, während die besagten Seitenwände dagegen in einer radialen Kante in einer leicht zurückversetzten Position bezogen auf die Vorderseite des Päckchens auslaufen,
- um die Flügel fortschreitend zusammenzuschweißen, weisen die Schweißeinrichtungen für die Umhüllung an den Enden der Päckchen zwei gegenüberliegende Heizplatten auf, entlang denen die Enden der Päckchen gleiten, und die bis zu einem vorher bestimmten Teil des Weges der Päckchen reichen, wobei besagte Platten eine Verlängerung der stationären Platten bilden, in denen die Saug- und/oder Einblasöffnungen vorgesehen sind, die Innenwand der besagten Schweißplatten sich auf derselben Ebene wie die stationären Platten befindet, und die besagten Schweißplatten teilweise über den entsprechenden Enden der Päckchen liegen, wenn sich letztere in der Saug- und/oder Einblasstation befinden.
Die besonderen Merkmale der Erfindung und die damit erreichten Vorteile werden anhand der Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungen besser verständlich, die beispielhaft und nicht erschöpfend in den beiliegenden Zeichungen dargestellt werden, in denen
Abb. 1 eine schematische Vorderansicht eines Formrades mit Schweißvorrichtungen und einer Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums im Sinne der Erfindung zeigt;
Abb. 2 eine schematische Ansicht der Einrichtung zur Erzeugung des Unterdrucks bzw. Vakuums ist;
Abb. 3 eine Ansicht des Endes eines Päckchens ist, das quer zu den Zigaretten der Gruppe liegt, in der die Anordnung der Saugnadel dargestellt wird;
Abb. 4 bis 7 schematische Darstellungen von vier Faltphasen des Einschlagblatts zur Bildung einer hohlen Umhüllung sind;
Abb. 8 bis 13 schematische Darstellungen der Schließphasen der hohlen Umhüllung an besagtem Ende anhand eines einzelnen Endes der geordneten Gruppe von Zigaretten sind;
Abb. 14 bis 17 perspektivisch und noch schematischer die in Abb. 8 bis 13 dargestellten Faltphasen der vorstehenden Klappen der hohlen Umhüllung zeigen;
Abb. 18 die eingeschlagene Gruppe von Zigaretten beim Verlassen der Faltstation mit den Einrichtungen zum Halten der gefalteten Klappen in der gefalteten Stellung zeigt.
Abb. 19 bis 22 zeigen einige Faltphasen der vorstehenden Enden der hohlen Umhüllung zum Schließen der Enden der Umhüllung gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung.
Abb. 23 zeigt eine vergrößerte axiale Ansicht eines Formrades mit Schweißvorrichtungen und Einrichtungen zum Saugen bzw. Blasen von Luft aus bzw. in die Gruppe von Zigaretten, die durch das Einschlagblatt umhüllt ist, gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung.
Abb. 24 ist eine axiale und partielle Ansicht des Rades, in der nur die Station zum Saugen bzw. Blasen von Luft aus bzw. in die Gruppe von Zigaretten, die durch das Einschlagblatt umhüllt ist, dargestellt ist.
Abb. 25 zeigt einen quer zu einer radialen Ebene liegenden Schnitt der Station zum Saugen bzw. Einblasen von Luft.
Abb. 26 ist eine partielle Schnittdarstellung des Formrades in einer radialen Ebene, in welcher der Bereich dargestellt ist, in dem sich die Einrichtungen zum Verschweißen der Umhüllung der Gruppe von Zigaretten befinden.
Abb. 27 bis 29 zeigen ein Einschlagblatt, insbesondere aus einem unter Hitze verschweißbaren Material, in ungefaltetem Zustand, neben einer Gruppe von Zigaretten, gefaltet um die Gruppe von Zigaretten sowie gefaltet um die die Gruppe von Zigaretten und als innere Umhüllung mit dieser in eine feste Schachtel mit einem Klappdeckel für Zigaretten eingeführt.
Wie in den Abbildungen dargestellt, umfaßt eine Zigarettenverpackungsmaschine eine Transporttrommel 1, die als Formrad bezeichnet wird, und die um ihre eigene Achse drehbar auf einer Welle 301 gelagert ist, über die sie herausragt. Das Formrad 1 ist mit mehreren radial am Umfang angeordneten Kammern 101 versehen, deren jede eine Gruppe von Zigaretten S zusammen mit einem Einschlagblatt 2 für die besagte Gruppe von Zigaretten aufnimmt. Die Kammern 101 sind in gleichen Winkelabständen um den Umfang des Formrades 1 verteilt, welches in Schritten gedreht wird, deren Winkelmaß gleich dem Winkelabstand zwischen den einzelnen Kammern 101 ist.
Im mittleren Bereich des Rades, zwischen den beiden Scheiben 201, die das Rad 1 bilden, ist eine Schieber/Mitnehmer-Baugruppe vorgesehen, die als Ganzes mit der Nummer 3 gekennzeichnet ist, und die einen Auswurfschieber 103 und einen Mitnehmer 203 auf diametral gegenüberliegenden Seiten aufweist. Der Auswurfschieber 103 und der Mitnehmer 203 können diametral gegeneinander bewegt werden und schieben die Gruppe von Zigaretten S zusammen mit dem Blatt 2 in der Zuführstation A und die Gruppe von Zigaretten, die in der Auswurfstation E auf der diametral gegenüberliegenden Seite in das Einschlagblatt 2 verpackt wird. Die Gruppe von Zigaretten S besteht aus einer vorher festgelegten Anzahl von Zigaretten in einer bestimmten Anordnung, welche identisch mit der Anordnung ist, die die Zigaretten im verpackten Zustand haben sollen. Die Gruppe von Zigaretten S ist so ausgerichtet, daß die Achsen der Zigaretten parallel zu der Achse des Formrades 1 liegen, während die Enden der Zigaretten im wesentlichen bündig mit den Außenseiten der Scheiben 201 sind. Die Gruppe von Zigaretten wird durch das Zuführen einer vorgegebenen Anzahl von Zigaretten in Kammern in einer vorher bestimmten Form gebildet; dies geschieht durch ein Förderband, das als Kastenförderer bezeichnet wird und hier nicht dargestellt, jedoch bekannt ist. Jede Gruppe von Zigaretten wird dann zu einer Transferstation und anschließend zu einer Station zum Zusammenführen mit einem Einschlagblatt transportiert. In der Station zum Zusammenführen mit einem Einschlagblatt wird die Gruppe von Zigaretten so angeordnet, daß sie auf die entsprechende Kammer 101 vor der offenen Einführseite der Kammer so ausgerichtet ist, daß sie durch eine Bewegung quer zu den Zigaretten und radial zum Formrad 1 in die Kammer eingeführt werden kann. In der Zusammenführstation wird ein Einschlagblatt 2 zur Querseite der Gruppe von Zigaretten S zugeführt, während das Blatt und die Gruppe von Zigaretten festgehalten und anschließend durch einen Einführschieber 4 in die Kammer gebracht werden, welcher mit dem Mitnehmer 203 zusammenhängt und mit diesem zusammen bewegt werden kann. Beim Einführen in die Kammer 101 wird das Einschlagblatt automatisch um die Seiten der Gruppe von Zigaretten S innerhalb der Kammer 101 gefaltet, während seine axialen Klappen 102, 202 radial aus der Einführöffnung der besagten Kammer 101 hervorstehen.
Das Falten des Einschlagblatts 2 um die geordnete Gruppe von Zigaretten beim Einführen in die Kammer 101 erfolgt durch zwei gegenüberliegende Faltkanten 105, 205 einer festen Öffnung 5, die so angeordnet ist, daß sie in der Zuführstation A auf die offene Seite der Kammer 101 ausgerichtet ist, und die in einer feststehenden, zylindrischen, koaxial am Umfang angeordneten Wand 305 vorgesehen ist, welche um das Formrad 1 verläuft.
Eine tangentiale Falteinrichtung 6 ist so gelagert, daß sie parallel zu ihrer Längsachse und wechselweise in beiden Richtungen verfahren werden kann, mit anderen Worten in der Vorschubrichtung von Formrad 1 und in der Gegenrichtung, im wesentlichen auf einem Weg, der tangential zum Formrad 1 bzw. zur offenen Seite der Kammer 101 in der Zuführstation A liegt. Die Falteinrichtung ist am oberen Ende eines Arms 106 montiert, der Bestandteil eines schwenkbaren Systems von Hebeln 206, 306, 406 ist.
Die Abb. 4 bis 7 zeigen die einzelnen Phasen des Faltens der Klappen 102, 202 des Einschlagblatts 2 zur Bildung einer hohlen Umhüllung, welche an den Enden offen ist, und deren Achse parallel zu den Achsen der Zigaretten S und zur Achse des Formrades liegt. Die Längen der beiden Klappen 102, 202 sind so beschaffen, daß sie einander beim Falten an die Seite der Gruppe von Zigaretten auf der offenen Seite der Kammer 101 um ein bestimmtes Stück überlappen. In der Anfangsphase - wie in Abb. 4 dargestellt - liegen die Klappen 102, 202 entlang zwei horizontalen radialen Wänden 405, 505, die bündig mit den Faltkanten 105, 205 der Öffnung 5 sind. Während der Phase des Verweilens in der Kammer 101 in der Zuführstation A beginnt die tangentiale Falteinrichtung 6 mit dem Falthub, indem sie sich in der Vorschubrichtung des Formrades 1 und im wesentlichen tangential zu besagtem Rad bewegt (Abb. 5). Die Klappe 202 wird infolgedessen an die entsprechende Seite der Gruppe von Zigaretten S gefaltet. Das Formrad 1 führt den Vorschubschritt mit einer vorher bestimmten Verzögerung bezogen auf den Vorschub der tangentialen Falteinrichtung 6 aus. Diese Verzögerung und die zwei Vorschubgeschwindigkeiten von Formrad 1 und Falteinrichtung 6 werden so eingestellt, daß die Falteinrichtung 6 ihren Weg bezogen auf die Klappe 202 des Einschlagblatts 2 in einer solchen Position beendet, daß die Vorderkante der Falteinrichtung 6 noch einen bestimmten Abstand von der freien Vorderkante der Klappe 202 hat und so einen freien Vorderstreifen 302 bildet. Die Faltkante 605 der besagten Klappe 102 bringt diese Klappe in eine Position, in der sie die hintere Klappe 202 auf dem Streifen 302 teilweise überlappt.
Wenn - wie in Abb. 6 dargestellt - eine bestimmte Position der tangentialen Falteinrichtung 6 und der hinteren Klappe 202 zueinander erreicht wurde, wird die Falteinrichtung 6 zur Faltkante 605 der vorderen Klappe 102 bewegt. Die Länge des vorderen Überlappungsstreifens 302 in Vorschubrichtung des Formrades 1 und der Falthub der Falteinrichtung 6 in Vorschubrichtung des Formrades 1 sind so gestaltet, daß die tangentiale Falteinrichtung 6 ihre Bewegung in einem vorher bestimmten Mindestabstand von der Faltkante 605 für die vordere Klappe 102 umkehrt. Beim Erreichen des besagten Mindestabstands reicht der vordere Überlappungsstreifen 302 der hinteren Klappe 202 hinter die Faltkante 605, auf die durch Falten ein Anfangsstück der vorderen Klappe 102 überlappt wurde. An diesem Punkt wird die gefaltete hintere Klappe 202 durch die sie teilweise überlappende vordere Klappe 102 in Position gehalten, und die Falteinrichtung 6 kann vollständig aus der Stellung zum Falten der entsprechenden hinteren Klappe 202 zurück und in die Ausgangsposition für einen neuen Falthub fahren. In der Zwischenzeit wird das Falten der vorderen Klappe 102 auf die entsprechende Seite der Gruppe von Zigaretten durch den Vorschub von Formrad 1 abgeschlossen. Während des Vorschubschritts und bis zur nachfolgenden Faltstation P wird die Klappe 102, die alle verbleibenden Klappen überlappt, durch die zylindrische Oberfläche der Wand 305 in der besagten gefalteten Position gehalten.
In der nachfolgenden Faltstation P sind Falteinrichtungen zum Schließen der offenen Enden der hohlen Umhüllung vorgesehen, welche in der Zuführstation A gebildet und zu Anfang des Vorschubschritts der Kammer 101 abgeschlossen wurde.
Die hohle Umhüllung, die von Blatt 2 gebildet wird, ragt mit ihren Endstücken über die Enden der aufeinander ausgerichteten Zigaretten hinaus und bildet damit gegenüberliegende Flügelpaare, welche in radialer Richtung 402, 502 und in tangentialer Richtung 602, 702 relativ zum Formrad 1 ausgerichtet sind, und wobei diese Flügel an den axialen Berührungskanten miteinander verbunden sind. In Abb. 1 ist ein Paar Blöcke 15 zum Falten des radialen inneren tangentialen Flügels 602 und des radialen äußeren tangentialen Flügels 702 auf beiden Seiten des Formrades 1 an der Faltstation P vorgesehen. Die Faltblöcke 15 sind außerhalb von den entsprechenden Flügeln 602, 702 angeordnet, und jeder davon ist mit einer Faltfläche 115 ausgestattet, die in einer freien Kante endet, welche im wesentlichen mit der Faltlinie L1 des entsprechenden Flügels 602, 702 übereinstimmt oder direkt daneben liegt, welcher mit der Kante der entsprechenden Seite der Gruppe von Zigaretten übereinstimmt. Die besagte freie Kante kann vorteilhaft aus einer scharfen Kante 215 des Faltblocks 15 bestehen, während die Fläche 115 in der Ruhestellung so angeordnet ist, daß sie in radialer Richtung bezogen auf das Formrad 1 vom Flügel 602, 702 abweicht. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Gruppe von Zigaretten in der hohlen Umhüllung zwischen die vier Faltblöcke 15 in die Ruhestellung einzuführen, ohne daß sich die Blöcke und die hervorstehenden Enden der hohlen Umhüllung gegenseitig stören könnten, wodurch es zu unvorhergesehenen und unerwünschten Faltungen kommen könnte. Die Blöcke 15 sind um eine Achse 0 schwenkbar, welche mit der Kante 215 übereinstimmt. Zu diesem Zweck - wie in Abb. 1 dargestellt - wird jeder Faltblock 15 von einer Stange 16 gestützt, die parallel zur Schwingachse 0 der Faltblöcke 15 liegt. Ein Ende jeder Stange 16 ist am Ende eines radialen Arms 17 befestigt, der zusammen mit einer Welle 18 rotiert. Der Faltblock 15 ist am anderen Ende der Stange 16 befestigt und ragt so hervor, daß die Verbindungslinie zwischen der Achse von Stange 16 und der Kante 215 axial auf den radialen Arm 17 ausgerichtet ist, während die Kante 215 mit der Verlängerung der Achse 0 von Welle 18 übereinstimmt. Die Wellen 18 sind frei drehbar in einer Wand 119 eines Gehäuses 19 gelagert, und ihre inneren Enden sind mechanisch an eine Synchronantriebseinrichtung gekoppelt. Auf beiden Seiten des Formrads 1 ist ein Paar gegenüberliegender Faltklingen 25, 26 vorgesehen, um die radialen Flügel 402, 502 der Enden der hohlen Umhüllung zu falten, die über die Enden der Zigaretten S hinausragen. Die Faltklingen laufen parallel und tangential zur Ebene der Enden der Zigaretten und können parallel zueinander in der besagten tangentialen Ebene wechselweise in der Vorschubrichtung von Formrad 1 und in der Gegenrichtung auf einem Weg schwingen, der eine Sekante des Formrads 1 bildet. Die Faltklingen 25, 26 sind mit querliegenden Verlängerungen 125, 126 an den Seiten gegenüber den entsprechenden radialen Flügeln 402, 502 versehen. Der Schwingweg der besagten Faltklingen liegt so, daß sie in der Phase, in welcher die Kammer 101 in der Faltstation P steht, in eine Bereitschaftsposition (Abb. 9) fahren können, wobei sie in eine Position geschwenkt werden, in der die Verlängerungen 125, 126 auf die Außenflächen der entsprechenden Seiten der hohlen Umhüllung ausgerichtet sind, und wo sie mit den entsprechenden Flügeln 402, 502 zusammentreffen und so Halteflächen für die besagten Flügel 402, 502 bilden, im wesentlichen als axiale Verlängerungen der entsprechenden radialen Wände der Kammern 101. Jede Klinge 25, 26 ist an einem Arm 225, 226 befestigt und ragt darüber hinaus. Jeder Arm 225, 226 ist an seinem Ende an eine zugehörige Antriebswelle 27, 28 gekoppelt und dreht sich mit dieser. Jede Antriebswelle 27, 28 trägt die zwei entsprechenden Faltklingen 25, 26 auf den beiden gegenüberliegenden Seiten von Formrad 1.
In Abb. 1 ist dargestellt, daß zur Unterbringung der radialen äußeren Faltblöcke 15 die zylindrische, am Umfang angeordnete Wand 305, die das Formrad 1 umgibt, mit einer Öffnung bzw. genauer einer Aussparung versehen ist, 805 an der Faltstation P. Eine Rückhalteplatte 33, die so gelagert ist, daß sie wechselweise zu/von der besagten Seite der Gruppe von Zigaretten hin- bzw. wegfahren kann, welche in der hohlen Umhüllung eingeschlagen sind, ist daher vorgesehen, um die Klappen 102, 202 auf der radialen Außenseite der hohlen Umhüllung in der gefalteten Position zu halten, ohne mit den Faltblöcken 15 zu kollidieren. Die Rückhalteplatte 33 ist etwas kürzer als die axiale Länge der entsprechenden Seite der Gruppe von Zigaretten S. Die Rückhalteplatte 33 ist am Ende eines radialen Arms 134 eines Systems von schwenkbaren Hebeln 34 befestigt. Der Antrieb der Faltblöcke 15, der Faltklingen 25, 26 und der Rückhalteplatte 33 synchron mit den Vorschubschritten von Formrad 1 und untereinander erfolgt durch die Antriebskraft eines gemeinsamen Motors oder einer gemeinsamen Kraftquelle, die vorteilhaft auch die Kraftquelle für das Formrad 1 sein kann.
In Abb. 8 bis 18 sind einige Phasen zum Falten der radialen und tangentialen Flügel 402, 502, 602, 702 dargestellt, welche die Endstücke der hohlen Umhüllung bilden, die über die Enden der Gruppe von Zigaretten hinausragen. In der Faltstation P stimmt die Kammer 101 mit der Öffnung 805 in der zylindrischen am Umfang befindlichen Wand 305 überein, und die Rückhalteplatte 33 wird neben die gefalteten und überlappten axialen Klappen 102, 202 des Einschlagblatts 2 gebracht, um sie in ihrer Position zu halten.
Die vorderen Faltklingen 25 befinden sich in der Ruhestellung, in welcher ihre Verlängerung 125 und die Faltkante auf die entsprechende vordere radiale Wand der Kammer 101 ausgerichtet sind, so daß die vorderen radialen Flügel 402 auf den Verlängerungen 125 der Klingen 25 aufliegen. Die Blöcke 15 befinden sich in der Ruhestellung, wobei die Kante 215 der Faltfläche 115 sich auf der Faltlinie L1 der besagten tangentialen Flügel 602, 702 befindet, während die Faltfläche 115 von besagten Flügeln 602, 702 abweicht. Die hinteren Faltklingen 26 werden dann in die Vorschubrichtung des Formrads geschwenkt, in eine Bereitschaftsposition, in der sie ähnlich wie die gegenüberliegenden vorderen Faltklingen 25 auf die entsprechende radiale Seite der Kammer 101 ausgerichtet sind. Die Blöcke 15 werden dann (Abb. 10, 15 und 16) in die Position geschwenkt, in der die zugehörigen tangentialen Flügel 602, 702 auf das entsprechende Ende der Gruppe von Zigaretten S gefaltet werden. An diesem Punkt, an dem die tangentialen Flügel 602, 702 entlang den axialen Kanten mit den radialen Flügeln 402, 502 verbunden sind, wird ein im wesentlichen dreieckiges Teil 802 der Enden der radialen Flügel 402, 502 erneut gefaltet, gleichzeitig mit dem Falten der tangentialen Flügel 602, 702, auf die Innenseite dieser Flügel, während das Verpackungsmaterial im Eckbereich am Ende der Gruppe von Zigaretten aus einer im wesentlichen konvexen Wölbung in eine im wesentlichen konkave Wölbung übergehen muß, und zu diesem Zweck ist der entsprechende Eckbereich 315 des Faltblocks 15 angefast und/oder abgerundet. In diesem gefalteten Zustand haben beide radialen Seiten 402' und 502' die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen längere Basis mit der Faltlinie L2 übereinstimmt, d.h. tangential bzw. in einer Linie mit der radialen Kante des Endes der Gruppe von Zigaretten S.
Die Faltblöcke 15 werden dann (siehe Abb. 11 und 17) erneut in die Ruhestellung geschwenkt, während die vordere Faltklinge 25 betätigt wird und mit einer Winkelbewegung tangential zum Ende der Gruppe von Zigaretten und entgegen der Vorschubrichtung des Rades bewirkt, daß die vordere radiale Klappe 402' auf das Ende der Gruppe von Zigaretten gefaltet wird, in einer Form, in der sie die zuvor gefalteten tangentialen Flügel 602 und 702 überlappen. Das Ganze findet mit einer Geschwindigkeit statt, die schneller als die elastische Rückkehr der tangentialen Flügel in ihre ungefaltete oder teilweise gefaltete Stellung ist und ausreicht, sie daran zu hindern, eine Position anzunehmen, die sich nachteilig auf das korrekte Falten des Blatts an den Enden der Gruppe von Zigaretten auswirkt.
Mindestens die senkrechte Verlängerung 125 der vorderen Faltklinge 25 ist trapezförmig, im wesentlichen identisch mit der Trapezform der radialen Klappen 402', 502'. Dadurch kann die Wartezeit für die Funktion der Faltklinge 5 reduziert werden, da sie mit einer bestimmten Voreilung anfahren kann, wenn die Faltblöcke 15 erst einen Teil ihres Rückwegs zurückgelegt haben und sich in einer Zwischenhöhe befinden, in welcher der Winkel zwischen der Faltfläche 115 und dem Ende der Gruppe von Zigaretten etwas größer ist als der Winkel zwischen den geneigten Seiten und der Basis der trapezförmigen Verlängerung 125 der Faltklinge 25.
Die letztere kann daher unter die Faltblöcke 15 gefahren werden, wenn sie sich noch in einer Zwischenposition auf ihrem Rückweg befinden.
Die hintere Faltklinge 26 wird vor Beginn des Rückwegs der vorderen Faltklinge 25 betätigt und in Vorschubrichtung des Formrads 1 bis zu einem bestimmten Abstand zur vorderen Faltklinge 25 hin geschwenkt. Beim Erreichen dieses Mindestabstands beginnt die vordere Faltklinge 25 mit ihrem Rücklauf mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlich gleich der der hinteren Faltklinge 26 ist. Der Faltweg der hinteren Klinge 26 und der Rückweg der vorderen Klinge 25 sowie der Weg der gegenüberliegenden Faltkanten der besagten Faltklingen 25, 26 sowie der Mindestabstand zwischen diesen werden so eingestellt, daß die hintere Faltklinge 26 gegen Ende des Faltwegs und Rückwegs direkt oder mit dazwischengelegter hinterer radialer Klappe 502 zumindest teilweise auf die vordere radiale Klappe 402 aufgelegt wird, während die vordere Klinge 25 noch auf der vorderen Kante des Endes der Gruppe von Zigaretten liegt (Abb. 12).
Das Formrad führt den Vorschubschritt aus, während die beiden Faltklingen 25, 26 ihre gleichzeitige Bewegung in der Vorschubrichtung des Formrads beenden, mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber dem Vorschubschritt und mit einer Geschwindigkeit, die geringer ist als die des Vorschubschritts der Kammern 101 (Abb. 13). Die Gruppe von Zigaretten wird daher relativ zu den Faltklingen 25, 26 in Vorschubrichtung von Rad 1 bewegt. Das Ganze wird so eingestellt und gestaltet, daß - wie in Abb. 19 dargestellt - das Ende des äußeren hinteren radialen Flügels 502', das freiliegt und in die Vorschubrichtung von Formrad 1 gedreht wird, in gefalztem Zustand unter die Faltkante der vorderen Faltklinge 25 eingeführt wird, während die hintere Klinge 26 noch teilweise auf einer Fläche auf der gegenüberliegenden Seite des besagten äußeren hinteren radialen Flügels 502' aufliegt. In Abb. 24 ist dargestellt, daß die Faltkante der Faltklinge 25 zu diesem Zweck einen angefasten bzw. abgerundeten Führungsbereich 225 aufweist.
Auf dem anschließenden bogenförmigen Weg des zweiten Vorschubschritts hält das Formrad 1 zusammen mit einer Verlängerung der koaxial am Umfang angeordneten zylindrischen Wand 305' die axialen Klappen 102, 202 in gefaltetem Zustand, zusammen mit einer Gleitfläche 140 einer Seitenwand 40 auf beiden Seiten des Formrads 1, um die Flügel 402, 502, 602, 702 in gefaltetem Zustand an den Enden der Gruppe von Zigaretten zu halten, und entlang diesen Flächen gleiten die äußeren hinteren Flügel 502' des Endes der verpackten Gruppe von Zigaretten in gefalztem Zustand (siehe Abb. 18). Damit die Flügel 502' vom Bereich der Faltklinge 25 zur feststehenden Fläche 140 gelangen können, ohne gegen die gegenüberliegende Vorderkante der Gleitfläche 140 zu stoßen, sind die vorderen Faltklingen 25 und die diesen Klingen gegenüberliegenden vorderen Teile der Seitenwände 40, welche die Flächen 140 bilden, mit passenden Aussparungen bzw. Verjüngungen zum gegenseitigen Eingriff 425, 240 auf den einander gegenüberliegenden Seiten versehen. Das Ganze ist so gestaltet, daß die Faltklingen 25 in der Endstellung in Vorschubrichtung von Formrad 1 mit den Wänden 40 in Eingriff kommen, deren Innenflächen im wesentlichen bündig mit den Innenflächen der Teile 525 der Klingen 25 auf der Seite der Faltkante sind. Der oben beschriebene Faltvorgang, der im Betrieb in schneller Aufeinanderfolge der Falteinrichtungen 6, 605, 15, 25, 26 mit einer beträchtlich höheren Geschwindigkeit als der Rückkehrgeschwindigkeit, mit anderen Worten der elastischen Rückkehr der Faltklappen oder Flügel 102, 202, 402, 502, 602, 702 in die gefaltete Position oder in eine Falt-Zwischenposition erfolgt, ist nicht auf alle Einschlagmaterialien anwendbar. Insbesondere wenn Blätter aus Polypropylen oder Kunststoffmaterialien mit ähnlichem elastischem Verhalten bzw. Faltwiderstand als Einschlagmaterial verwendet werden, können die erforderlichen Betriebsgeschwindigkeiten insbesondere für die Funktion der Faltblöcke 15 und der vorderen Faltklinge 25 übermäßig hoch werden. Um solche Probleme zu vermeiden, umfaßt die Erfindung auch die in Abb. 19 bis 22 dargestellte Variante. Bei dieser Variante hat die Kante 215 des Faltblocks 15, um die Block 15 schwingt, keine im wesentlichen der Seite und dem tangentialen Flügel 602, 702 gleiche Länge wie im vorstehenden Beispiel, das in Abb. 8 bis 18 dargestellt ist; stattdessen sind die Kante 215' und entsprechend die Blöcke 15' kürzer als die entsprechenden tangentialen Flügel 602, 702 auf der Seite gegenüber der vorderen Faltklinge 25 ausgeführt und lassen einen Streifen 902 frei, der von einem Teil des radialen Flügels 402 vor Beginn des Rücklaufs der Blöcke 15 überlappt werden kann. Dies erfolgt durch die Ansteuerung der vorderen Faltklinge 25 zur Ausführung des Falthubs mit einer gewissen vorher bestimmten Voreilung bezogen auf den Rücklauf der Faltblöcke 15.
Die Abmessungen des Randstreifens und die Voreilung sowie die Vorschubgeschwindigkeit der Blöcke 15' und der vorderen Faltklinge 25 sind so beschaffen, daß beim Überlappen eines ausreichenden Stücks zum vorübergehenden Halten der tangentialen Flügel 602, 702 in der gefalteten Position und in einem vorher bestimmten Mindestabstand von den Blöcken 15 (Abb. 20) diese Blöcke mit ihrem Rücklauf zur Ruhestellung beginnen, mit einer Geschwindigkeit, die gewährleistet, daß eine gegenseitige Beeinträchtigung mit der Faltklinge 25 vermieden wird.
Insbesondere in Abb. 1 1 ist dargestellt, daß am Formrad 1 Einrichtungen zum Verschweißen der Klappen 102, 202 und der Flügel 402, 502, 602, 702 des Einschlagblatts 2, die auf den entsprechenden Seiten der Gruppe von Zigaretten gefaltet wurden und einander überlappen, vorgesehen sind. Schweißeinrichtungen jeder Art können dazu eingesetzt werden. Sie können aus Schweißköpfen bestehen, die in einer Station vorgesehen sind, welche auf die Faltstation für die entsprechenden Klappen bzw. Flügel 102, 202, 402, 502, 602, 702 folgt, und die so gelagert sind, daß sie wechselweise in die aktive Schweißposition gegen die jeweilige Seite der Gruppe von Zigaretten gefahren werden können, auf welcher die besagten Klappen und die besagten Flügel gefaltet sind, durch Öffnungen in den Wänden 305, 305', 40. Eine Lösung dieses Typs ist bekannt und wird üblicherweise bei Cellophan-Verpackungsmaschinen eingesetzt. Im vorliegenden Beispiel kann eine Schweißeinrichtung dieses Typs beispielsweise durch die Rückhalteplatte 33 mit einem geeigneten Heizgerät auf ihrer Rückseite gebildet werden, welches sie auf die Schweißtemperatur aufheizt und diese hält.
Alternativ kann die Schweißeinrichtung auch aus den Wänden 305, 305' und 40 bestehen, an denen die Seiten der Gruppe von Zigaretten entlanggleiten, auf denen die Klappen oder Flügel 102, 202, 402, 502, 602, 702 gefaltet werden und einander überlappen. Dieser Typ eines Schweißgeräts ist ebenfalls aus dem Bereich der Cellophan-Verpackungsmaschinen bekannt. Auf den Wänden 305, 305', 40 sind Heizeinrichtungen 51 vorgesehen, die in geeigneter Weise über die Verlängerung der Wände 305, 305', 40 verteilt sind und die besagten Wände bzw. vorher bestimmte Teile davon auf Schweißtemperatur bringen. Die Klappen und Flügel 102, 202, 402, 502, 602, 702 werden beim Entlanggleiten an den besagten erhitzten Wänden verschweißt.
Das Schweißen der Klappen bzw. Flügel 102, 202, 402, 502, 602, 702 kann unmittelbar nach jeder einzelnen Faltung der Klappen bzw. Flügel an der entsprechenden Seite erfolgen, oder auf dem Weg hinter der Faltstation P, nachdem das Einschlagblatt vollständig um die Gruppe von Zigaretten gefaltet wurde.
Das Einschlagblatt kann aus verschiedenen Kunststoffmaterialien bestehen. Manche Typen können aus thermoplastischen und unter Hitze verschweißbaren Harzen bestehen, die gegenwärtig insbesondere im Bereich der Verpackungsbranche eingesetzt werden, z.B. Polypropylen, Polyvinilbutyral (auch als PVB bezeichnet), Ethylenvinylacetat (auch als EVA bezeichnet) oder ionomerische Harze.
Als Verbesserung kann ein Vakuum bzw. ein Unterdruck innerhalb der Verpackung erzeugt werden, die von dem um die Gruppe von Zigaretten gefalteten und verschweißten Einschlagblatt gebildet wird.
In Abb. 2 und 3 wird schematisch und lediglich beispielhaft eine Einrichtung zum Erzeugen des Vakuums bzw. Unterdrucks dargestellt, die aus einer Nadel 52 besteht, welche aufgeheizt 53 wird, und wobei die Nadel mit ihrer Achse parallel zu den Achsen der Zigaretten S und auf einen freien Raum zwischen den Zigaretten S ausgerichtet wird. Die Saugnadel 52 ist axial wechselweise zwischen einer Stellung, in der sie von der Gruppe der Zigaretten entfernt ist, und einer Stellung, in der sie in den freien Raum zwischen den Zigaretten S durch ein Loch in der entsprechenden Seite des Einschlagblatts 2 eindringt, beweglich. In dem dargestellten Beispiel wird die Nadel 52 von einem Kolben 154 eines Betätigungszylinders 54 in die Einstichposition geschoben und von einem elastischen Gegenelement 55 wieder in die zurückgezogene Stellung gebracht. Die Stange des Kolbens 154 ist hohl und stellt den Anschluß zur Saugleitung 56 dar. Die verwendeten Kunststoffmaterialen ermöglichen es, das Loch nach dem Herausziehen der erhitzten Nadel 52 durch das Fließvermögen des Materials wieder zu schließen. Alternativ oder in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Anordnung kann auch eine Einrichtung zum Schließen des durch die Nadel 52 entstandenen Lochs vorgesehen werden, wie z.B. eine hin- und herschwingende Klinge 57 mit einer Antriebseinheit 58. Anstelle eines Vakuums innerhalb der Verpackung der Gruppe von Zigaretten können sich Vorteile aus dem Einblasen von Luft oder Gas mit einem vorher bestimmten Gehalt an Feuchtigkeit ergeben. In den verschiedenen Verarbeitungsphasen kann der in den Zigaretten enthaltene Tabak austrocknen, so daß seine relative Feuchtigkeit in der Verpackungsphase unter Umständen nicht mehr den gesetzlich vorgeschriebenen Wert erreicht. In diesem Fall können die optimalen Bedingungen für den Tabak durch Einblasen einer bestimmten Menge feuchter Luft bzw. eines feuchten Gases mit einem vorher bestimmten Gehalt an Dampf wiederhergestellt werden.
Diese Bedingungen bleiben auf natürliche Weise durch das versiegelnde Verschweißen des Einschlagblatts erhalten, in welches jede Gruppe von Zigaretten eingeschlagen ist.
Die Abb. 23 bis 26 zeigen eine Ausführungsvariante der Schweißgeräte und der Saugeinrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks innerhalb der Verpackung, bzw. der Einblaseinrichtung zum Einbringen einer bestimmten Menge an feuchter Luft bzw. Gas in die Verpackung.
Die Schweißeinrichtung der axialen Klappen 102, 202 des Einschlagblatts 2 an der radialen Außenseite der hohlen Umhüllung umfaßt die erwähnte Rückhalteplatte 33 mit der zugehörigen Heizeinrichtung 50. In dieser Ausführung hat die Platte 33 einen trapezförmigen Bereich, und die Heizeinrichtung wird in einer dafür bestimmten Aufnahme, z.B. einem Loch, einer Aussparung o.ä. untergebracht, die in der Platte 33 vorgesehen ist.
Das Falten der Flügel 402, 502, 602, 702 auf die Enden der Verpackung erfolgt im wesentlichen in derselben Weise wie oben beschrieben. In diesem Fall, jedoch ebenso im vorangegangenen, kann der radiale Flügel 402, d.h. der vordere Flügel bezogen auf die Drehung des Formrades, zuletzt auf den radialen hinteren Flügel 502 gefaltet werden. Die Seitenwand 40, entlang der die Enden der Verpackung während der Vorschubschritte des Rades in die nach der Faltstation für die Klappen 402, 502, 602, 702 angeordneten Stationen gleiten, besteht aus zwei separaten Teilen, die in Abb. 23 mit 40' und 40" gekennzeichnet sind. Der erste Teil 40' ist stationär und reicht von der Falt- und Seitenschweißstation der Endklappen 402, 502, 602, 702 zu einer nachfolgenden Station zum Saugen bzw. Einblasen von Luft oder Gas aus/in der/die Verpackung.
In der Saug- bzw. Einblasstation ist das Ende der Seitenwand 40' etwas von der radialen, axialen, vorderen Seite der Verpackung zurückversetzt, die sich bereits zwischen den beiden beweglichen Wänden 40" befindet, wobei letztere die Schweißeinrichtung für die Enden der Verpackung und die Verlängerungen der stationären Seitenwände 40' bilden. In den Wänden 40' und im wesentlichen übereinstimmend mit den radialen Außen- und Innenkanten der radial gefalteten Flügel 402, 502, insbesondere in ihrem Überkreuzungsbereich, befinden sich einige schlitzförmige Saug- und/oder Einblasöffnungen 65, die so ausgerichtet sind, daß sie im wesentlichen tangential bezogen auf den kreisförmigen Weg der Gruppe von Zigaretten liegen, welche in das Einschlagblatt 2 eingeschlagen ist. Die Saug- und/oder Einblasöffnungen 65 sind in übereinstimmender Position auf den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden 40' angeordnet und über radiale Zuführleitungen 66 mit einem gemeinsamen Verteiler verbunden, der sich axial und radial außerhalb des Rades in einem am Umfang angeordneten Tunnel 305 befindet. Der am Umfang angeordnete Tunnel kann auch weitere Heizeinrichtungen 50 aufnehmen. Der Verteiler 67 ist über Anschlußrohrleitungen 66 mit einer Quelle für Unterdruck oder Luft bzw. Gas verbunden, welches einen vorher bestimmten Gehalt an Feuchtigkeit hat.
Die Verlängerungen der feststehenden Seitenwände 40' sind die beweglichen Seitenwände 40", die insbesondere zwischen einer Ruhestellung, in der sie nach außen schwingen und einen Abstand von den Enden der Verpackung halten, und einer Betriebsstellung, in der sie an den besagten Enden anliegen und in derselben Ebene bündig mit den Innenflächen der stationären Seitenwände 40' sind, hin- und herschwingen. Die hin- und herschwingenden Seitenwände 40" sind mit Heizeinrichtungen 51 ausgestattet und auf schwingenden L- förmigen Flügeln 70 gelagert, die einen Ausläufer parallel zu den hin- und herschwingenden Seitenwänden 40" und einen quer zu diesen liegenden Ausläufer aufweisen, der bezogen auf das Rad axial angeordnet ist. Die hin- und herschwingenden Flügel sind koaxial gebogen, bezogen auf das Formrad und an mindestens einem, vorzugsweise zwei Punkten um eine tangentiale Achse schwenkbar 71, 72. In einer außermittigen Position bezogen auf die Schwenkachse, die weiter außen liegt, bezogen auf die querliegende mittlere Ebene des Formrads, sind die Schwingflügel an jeweils einem Antriebsarm 73 schwenkbar montiert. Die Arme 73 sind schwenkbar an einem axialen Querstück 74 montiert, das an einem linearen z.B. pneumatischen, hydraulischen, elektrischen o.ä. Betätiger 75 befestigt ist, dessen Bewegungsrichtung radial zum Rad liegt. Durch diese Anordnung bewirkt die Bewegung des linearen Betätigers 74, daß die Flügel 70 und damit die Seitenwände 40" nach außen gegen die Enden der Zigaretten schwingen. Dies ist ein sehr vorteilhaftes Merkmal, da es dadurch möglich ist, die Schweißeinrichtungen im Falle eines Maschinenhalts von den Verpackungen wegzubewegen. Aufgrund ihrer Bauweise haben diese Schweißeinrichtungen ein sehr hohes Wärmeaufnahmevermögen, und sie halten die Schweißtemperatur für eine relativ lange Zeit, selbst wenn die Heizeinrichtung ausgeschaltet ist. Deshalb kann die in Einschlagfolie verpackte Gruppe von Zigaretten, die sich zwischen den seitlichen Schweißeinrichtungen befindet, bei einem Maschinenhalt Feuer fangen oder auf andere Weise überhitzt werden, was zu gravierenden Nachteilen und Schäden führen kann.
Aus Abb. 24 geht hervor, daß die stationären Seitenwände 40' und die schwingenden Seitenwände 40" gegenüberliegende radiale Kanten mit einem geringen Abstand aufweisen, wogegen die schlitzförmigen Saug- bzw. Einblasöffnungen in sehr kurzem Abstand von der radialen Kante der stationären Seitenwände 40' enden, und wobei diese Kante den schwingenden Seitenwänden 40" gegenüberliegt. Darüber hinaus sind die Öffnungen 65 so breit, daß die Kanten der radialen Flügel beim fortschreitenden Vorschub des Formrades fortschreitend an ihren vorderen Bereichen mit den beweglichen Seitenwänden 40" zusammenwirken, d.h. mit den Schweißgeräten für die Enden der Verpackung, während die hinteren Bereiche, die noch nicht im Schweißen befindlich sind, sich noch an den Saug- bzw. Einblasöffnungen befinden. All dies ist so konstruiert, daß beim Herauslaufen der letzten Teile der Kanten der radial gefalteten Flügel 402, 502 aus dem Bereich der Saug- und/oder Einblasöffnungen das Formrad bereits im weentlichen die höchste Geschwindigkeit seines Drehschritts erreicht hat, bzw. in jedem Fall eine ausreichende Geschwindigkeit, so daß das Vakuum bzw. die eingeblasene Luft bzw. das Gas auf ausreichendem Niveau gehalten wird, um die Konservierungswirkung zu gewährleisten und/oder die relative Feuchtigkeit des Tabaks wiederherzustellen, für die gesamte Zeit, in der die besagten noch nicht verschweißten Teile der Kanten der radialen Flügel 402, 502 sich von den Saug- bzw. Einblasöffnungen 65 zu den beweglichen Seitenwänden 40", mit anderen Worten zur Schweißeinrichtung, bewegen.
Während des gesamten Vorschubschritts der Verpackung von der Saug- bzw. Einblasstation zu der Schweiß- /Versiegelungsstation für die Enden bleibt die Einrichtung zum Saugen bzw. Einblasen von Luft oder Gas mit einem vorher bestimmten Gehalt an Feuchtigkeit durch die Öffnungen 65 in Betrieb.
Der Unterdruck bzw. das Volumen der Luft bzw. des Gases mit einem vorher bestimmten Gehalt an Feuchtigkeit, das in die Verpackung eingeblasen wird, kann auch auf dem gewünschten Niveau gehalten werden, indem das Saugen bei höheren Unterdruckwerten als den Sollwerten oder das Einblasen bei höherem Druck als dem Enddruck erfolgt, damit die eventuell auftretenden Verluste, während die Endstücke der Kanten der radial umgefalteten Flügel 402, 502 an den Saug- bzw. Einblasöffnungen vorbei zu den verschweißenden Seitenwänden 40" laufen, weitgehend kompensiert werden.
Um die sehr geringen Verluste an Vakuum bzw. in die Verpackung eingeblasenem Gas zu reduzieren, können auch einige offene Saug-/Einblasöffnungen an der Kante oder sogar im Anfangsbereich der verschweißenden Seitenwände 40" vorgesehen werden.
Die Verpackung gemäß dieser Erfindung kann vorher bestimmte Öffnungsvorrichtungen jeder Art aufweisen, z.B. vorbereitete Aufreißstreifen usw. Die umhüllende Verpackung kann auch vollständig transparent oder durchscheinend oder teilweise transparent sein und mit verschiedenen Farben und Mustern o.ä. bedruckt sein.
Die Verpackung gemäß dieser Erfindung kann die Außenverpackung der Zigaretten oder eine Innenverpackung darstellen, wie es gegenwärtig mit Folieneinschlagblättern bei Weichpackungen und Hartpackungen für Zigaretten üblich ist.
Abb. 27 bis 29 zeigen ein Beispiel eines solchen Einschlagblatts. In diesem Fall hat Bogen 2 einen vorbereiteten Aufreißstreifen 60, der quer zur Achse der Zigaretten S verläuft und so angeordnet ist, daß er sich im wesentlichen an den Enden der Filter der besagten Zigaretten befindet, d.h. an ihren Enden auf der Öffnungsseite des Päckchens. Der vorbereitete Aufreißstreifen endet an einer Seite in einer Greiflasche 61 des Einschlagblatts 2, während das andere Ende des Streifens in einer Aussparung 62 des Einschlagblatts endet, dessen Form im wesentlichen identisch mit der Form der Lasche ist. Die Lasche 61 ist vom Blatt 2 ein wenig abgesetzt, durch zwei parallel zueinander und in Richtung des Aufreißstreifens verlaufende Aussparungen.
In einer weiteren Ausprägung, die in Abb. 28 und 29 dargestellt ist, ist der vorbereitete Aufreißstreifen 60 so angeordnet, daß er beim Falten des Blatts 2 um die Gruppe von Zigaretten im wesentlichen mit der Außenkante der Verpackung auf der Öffnungsseite des Päckchens P übereinstimmt. Die Lasche 61, deren Quermaß durch die zwei Aussparungen 63 festgelegt wird, welche im wesentlichen die Grenze zwischen der Lasche und der übrigen Verpackung festlegen, ist sattelförmig über die besagte Außenkante des Endes der Verpackung angeordnet, so daß die Kante des Teils des Einschlagblatts, der beim Ziehen an der Lasche innerhalb des Päckchens verbleibt, etwas unterhalb von den Enden der Zigaretten liegt, so daß diese leicht gegriffen werden können. Das Einschlagblatt kann vorteilhaft, jedoch nicht notwendigerweise, so um die Gruppe von Zigaretten gelegt werden, daß die Greiflasche des vorbereiteten Aufreißstreifens wie in Abb. 28 und 29 dargestellt an einer der vorderen Kanten der Innenverpackung des Päckchens P liegt. Durch diese Anordnung kann die Lasche beim Öffnen des Päckchens unmittelbar erkannt und leicht gegriffen werden.
Abb. 23 bis 26 zeigen eine Ausführungsvariante der Schweißeinrichtung für ein unter Hitze verschweißbares Einschlagblatt und der Station zum Saugen bzw. Einblasen von Luft aus/in der/die Verpackung jeder einzelnen Gruppe von Zigaretten.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht beschränkt auf die hier beschriebenen und dargestellten Ausführungen, sondern kann in vielen verschiedenen Variationen und Modifikationen insbesondere im Hinblick auf die Bauweise realisiert werden, ohne Abweichung vom oben offengelegten und unten beanspruchten Grundprinzip.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Zigarettenpäckckens unter Verwendung entweder eines Unterdrucks oder eines Überdrucks, der durch ein Gas erzeugt wird, das eine vorher bestimmte Menge Dampf oder Feuchtigkeit enthält, wobei dieses Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- Bildung und/oder Zuführung einer Gruppe von Zigaretten (S) in einer vorher bestimmten Menge und Anordnung entsprechend dem verpackten Zustand;

- Zusammenbringen der Gruppe von Zigaretten (S) mit einem Einschlagblatt (2), welches aus einem Blatt eines undurchlässigen, thermoplastischen bzw. hitzeverschweißbaren Materials in einer vorher bestimmten relativen Position besteht, und das Einbringen dieser in eine Kammer (101) unter gleichzeitigem Falten des Einschlagblatts (2) in Form eines "C" seitlich um die Gruppe von Zigaretten (S) neben den versiegelten Seiten der Kammer (101);

- Bildung einer röhrenförmigen Umhüllung durch Falten und Festhalten der Klappen (102, 202) des Einschlagblatts (2) seitlich an der Gruppe von Zigaretten (S), die sich auf der offenen Einführseite der Kammer befinden (101);

- anschließend das Schließen der offenen Enden der röhrenförmigen Umhüllung durch Falten der Flügel, die von den Endstücken (402, 502, 602, 702) der röhrenförmigen Umhüllung gebildet werden und über die entsprechenden Seiten der Gruppe von Zigaretten (S) hinausragen;

- Verschweißen (33, 50; 305, 305', 40, 51) der Klappen, Flügel bzw. Teile (102, 202, 402, 502, 602, 702) des Einschlagblatts (2), die einander an den verschiedenen Seiten der Gruppe von Zigaretten (S) überlappen, durch Aufheizen auf die Verschweißtemperatur,

dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Phase mit niedrigem Druck im Innern des Päckchens oder eine Phase des Einblasens eines vorher bestimmten Volumens von Luft oder eines anderen Gases mit einer vorher bestimmten relativen Feuchtigkeit in das Päckchen vorgesehen ist,

- das Saugen bzw. Einblasen durch Öffnungen zwischen den überlappenden gefalteten Flügeln (402, 502, 602, 702) vor deren Versiegelung erfolgt, und

- während der Phase des Saugens bzw. Einblasens die überlappenden Flügel (402, 502, 602, 702) fortlaufend in Richtung ihrer Verlängerung durch Verschweißen miteinander verbunden werden, während die Teile, die noch nicht verschweißt sind, der Saug- bzw. Druckwirkung ausgesetzt sind, und wobei der Wechsel von der Saugphase in die Schweißphase der noch nicht verschweißten Teilen sehr schnell erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

der erzeugte Unterdruck bzw. die Menge der unter Druck eingeblasenen befeuchteten Luft einen höheren Wert als den Endwert aufweist, um einen eventuellen Verlust des Unterdrucks bzw. ein teilweises Entweichen von unter Druck eingeblasener befeuchteter Luft bzw. Gas auszugleichen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß

weitere Phasen zur Bildung einer weiteren äußeren Umhüllung des Päckchens vorgesehen sind, beispielsweise durch Umhüllen der Gruppe von Zigaretten, die im ersten Einschlagblatt versiegelt wurde, mit einem zweiten Papiereinschlagblatt, oder durch Falten eines vorgestanzten Kartonteils o.ä. um die Gruppe von Zigaretten, die im ersten Einschlagblatt versiegelt wurden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß

die vollständige Bildung des Päckchens, mit anderen Worten das vollständige Falten des Einschlagblatts (2) um die geordnete Gruppe von Zigaretten (S) in nur zwei Stufen erfolgt, nämlich in einer Stufe (A), in der die Gruppe von Zigaretten (S) und das Einschlagblatt (2) in die Kammer (101) eingeführt werden, und in nur einer der folgenden Stufen, der sogenannten Faltstufe (P), in der das Päckchen vollständig beim Verlassen der besagten Faltstufe gebildet wird, und wobei die Bildung der offenen röhrenförmigen Umhüllung im wesentlichen in einer Zuführstufe (A) erfolgt und während des Vorschubschritts, insbesondere im ersten Teil des Vorschubschritts, abgeschlossen wird, wobei das Schließen der Enden der röhrenförmigen Umhüllung an den beiden gegenüberliegenden Enden der röhrenförmigen Umhüllung gleichzeitig in der Faltstufe (P) erfolgt, während die vollständig gebildete Umhüllung im ersten Vorschubschritt und im nächsten Vorschubschritt lediglich geschlossen gehalten und der Einwirkung der Einrichtungen zum Verschweißen der Teile, Klappen bzw. Flügel (102, 202, 402, 502, 602, 702), welche einander auf den entsprechenden Seiten überlappen, ausgesetzt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß

dabei auch das Einschlagblatt (2) zum Schließen der offenen Seiten so gefaltet wird, daß die Klappen bzw. Flügel (102, 202, 402, 502, 602, 702) nacheinander so gefaltet werden, daß sie von ganz innen nach ganz außen zumindest teilweise (302, 902) mit einer Geschwindigkeit übereinandergelegt werden, die schneller als die elastische Rückkehr der besagten Flügel bzw. der besagten Klappen in die im wesentlichen ungefaltete Stellung bzw. in eine Zwischenstellung ist, während die letzte äußere Klappe bzw. Flügel in der gefalteten Position gegen die entsprechende Seite der Gruppe von Zigaretten und gegen die anderen inneren Klappen bzw. Flügel gehalten wird, bis die Teile, Klappen bzw. Flügel an jeder Seite der Gruppe von Zigaretten, die auf diese Weise in das Einschlagblatt gepackt werden, durch Verschweißen versiegelt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß

dabei vorgesehen ist, daß an den inneren Klappen bzw. Flügeln (202, 402, 602, 702) mindestens ein Randstreifen (302, 902) freigelassen wird, der von einer äußeren Klappe bzw. einem Flügel (102, 501) überlappt werden soll, wobei dieser überlappte Randstreifen (302, 902) an einer Seite vorgesehen ist, die direkt angrenzend, neben oder gegenüber der/dem nächsten äußeren Klappe bzw. Flügel (102, 502) oder einem Teil der zuerst eingefalteten Klappe bzw. des Flügels liegt, und wobei die innere Klappe bzw. der Flügel nur so lange in der gefalteten Position festgehalten wird, bis der äußere Faltflügel bzw. die Faltklappe mindestens teilweise den freien Streifen überlappt, und wenn alte Teile bzw. Klappen (102, 202, 402, 502, 602, 702) auf den entsprechenden Seiten gefaltet wurden und einander überlappen, werden sie durch Verschweißen versiegelt.

7. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach einem oder

mehreren der vorstehenden Ansprüche, die umfaßt:

- Einrichtungen zur Bildung einer geordneten Gruppe von Zigaretten;

- Einrichtungen (4, 203) zum Einführen der besagten Gruppe zusammen mit einem Einschlagblatt (2) in eine Kammer (101), die mindestens auf einer Einführseite und auf zwei zur Einführseite quer liegenden Seiten offen ist;

- Einrichtungen (1, 201) zum Transportieren der besagten Kammer (101);

- bewegliche und/oder stationäre Falteinrichtungen (5, 105, 205, 6, 605, 15, 115, 25, 26), die entlang dem Weg der Kammer (101) für die zu verpackende Gruppe von Zigaretten und für das dazugehörige Einschlagblatt angeordnet sind, wobei diese Einrichtungen (5, 105, 205, 6, 605, 15, 115, 25, 26) so konstruiert sind, daß sie das Einschlagblatt (2) um die Gruppe von Zigaretten falten, um so eine erste röhrenförmige Umhüllung zu bilden und anschließend die besagte röhrenförmige Umhüllung an ihren offenen Enden zu verschließen.

- Schweißeinrichtungen entlang dem Weg der Kammer, entweder nach allen Stufen oder nach jeder Stufe zum Falten der Teile bzw. Klappen bzw. Flügel, die einander auf mindestens einer Seite der Gruppe von Zigaretten überlappen, wobei besagte Schweißeinrichtungen zum Zusammenschweißen der besagten Teile, Klappen bzw. Flügel vorgesehen sind, um eine luftdichte Versiegelung der Umhüllung des Päckchens zu erhalten,

dadurch gekennzeichnet, daß

Einrichtungen (52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 40', 65, 66, 67) zum Erzeugen eines Unterdrucks oder Vakuums im Inneren jedes Päckchens oder zum Einblasen von Luft oder Gas mit einem vorher bestimmten Feuchtigkeitsgehalt in das Innere jedes Päckchens vorgesehen sind, mit der Möglichkeit, diese Einrichtungen im Wechsel ein- und auszuschalten und sie in Betrieb zu halten, bis sich das Päckchen zumindest teilweise in der betreffenden Stufe befindet, und diese Saug- oder Einblaseinrichtungen (65) paarweise angeordnete Auslaßschlitze (65) aufweisen, deren Hauptachse in der Vorschubrichtung der Päckchen oder tangential zu deren Weg liegt, und die in stationären Seitenwänden (40') vorgesehen sind, welche die Flügel (402, 502, 602, 702) an den Enden der Päckchen in gefalteter und überlappender Stellung halten, wobei besagte Saug- oder Einblasöffnungen so angeordnet sind, daß sie über die gesamte Phase, während der die Päckchen an ihnen vorbeilaufen, zusammenwirken, mit zumindest einem Teil der radialen äußeren oder radialen inneren Kanten der radial umgefalteten Flügel (402, 502), vorzugsweise an ihrem Überkreuzungsbereich, während die besagten Seitenwände dagegen in einer radialen Kante in einer leicht zurückversetzten Position relativ zur Vorderseite des Päckchens auslaufen,

- um die Flügel (402, 502, 602, 702) fortschreitend zusammenzuschweißen, weisen die Schweißeinrichtungen für die Umhüllung an den Enden der Päckchen zwei gegenüberliegende Heizplatten (40") auf, entlang denen die Enden der Päckchen gleiten, und die bis zu einem vorher bestimmten Teil des Weges der Päckchen reichen, wobei besagte Platten (40") eine Verlängerung der stationären Platten (40') bilden, in denen die Saug- und/oder Einblasöffnungen (65) vorgesehen sind, die Innenwand der besagten Schweißplatten (40") sich auf derselben Ebene wie die stationären Platten (40') befindet, und die besagten Schweißplatten (40') teilweise über den entsprechenden Enden der Päckchen liegen, wenn sich letztere in der Saug- und/oder Einblasstufe befinden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß

die gegenüberliegenden Enden der Schweißplatten (40") und der stationären Platten (40'), die den Saug- und/oder Einblasöffnungen (65) zugeordnet sind, direkt nebeneinander angeordnet sind, wogegen die Saugöffnungen (65) in einem sehr kurzen Abstand von der Hinterkante der zugehörigen stationären Platten (40') enden oder bis zu diesem Punkt offen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Schweißplatten (40") so angeordnet sind, daß sie beweglich (70, 71, 72, 73, 74, 75) sind und problemlos wechselweise zwischen einer Betriebsstellung, in der sie sich an den Enden der zu verschweißenden Päckchen befinden, und einer Ruhestellung, in der sie von der Berührungsebene mit den besagten Enden der Päckchen wegbewegt werden, hin- und herschwingen können.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß

die beweglichen und/oder stationären Falteinrichtungen (5, 105, 205, 6, 605, 15, 115, 25, 26) nur in der Zuführstufe (A) und in nur einer der nachfolgenden Stufen (P) vorgesehen sind, nämlich in einer Faltstufe zur Fertigstellung der Verpackung des Päckchens.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Falteinrichtungen (5, 105, 205, 6, 605, 15, 115, 25, 26) in bezug auf die Klappen oder Flügel (102, 202, 402, 502, 602, 702) so geformt sind und/oder so betätigt werden, daß sie in einem bestimmten Abstand von einer freien Kante der besagten Klappen oder der besagten Flügel (202, 402, 602, 702) enden bzw. anhalten und ein Streifen (302, 902) teilweise oder vollständig zur Überlappung mit der nächsten Klappe bzw. dem nächsten Flügel (102, 402, 502) freigelassen wird, auf der Seite, welche zuerst von der Falteinrichtung (605, 25, 26) des besagten nächsten Flügels bzw. der besagten nächsten Klappe (102, 402, 502) erreicht wird, wobei die Falteinrichtungen (5, 105, 205, 6, 605, 15, 115, 25, 26) und die Antriebs- und Synchronisiereinrichtungen so gestaltet sind, daß die Falteinrichtungen (6, 15, 25) der inneren Flügel bzw. Klappen (202, 402, 602, 702) und diejenigen (605, 25, 26) der Flügel bzw. Klappen (102, 402, 502) direkt außerhalb davon einander nicht beinträchtigen, während eine Einrichtung zum Vorverlegen des Beginns des Faltweges der Falteinrichtung (605, 25, 26) des äußeren Flügels bzw. der Klappe (102, 402, 502) relativ zum Rückweg der Falteinrichtung (6, 15, 25) der Klappe bzw. des Flügels (202, 602, 702, 402) unmittelbar darunter vorgesehen ist, und diese Vorverlegung dem Weg entspricht, der für das Überlappen der besagten äußeren Klappe bzw. des Flügels (102, 402, 502) auf den freien Randstreifen (302, 902) zum Überlappen der inneren Klappe bzw. des Flügels (202, 402, 602, 702) erforderlich ist.