Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Verpacken von mehreren Gegenständen in einer Kombinationspackung, in der die Gegenstände einzeln verpackt und die einzelnen Verpackungen miteinander verbunden sind, mittels einer Kunststofffolie, sowie eine Querschweißeinrichtung, die für dieses Verfahren geeignet ist.

Unter Kombinationspackungen werden beutelartige Verpackungen verstanden, die über eine Siegelnaht miteinander verbunden sind, so dass sich eine zusammenlegbare Verpackung, üblicherweise bestehend aus zwei einzelnen dieser beutelartigen Verpackungen, ergibt. Diese Kombinationsverpackungen werden als einzelne miteinander verbundene Beutel hergestellt, in die beispielsweise Zeitschriften manuell eingelegt werden.

Schlauchbeutelverpackungsmaschinen sind allgemein bekannt und bestehen üblicherweise aus einer Schlauchbeutelzuführung, einer Formschulter, die die endlose Schlauchbeutelbahn in Transportrichtung umlenkt und in deren Bereich das Verpackungsgut in den Schlauchbeutel eingeführt wird. Im Anschluss daran erfolgt das Verschweißen der offenen Seiten mittels einer Seitenschweißeinrichtungeinrichtung und anschließend das Abtrennen und Verschweißen der Querkanten mittels einer Querschweißeinrichtung.

So offenbart die Offenlegungsschrift DE 15 86 100 A1 eine dem Oberbegriff des Anspruchs 3 entsprechende Vorrichtung zur Ausbildung von Schweißnähten zwischen einzelnen Packungen von aus thermoplastischen Packstoffen bestehenden Kettenpackungen, die als Trennschweißwerkzeug ein bewegliches Schweißmesser mit einer unregelmäßigen Arbeitskante aufweist. Die Arbeitskante kann sägezahnartig bzw. wellenförmig geformt oder als Stiftreihe ausgebildet sein. Die Vorrichtung ist außerdem mit einer Steuerung für das Trennschweißwerkzeug ausgestattet, die die Vorschub- oder Arbeitsbewegung des Werkzeugs mit Bezug auf die Schweißzone des Packstoffes derart steuert, dass in vorbestimmbarer wahlweiser Reihenfolge entweder ununterbrochene oder durch eine Reihe von Packstoffstegen perforationsartig unterbrochene Trennschweißnähte erzeugt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die das Herstellen von Kombinationsverpackungen im kontinuierlichen Betrieb einer Schlauchbeutelverpackungsmaschine ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Querschweißeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den jeweiligen rückbezogenen Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß der Erfindung erfolgt das Verpacken von Gegenständen in einer Kombinationsverpackung im kontinuierlichen Betrieb auf einer Schlauchbeutelverpackungsmaschine, indem mittels der Querschweißeinrichtung einerseits die Kombinationsverpackung an den Enden verschweißt und die Folienbahn getrennt wird und andererseits zwischen den Gegenständen in der Kombinationsverpackung eine Siegelnaht erzeugt wird. Damit kann mit einfachen Mitteln die Herstellung einer derartigen Kombinationsverpackung in kontinuierlichem Betrieb realisiert werden. Hierzu wird, wie allgemein üblich, die Querschweißeinrichtung ein kurzes Stück mit der Folienbahn mit bewegt. Die Erzeugung der Trennschweißnaht einerseits und der Siegelnaht andererseits mittels nur einer Querschweißeinrichtung erfordert für den jeweiligen Vorgang unterschiedlich ausgestaltete Stempel der Querschweißeinrichtung und eine entsprechende Ansteuerung der Querschweißeinrichtung. Die Ansteuerung richtet sich danach, ob die Stempel bei der Herstellung der Trennschweißnaht und der Siegelnaht auf die gleiche Position oder auf unterschiedliche Positionen bewegt wird.

Die Siegelnaht und die Trennschweißnaht werden mittels eines länglichen beheizten ersten Stempels, vorzugsweise Oberstempels, und eines länglichen, gegenüber angeordneten zweiten Stempels, vorzugsweise Unterstempels, hergestellt, indem die Gegenfläche auf dem zweiten Stempel für die Kunststofffolie bei der Herstellung der Trennschweißnaht oder der Siegelnaht jeweils anders ausgebildet wird. Je nach Ausbildung des ersten Stempels kann die Gegenfläche des zweiten Stempels je nach dem durchzuführenden Vorgang entweder eben, mit einer Erhöhung oder mit einer Vertiefung ausgebildet sein.

Zur Bildung der Erhöhung, der ebenen Gegenfläche bzw der Vertiefung wird der zweite Stempel entweder teilweise vertikal nach oben oder teilweise vertikal nach unten bewegt. Damit kann im laufenden Prozess auf relativ einfache Weise die erforderliche Änderung des Unterstempels realisiert werden. Dazu wird die Gegenfläche des Unterstempels zum Oberstempel durch vertikale Bewegung eines mittleren Bereiches des Unterstempels bezüglich seiner äußeren Bereiche an die herzustellende Schweißnaht angepasst. Die Gegenfläche des zweiten Stempels wird bei der Herstellung der Trennschweißnaht im Wesentlichen eben gehalten oder teilweise in Richtung des Oberstempels bewegt, wodurch die in Längsrichtung verlaufende Erhöhung gebildet wird und bei der Herstellung der Siegelnaht teilweise entgegen der Richtung des Oberstempels, so dass eine in Längsrichtung verlaufende Vertiefung gebildet wird. Je nach Ausbildung des ersten Stempels kann die Bildung der Siegelnaht durch eine hervorstehende Schweißkante des ersten Stempels, die die Folie in die Vertiefung drückt, oder durch auf die Ränder der Vertiefung der Gegenfläche auftreffende Flächen des ersten Stempels versiegelt werden.

Vorzugsweise erfolgt das Bewegen des mittleren Bereichs durch Aufbringen einer horizontalen Kraft auf eine den mittleren Bereich bildende längliche Leiste, die über eine Rollenlagerung auf einer schiefen Ebene einer zweiten länglichen Leiste geführt wird.

Gemäß der erfindungsgemäßen Querschweißeinrichtung weist die Gegenfläche des zweiten Stempels für eine Versiegelung der Folienbahnen untereinander ohne Trennung der Folienbahnen oder für eine Verschweißung der Folienbahn mit Trennung der Folienbahn einen senkrecht zur Folienbahn bewegbar angeordneten, in Längsrichtung sich erstreckenden Mittelbereich auf. Dieser Mittelbereich der Gegenfläche des zweiten Stempels wird dabei je nach Anwendungsfall und Konstruktion des ersten Stempels bewegt. Hierzu ist der zweite Stempel vorzugsweise dreiteilig ausgebildet und weist einen Mittelstempel auf, der relativ zu den beiden äußeren Teilstempeln des zweiten Stempels in Richtung ersten Stempel bewegbar ist und damit es ermöglicht, die Gegenfläche eben, mit Vertiefung oder mit Erhöhung auszubilden, je nach dem, wie der erste Stempel ausgebildet ist.

Das Verfahren und die Querschweißeinrichtung ermöglichen so den kontinuierlichen Ablauf mit nur einer Einrichtung für die Querschweißung und die Siegelung, wobei die Anzahl der Einzelverpackungen in einer Kombinationsverpackung beliebig sein kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Es stellen dar:

Figur 1

die schematische Darstellung eines Folienhalbschlauches mit darin befindlichen Gegenständen, der mittels der Querschweißeinrichtung am Rand verschweißt und getrennt wird;

Figur 2

die Versiegelung des Folienschlauches auf der anderen Seite des in Figur 1 dargestellten Gegenstandes;

Figur 3

die vergrößerte Darstellung des Oberstempels und des Unterstempels der Querschweißeinrichtung gemäß Figur 1;

Figur 4

die vergrößerte Darstellung des Oberstempels und des Unterstempels gemäß Figur 2;

Figur 5

die vergrößerte Darstellung einer anderen Ausführungsform mit dem Oberstempel und dem Unterstempel der Querschweißeinrichtung beim Trennen der Folienbahn;

Figur 6

eine vergrößerte Darstellung der anderen Ausführungsform gemäß Figur 5 beim Versiegeln; und

Figur 7

die schematische Seitenansicht des Mittelstempels des Unterstempels in der angehobenen Stellung (Figur 7a) und in der abgesenkten Stellung (Figur 7b).

Der grundsätzliche Aufbau einer Schlauchbeutelverpackungsmaschine ist allgemein bekannt und beispielsweise in der DE 195 15719 dargestellt. Im Nachfolgenden wird daher nur die Querschweißeinrichtung mit den unter schiedlichen Oberstempeln und Unterstempeln und deren Aufbau sowie Wirkungsweise für die Durchführung des Verfahrens erläutert.

Die Figur 1 zeigt die für die Erfindung wesentlichen Teile einer Querschweißeinrichtung 1 mit einem ersten beheizten Stempel 2 (im Nachfolgenden Oberstempel genannt) und einem zweiten Stempel 3 (im Nachfolgenden Unterstempel genannt). Dies ergibt sich aus der allgemeinen Praxis den Oberstempel 2 von oben herab auf die Folienbahn 4 zu bewegen, die auf einem nicht dargestellten Transportband zusammen mit dem von der Oberfolie 5 und der Unterfolie 6 eingeschlossenen Gegenstand transportiert wird. Grundsätzlich kann selbstverständlich auch eine umgekehrte Vorgehensweise realisiert werden. Die Bewegung des Oberstempels 2 erfolgt sowohl bei der Herstellung der Trennschweißnaht als auch bei der Herstellung der Siegelnaht auf die gleiche Höhenposition, so dass die Bewegung mittels eines nicht dargestellten Kniehebels ausgeführt wird. Bei einer Bewegung auf unterschiedliche Höhenpositionen könnte die Bewegung mittels Servomotoren erfolgen.

Figur 1 zeigt die Schlauchfolie 4 mit drei Gegenständen 7, die einzeln mit 7', 7" und 7"'bezeichnet werden, wobei die Folie 4 zwischen den Gegenständen 7' und 7" eine Siegelnaht 8 aufweist. In den Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, dass die Kombinationspackungen, allgemein mit 9 bezeichnet, aus zwei beutelartigen Verpackungen 24 mit jeweils einem Gegenstand 7, beispielsweise Zeitschriften, besteht, wobei grundsätzlich auch mehrere beutelartige Verpackungen 24 bei diesem Verfahren und mit dieser Vorrichtung leicht realisiert werden können. Damit enthält die Kombinationsverpackung 9' in Figur 1 die Gegenstände 7' und 7". Zwischen den Gegenständen 7" und 7"' erfolgt die Trennung der Schlauchfolie 4 durch die Querschweißeinrichtung 1 und gleichzeitige Verschweißung des Randes der Kombinationsverpackung 9'.

Dieser Vorgang wird in vergrößerter Darstellung in Figur 3 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Oberstempel 2 derart ausgebildet, dass er eine gegenüber den Siegelflächen 11 zurück versetzte, spitz zulaufende Schweißkante 10 aufweist. Oberstempel 2 als auch Unterstempel 3 erstrecken sich bekanntlich quer über die Transportbahn. Beidseitig des Oberstempels 2 sind (nicht dargestellt) bekannte, federnd gelagerte Niederhalterbleche angeordnet, die die Schlauchfolie 4 gegen den Unterstempel 3 drücken, bevor der Oberstempel 2 auftrifft. Wie aus den Figuren ersichtlich, besteht der Unterstempel 3 aus einem Mittelstempel 12 und zwei Außenstempeln 13 und 14. Die Außenstempel 13 und 14 und der Mittelstempel 12 bilden gemeinsam eine Gegenfläche 15, von der der mittlere Bereich 16 senkrecht zur Schlauchfolie 4 bewegbar ist. Die Gegenfläche 15 mit dem mittleren Bereich 16 weist ein elastisches hitzebeständiges Material auf. Für den Trenn- und Schweißvorgang, wie er in den Figuren 1 und 3 dargestellt ist, wurde der Mittelstempel nach oben bis zur Schweißkante 10 des Oberstempels 2 bewegt, wodurch die Schlauchfolie 4 ebenfalls in diese Richtung bewegt und gegen die Schweißkante 10 gedrückt wird. Dadurch wird die Schlauchfolie 4 von der erhitzten Schweißkante 10 getrennt und an der Siegelfläche 11 gleichzeitig versiegelt.

In den Figuren 2 und 4 ist der entsprechende Vorgang für eine Versiegelung dargestellt. In der Figur 2 sind die Gegenstände (zusammenfassend mit der Bezugsziffer 7 bezeichnet) zusammen mit der Schlauchfolie 4 um einen Gegenstand weiter gewandert, so dass die Querschweißeinrichtung 1 sich nun zwischen dem Gegenstand 7"' und dem Gegenstand 7"" zur Herstellung der nächsten Kombinationsverpackung 9" befindet. In dieser Stellung ist der Mittelstempel 12 mit seinem mittleren Bereich 16 abgesenkt und bildet eine Vertiefung 17, so dass der Oberstempel 2 mit den Siegelflächen 11 gegen die Gegenfläche 15 drückt. Durch die Ausbildung der Siegelflächen 11, die nicht so spitz sind wie die Schweißkante 10, erfolgt damit keine Trennung der Schlauchfolie 4, sondern lediglich die gewünschte Versiegelung.

In den Figuren 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform des Oberstempels 2 dargestellt, der einen gegenüber den Siegelflächen 11' hervorstehende Schweißkante 10' aufweist. Dies bewirkt, dass wie in Figur 5 dargestellt, beim Verschweißen und Trennen der Schlauchfolie 4 die Gegenfläche 15 im Wesentlichen eben ausgebildet ist und der mittlere Bereich 16 am Ende des Mittelstempels 12 nicht oder nur minimal abgesenkt ist. Beim Versiegeln, wie in Figur 6 dargestellt, ist dagegen der Mittelbereich 16 mit dem Mittelstempel 12 deutlich abgesenkt, so dass sich wieder eine Vertiefung 17 ausbildet, in die in diesem Fall die Schlauchfolie 4 hinein gedrückt wird. Hier findet eine Versiegelung zwischen den Siegelflächen 11' und den Kanten der Gegenfläche 15 statt, wobei bei dieser Ausführungsform die Gefahr besteht, dass die Schweißkante 10' trotzdem die Schlauchfolie 4 trennt. Diese Ausführungsform ist daher nur zur prinzipiellen Ergänzung dargestellt und diskutiert, wobei die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte und diskutierte Ausführungsform eine sichere gewünschte Funktion gewährleistet.

Um die Bewegung des Mittelstempels 12 in dem Unterstempel 2 zu realisieren, wird dieser, wie in den Figuren 7a und 7b dargestellt, über auf schiefen Ebenen 18 angeordnete Rollenlager 19 geführt. Durch Aufbringen einer horizontalen Kraft auf eine untere, in horizontaler Richtung bewegliche Leiste 20, die über weitere Rollenlager 21 auf einer Halteleiste geführt ist, kann der Mittelstempel 12 mit dem mittleren Bereich 16 angehoben oder abgesenkt werden. Figur 7a zeigt den Mittelstempel 12 in der angehobenen und Figur 7b in der abgesenkten Position. Die Rückstellung kann entweder mit einem entsprechenden Antrieb oder durch Federkräfte realisiert werden.

Die nach diesem Verfahren und mit dieser Querschweißeinrichtung hergestellten Kombinationspackungen können auch mit einer Wiederverschlusslasche oder einem Verstärkungsstreifen mit oder ohne Aufhängeloch in bekannter Art und Weise hergestellt werden.