[0001] Die folgende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen
einer Verpackungseinheit, bei dem eine Folienbahn durch eine Längsschweißeinrichtung
zu einem umfänglich geschlossenen Folienschlauch geformt wird. Dieser wird zum Ausbilden
einer vorlaufenden Querschweißnaht mit einer ersten Querschweißbacke quer verschweißt.
Der in dieser Weise einseitig verschlossene Folienschlauch wird mit dem zu verpackendem
Gut gefüllt und danach zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht mit einer
zweiten Querweißbacke verschweißt. Danach ist das Gut in einem Folienschlauchabschnitt
eingesiegelt, der durch die beiden Querschweißnähte in seiner Längsrichtung verschlossen
ist.
[0002] Ein solches Verfahren ist gemeinhin als Form-Fill-Seal (FFS)-Verfahren bekannt. Bei
einem solchen Verfahren werden üblicherweise die vorlaufende Querschweißnaht einer
späteren Verpackungseinheit zeitgleich mit der nachlaufenden Querschweißnaht der zeitlich
unmittelbar zuvor hergestellten Verpackungseinheit erstellt und zwischen diesen beiden
Querschweißnähten das Folienmaterial getrennt, um die Verpackungseinheit von dem zugeführten
endlos-Folienmaterial zu trennen.
[0003] Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahrensführungen bekannt. Grundsätzlich
sind die Querschweißbacken quer zu der Längserstreckung der Folienbahn beweglich,
um diese mit den vor- bzw. nachlaufenden Querschweißnähten zu versehen. Es sind aber
auch Verfahren bekannt, bei welchen die Querschweißbacken züglich mit der Geschwindigkeit
des kontinuierlich geförderten Folienschlauches mitgeführt werden. In diesem Fall
laufen die beiden Querschweißbacken synchron mit der Geschwindigkeit des Folienmaterials
in Zuführrichtung der Folienbahnen mit, werden nach dem Ausbilden der Schweißnähte
in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Folienbahnen bewegt, um die Folie
frei zugeben und danach entgegen der Bewegungsrichtung der Folienbahn an ihre Ausgangsposition
zurückgeführt, um das nächste Längenstück des Folienschlauches mit einer nachlaufenden
Querschweißnaht zu versehen, zeitgleich den daran anschließenden Folienschlauch mit
der vorlaufenden Querschweißnaht zu verschließen und gleichzeitig zwischen der so
hergestellten vorlaufenden und nachlaufenden Querschweißnaht das Folienmaterial zu
trennen.
[0004] Das Gut wird dabei üblicherweise durch eine den Folienschlauch aus einer ebenen Folie
bildende hohle Formschulter in den Folienschlauch eingebracht, nachdem die vorlaufende
Querschweißnaht ausgebildet worden ist.
[0005] Die vorliegende Erfindung will das eingangs genannte Verfahren verbessern Die vorliegende
Erfindung will insbesondere ein FFS-Verfahren angeben, mit dem das verpackende Gut
kompakt in dem jeweils endseitig quer verschweißten Folienschlauchabschnitt eingesiegelt
werden kann.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit den
Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die
erste Querschweißbacke beim Ausbilden der vorlaufenden Querschweißnaht in Längsrichtung
des Folienschlauchs entgegen der Förderrichtung der vorliegenden Folienbahn bewegt.
Die erste Querschweißbacke bewegt sich dementsprechend nicht nur wie beim Schweißen
üblich rechtwinklig zu der Längserstreckung des Folienschlauches. Vielmehr ergibt
sich eine gesteuerte Relativbewegung zwischen der ersten Querschweißbacke und dem
Folienschlauch entgegen der Förderrichtung der Folienbahn. Die die Schweißnaht ausbildenden
Flächenelemente der Folienbahn werden dementsprechend in Richtung auf einen das Gut
aufnehmenden bzw. umgebenden Schlauchabschnitt zu bewegt. Der das Gut aufnehmende
Schlauch- bzw. Längenabschnitt ist dabei ein Längenabschnitt des Folienschlauches,
der bei der fertig gestellten Verpackungseinheit das jeweilige Gut in sich aufnimmt.
Der das Gut aufnehmende Schlauchabschnitt im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist
dabei noch nicht notwendigerweise von dem endlos zugeführten Folienschlauch abgetrennt,
mit Gut gefüllt und/oder an dem nachlaufenden Ende verschlossen.
[0007] Durch dieerfindungsgemäße Relativbewegung wird das in den Folienschlauch eingebrachte
und zu verpackende Gut kompakt in dem abgeschweißten Folienschlauchabschnitt eingesiegelt.
Dabei führt die Relativbewegung der ersten Querschweißbacke entgegen der Förderrichtung
der Folienbahn und in Längsrichtung derselben dazu, dass nicht nur eine irgendwie
geartete beliebige Schweißnaht ausgebildet wird, sondern auch dass die von der Schweißnaht
in Richtung auf die Seitenwände der Verpackungseinheit abgehenden stirnseitigen Wandabschnitte
in vorbestimmter Weise ausgerichtet werden, bevorzugt rechtwinklig zu den Seitenwänden,
die sich in Förderrichtung erstrecken.
[0008] Eine solche bevorzugte Ausrichtung der stirnseitigen Wandabschnitte wird insbesondere
dann erreicht, wenn die erste Querschweißbacke um die halbe Breite in Längsrichtung
und entgegen der Förderrichtung der Folienbahn bewegt wird, während gleichzeitig der
Transport der Folienbahn gestoppt wird. Da üblicherweise zwei Querschweißbacken an
gegenüberliegenden Seiten gegen den Folienschlauch angelegt werden, führt ein symmetrisches
Bewegen der beiderseitigen Schweißbacken in dieser Richtung und um diesen Betrag dazu,
dass die Schweißnaht in Breitenrichtung, d.h. quer zu der Längserstreckung des Folienschlauches
mittig bei rechtwinkliger Ausrichtung der stirnseitigen Wandabschnitte relativ zu
den Seitenwänden angeordnet wird.
[0009] Bei den Bewegungen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Schweißbacken relativ zu
dem Folienschlauch handelt es sich um Relativbewegungen. Grundsätzlich kann hierzu
die Schweißbacke ortsfest und der Folienschlauch bewegt werden oder aber der Folienschlauch
ortsfest sein, während die Schweißbacke bewegt wird. Ebenso gut können sowohl der
Folienschlauch als auch die Schweißbacke beim Ausbilden der vorlaufenden und/oder
nachlaufenden Querschweißnaht bewegt werden. Mit Blick auf eine einfache Steuerung
zur Durchführung des Verfahrens ist es indes zu bevorzugen, den von der Längsschweißeinrichtung
in Richtung auf die erste Querschweißbacke vorgetriebenen Folienschlauch anzuhalten,
wenn die vorlaufende Querschweißnaht hergestellt wird, wohingegen die dazu erforderliche
Querschweißbacke relativ zu und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung und damit
den angehaltenen zugeführten Folienschlauch bewegt wird.
[0010] Mit Blick auf eine noch kompaktere Einsiegelung des Gutes in dem das Gut umgebenden
Folienschlauchabschnitt wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung vorgeschlagen, dass dieser Folienschlauchabschnitt beim Ausbilden der nachlaufenden
Querschweißnaht entgegen der Förderrichtung der Folie bewegt wird, und zwar derart,
dass der Folienschlauchabschnitt sich der zweiten Schweißbacke annähert. Die Ausbildung
der nachlaufenden Querschweißnaht erfolgt somit unter Einschlag der stirnseitigen
Wandabschnitte relativ zu den Seitenwänden des Schlauchabschnitts, was eine komprimierte
Aufnahme des Gutes in dem Schlauchabschnitt fördert. Auch hierbei wird der Schlauchabschnitt
in Längsrichtung des Folienschlauches entgegen der Förderrichtung desselben bewegt.
Beim Ausbilden der nachlaufenden Querschweißnaht befindet sich der Folienschlauchabschnitt
mit dem Gut üblicherweise auf einer der Längsschweißeinrichtung gegenüberliegenden
Seite der zweiten Querschweißbacke.
[0011] Auch bei dieser bevorzugten Ausgestaltung wird die zweite Querschweißbacke bevorzugt
um die halbe Breite des Folienschlauchabschnittes entgegen der Förderrichtung und
in Längsrichtung des Folienschlauches relativ zu dem Folienschlauchabschnitt bewegt,
um eine möglichst rechtwinklige Ausrichtung der stirnseitigen Wandabschnitte unmittelbar
benachbart zu der nachlaufenden Querschweißnaht bis hin zu den Seitenwänden zu erreichen.
[0012] Dabei wird der Folienschlauch üblicherweise durch eine Vortriebseinrichtung in Richtung
auf die erste Schweißbacke zu bewegt. Die erste Querschweißbacke kann hierzu ortsfest
vorgesehen sein. Die zweite Querschweißbacke wird beim Verschweißen der nachlaufenden
Querschweißnaht vorzugsweise indes wie die erste Querschweißbacke parallel zu der
Längserstreckung des Folienmaterials bewegt. So wird der Aufnahmeraum für das Gut
in dem beidseitig geschlossenen Folienschlauchabschnitt komprimiert und das Gut platzsparend
in dem Folienschlauchabschnitt eingesiegelt.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind in an sich
bekannter Weise die erste und zweite Querschweißbacke miteinander gekoppelt, vorzugsweise
unter Zwischenlage einer Trenneinrichtung, die zwischen der ersten und der zweiten
Querschweißbacke vorgesehen ist, um einen beidseitig versiegelten Folienschlauchabschnitt
von dem kontinuierlichen Endlosmaterial zu trennen. Eine solche Trenneinrichtung kann
beispielsweise durch ein Messer oder aber durch eine die Trennung bewirkende Ultraschallschneideinrichtung
gebildet sein. So erfolgt die Trennung im Wesentlichen thermisch. Das Gut wird dabei
zusammen mit dem Folienschlauchabschnitt um einen Weg bewegt, der doppelt so groß
wie der Weg der zweiten Querschweißbacke parallel zur Längserstreckung des Folienschlauches
beim Verschweißen der nachlaufenden Querschweißnaht ist. Diese Bewegung ist die Bewegung
der zweiten Querschweißbacke und damit auch der damit gekoppelten ersten Querschweißbacke
in Richtung auf das Gut. Da bei der vorliegenden Erfindung die zweite Querschweißbacke
in Richtung auf das Gut in Längsrichtung des vorliegenden Schlauches zu bewegt wird,
um dieses zu komprimieren, sollten insbesondere zur Ausbildung eines sich quer zur
Längserstreckung des Folienmaterials ersteckenden Bodens an den vorlaufenden Ende
des abzuschweißenden Folienschlauchabschnitts der das Gut enthaltende Folienschlauchabschnitt
mit dazu doppeltem Weg zugeführt werden, sodass dieser Folienschlauchabschnitt nicht
nur den sich bewegenden Schweißbacken nachgeführt, sondern auch in Richtung auf die
zweite Querschweißbacke bewegt und damit gegen die sich ebenfalls entgegen der Vorschubrichtung
des Schlauchmaterials bewegende erste Querschweißbacke geformt wird. Mithin wird bei
der bevorzugten Verfahrensführung vorzugsweise der das Gut aufnehmende Folienschlauchabschnitt
relativ zu der ersten und der zweiten Querschweißbacke bewegt und diese in der gleichen
Richtung, jedoch um den hälftigen absoluten Betrag in Längsrichtung des bereits einseitig
geschlossenen Folienschlauches.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Folienschlauch
beim Ausbilden der Querschweißnaht nicht transportiert. Die Querschweißbacken indes
werden bevorzugt reversierend bewegt und sind besonders bevorzugt verschwenkbar gelagert,
so dass die Schweißbacken von einer Ausgangsstellung, in welcher die beiden sich gegenüberliegenden
ersten Querschweißbacken zur Ausbildung der vorlaufenden Querschweißnaht und die sich
gegenüberliegenden zweiten Querschweißbacken zur Ausbildung der nachlaufenden Querschweißnaht
zwischen sich einen Raum freilassen, der das Hindurchleiten des Folienschlauches erlaubt,
nach innen verschwenkt und dabei gleichzeitig auch entgegen der Förderrichtung des
Folienschlauches bewegt werden können. Nachdem die ersten bzw. zweiten Querschweißbacken
gegeneinander unter Verpressung des dazwischen liegenden Folienmaterials anliegen
und damit ihre Endstellung erreicht haben, werden die Schweißbacken in entgegengesetzter
Richtung angetrieben, üblicherweise verschwenkt, um zurück in die Ausgangsstellung
verbracht zu werden.
[0015] Die Weiterbildung nach Anspruch 5 führt dazu, dass die erste Querschweißbacke das
durch die vorlaufende Querschweißnaht zu siegelnde Material bereits beim Anlegen an
den Folienschlauch an der Stelle berührt, die später die Querschweißnaht zu bilden
hat. Dieser Materialabschnitt des Folienschlauches wird dementsprechend spezifisch
gegriffen. Die einander gegenüberliegenden Flächen des Folienschlauches, die die Querschweißnaht
später ausbilden, werden dementsprechend von beiden Seiten synchron aufeinander zu
bewegt, ohne dass sich eine relative Gleitbewegung zwischen dem Folienmaterial und
der Querschweißbacke ergibt, und zwar so lange, bis das Folienmaterial zwischen den
gegenüberliegenden ersten Querschweißbacken bzw. zweiten Querschweißbacken in der
Endstellung zur Ausbildung der Querschweißnaht verschweißt worden ist. Aus den zuvor
diskutierten Überlegungen ist es auch zu bevorzugen, die zweite Querschweißbacke vom
Anlegen an den Folienschlauch bis zum Fertigstellen der nachlaufenden Querschweißnaht
in Richtung auf das Gut zu zubewegen, ohne dass eine Relativbewegung zwischen der
zweiten Querschweißbacke und dem Folienmaterial stattfindet.
[0016] Die zuvor erwähnte zyklische Bewegung der ersten und/oder zweiten Querschweißbacke
auf einem Kreisbahnsegment stellt dabei eine bevorzugte konstruktive Ausgestaltung
dar, welche die gewünschte Relativbewegung in Längsrichtung einerseits wie auch ein
möglichst gleitfreies Mitnehmen der Folienbahn bis zum Herstellen der Schweißnaht
andererseits gewährleistet.
[0017] Diese Bewegung ist auch eine zur Mittellängsachse des Folienschlauches gerichtete
Bewegung. Auch hierdurch sollen einander gegenüberliegende Bereiche des Folienschlauches
durch die Querschweißnaht einmal berührt und dann nach innen in Richtung auf die Mittellängsachse
des Folienschlauches bewegt und dort verschweißt werden. Das Abrutschen von Folienmaterial
zwischen der ersten bzw. der zweiten Querschweißbacke soll verhindert werde. Die Querschweißbacken
bewirken dementsprechend auch ein Formen des Bodens zur Anlage gegen das zu verpackende
Gut. Dies ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn es sich bei dem Gut nicht um Schüttgut
handelt, sondern um diskrete Einheiten, wie beispielsweise eine Vielzahl von gegeneinander
gestapelten Teebeuteln oder der gleichen, die im Grunde eine rechteckige, flache Form
haben.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung greifen auf gegenüberliegenden
Seiten des Folienschlauches Seitenfaltelemente ein, die jeweils auf den gegenüberliegenden
Seiten des Folienschlauches zwischen sich die erste und die zweite Schweißbacke einschließen.
Bei dieser bevorzugten Weiterbildung sind zumindest zwei Seitenfaltfinger jeweils
auf gegenüberliegende Seiten des Folienschlauches vorgesehen, deren Eingreifrichtung
im Wesentlichen der Erstreckungsrichtung der Schweißbacken bzw. der Schweißnaht entspricht.
Diese zwei Seitenfaltfinger sind in Längsrichtung des Folienschlauches voneinander
beabstandet, und zwar derart, dass die beiden ersten und zweiten Schweißbacken zwischen
den beiden Seitenfaltfinger angeordnet werden können. Wie bereits zuvor erwähnt wird
zunächst die vorlaufende Querschweißnaht gebildet. Dann wird üblicherweise das Gut
in den Folienschlauchabschnitt eingebracht, bis das Gut gegen den durch die vorlaufende
Querschweißnaht gebildeten Boden des nunmehr endzeitig geschlossenen Schlauches anliegt.
Danach greifen zunächst die Seitenfaltelemente vorzugsweise auf Höhe der Mittellängsachse
des Schlauches ein und schlagen das Folienmaterial nach innen ein. Üblicherweise werden
von gegenüberliegenden Flächen des Folienschlauches, die sich im Wesentlichen rechtwinklig
zu denjenigen Flächen erstecken, an denen die Querschweißnähte ausgebildet werden,
entsprechende Seitenfaltelement mit je zwei Seitenfaltfingern zur Einwirkung gebracht,
um das Schlauchfolienmaterial symmetrisch einzuschlagen. Dabei werden die Querschweißbacken
simultan zur Einwirkung gebracht, sodass gleichzeitig die Folie eingeschlagen und
durch die Querschweißbacken gegenüberliegende Seitenflächen nach innen gedrückt und
schließlich gegeneinander angelegt und verschweißt werden. Durch die Seitenfaltelemente
wird das kompakte Einsiegeln des Gutes in dem Folienschlauch begünstigt.
[0019] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Folienschlauchabschnitt
zumindest in einem vorlaufenden Bereich zu einem im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen
Profil durch Saugsegmente aufgezogen, sodass dem durch die Längsschweißeinrichtung
umfänglich geschlossenen Schlauch eine vorbestimmte Form aufgeprägt wird. Dabei reicht
es aus, gegenüberliegende Saugsegmente vorzusehen, die das Folienmaterial an Seitenwandabschnitten
des Außenumfangs ansaugen und halten. Zwischen diesen Saugsegmenten erstreckt sich
das Folienmaterial frei. Der vorlaufende Bereich ist üblicherweise jedenfalls in dieser
Phase des Ablaufs ein solcher Bereich, der in Förderrichtung hinter den Querschweißbacken
vorgesehen ist. Der vorlaufende Bereich des Folienschlauchabschnittes ist dabei üblicherweise
noch ein Teil des endlos zugeführten Folienschlauches, der aber bereits mit der vorlaufenden
Querschweißnaht verschlossen ist, bevorzugt mit dem Gut gefüllt ist. Das Gut kann
dabei in den Folienschlauchabschnitt eingebracht werden, bevor die Saugsegmente zur
Einwirkung gelangen. Denn üblicherweise wird das zu verpackende Gut durch das Formrohr
in den Folienschlauchabschnitt eingeschoben, und zwar mit relativ hoher Geschwindigkeit.
Das Gut drängt dabei üblicherweise Luft in den endseitig geschlossenen Folienschlauchabschnitt
und weitet diesen dadurch auf, so dass das Gut problemlos in den Folienschlauchabschnitt
eingebracht werden kann. Durch die Saugsegmente wird indes üblicherweise sichergestellt,
dass der durch diese aufgezogene Querschnitt der Verpackung eine im Wesentlichen zylindrische
Aufnahme für das zu verpackende Gut bereitstellt. Über die Saugsegmente wird üblicherweise
eine Bewegung vermittelt, die den das Gut aufnehmenden Folienschlauchabschnitt in
Richtung auf die zweite Querschweißbacke und in Längsrichtung des Folienschlauches
zu bewegt. Die Saugsegmente sind hierzu vorzugsweise an gegenüberliegend zu einander
vorgesehenen, bevorzugt verschwenkbaren Haltearmen befestigt, die mit einer gemeinschaftlichen
Stütze verbunden sind. Die Stütze ist üblicherweise relativ zu den Querschweißbacken
beweglich, und zwar bevorzugt um den doppelten Weg, den die Querschweißbacken in Längsrichtung
des Folienschlauches beim Herstellen der vorlaufenden bzw. nachlaufenden Querschweißnaht
zurücklegen. Die Stützen kann dabei ebenfalls mit dem Exzenterantrieb zu den Schweißbacken
verbunden sein. Dabei koppelt ein Hebelarm, der die doppelte Länge des Hebelarmes
für die Querschweißbacken hat, die Stütze derart mit dem Exzenterantrieb der Querschweißbacken,
dass die Stütze in Längsrichtung des Folienschlauches beweglich ist, nicht aber in
Querrichtung. Der Hebel hat dementsprechend einen Mitnehmer zur Vermittlung der Bewegung
in Längsrichtung, wobei die Stütze in Querrichtung durch geeignete Führungen ortsfest
gehalten ist. Auf diese Weise lässt sich die Bewegung des das Gut umgebenden Folienschlauchabschnittes
einerseits und die Bewegung der Querschweißbacken andererseits einfach konstruktiv
verwirklichen.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der das Gut
aufnehmende Folienschlauchabschnitt an seinem nachlaufenden Ende im Rahmen der Ausbildung
der nachlaufenden Querschweißnaht spezifisch umgeformt. Hierzu sind vorzugsweise Faltkanten
verwirklicht, die einander gegenüberliegende Seitenflächen des Folienschlauchabschnitts
aufeinander zu drängen. Die Faltkanten schlagen dementsprechend das Folienmaterial
an den sich gegenüberliegenden Seitenflächen und in einer Ebene parallel zu der Erstreckung
der nachlaufenden Querschweißnaht ein. Es ergeben sich dementsprechend definierte
Kanten zwischen den Seitenwänden und den stirnseitigen Wandabschnitten, die in die
nachlaufende Querschweißnaht münden.
[0021] Bevorzugt wird das Gut üblicherweise gegen die Kraftwirkungsrichtung der Erdschwere
in den Schlauchabschnitt eingeschoben. Hierzu ist es nicht erforderlich, dass der
Schlauch mit seiner Mittellängsachse parallel zu der Kraftwirkungsrichtung der Erdschwere
ausgerichtet ist. Es reicht vielmehr eine gewisse Neigung dieser Achse relativ zu
der Kraftwirkungsrichtung der Erdschwere, sodass das Gut beispielsweise gegen einen
Stempel anliegt, der das Gut in den endseitig abgeschweißten Folienschlauchabschnitt
einbringt, bevor dieser von dem Folien-Endlosmaterial abgetrennt wird. Durch diese
Verfahrungsführung wird auch verhindert, dass die vorlaufende Schweißnaht durch in
den Folienschlauch einfallendes Gut übermäßig mechanisch beansprucht wird, solange
das Folienmaterial aufgrund des Schweißvorganges noch warm und nicht vollständig belastbar
ist.
[0022] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden
mehrere zu verpackende Einzelteile gegen die Haltekraft eines beweglichen Haltestempels
in einem in einer Beschickungsposition befindlichen Schlitten aufgestapelt. Nach dem
Aufstapeln einer das Gut bildenden Anzahl von Einzelteilen in dem Schlitten wird dieser
zu einer Ausschiebeposition bewegt, in der das Gut von einem Beschickungsstempel in
den Folienschlauchabschnitt eingeschoben wird. Die Bewegung erfolgt dabei üblicherweise
im Rahmen einer translatorischen Bewegung. Dabei besteht die Besonderheit der bevorzugten
Verfahrensführung darin, dass der Schlitten von der Beschickungsposition zu der Ausschiebeposition
und/oder von der Ausschiebeposition zu der Beschickungsposition quer zu der Bewegungsrichtung
von Haltestempel und/oder Beschickungstempel bewegt wird, während der Haltestempel
und/oder der Beschickungsstempel noch in den Schlitten eingreift. Die Stempel sind
dabei üblicherweise lediglich in Längsrichtung beweglich, im Übrigen aber auch ortsfest
vorgesehen. Der Schlitten weist dementsprechend einen Längsschlitz auf, durch den
der zumindest eine Stempel radial relativ zu dem Schlitten bewegt werden kann, um
den Schlitten während des Eingriffs des entsprechenden Stempels von der einen in die
andere Position zu bewegen. Durch diese Maßnahme wird die Bewegung des Schlittens
von der Bewegung der Stempel entkoppelt und das Verfahren beschleunigt.
[0023] Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer
Verpackungseinheit der eingangs genannten Art angegeben, insbesondere eine Vorrichtung
zur Herstellung von Verpackungseinheiten mit Teebeuteln, bei welcher eine Vielzahl
von übereinander gestapelten Teebeuteln das Gut in Sinne der vorliegenden Erfindung
ausbilden. Bei der Vorrichtung handelt es sich um eine Form-Fill-Seal-Vorrichtung
mit einer Formschulter zum Ausbilden eines umfänglich geschlossenen Schlauches aus
einer zugeführten Folienbahn und einer der Formschulter zugeordneten Längsschweißeinrichtung
zum Ausbilden des umfänglich geschlossenen Folienschlauches. Desweiteren sind erste
und zweite Schweißbacken zum Ausbilden der vorlaufenden bzw. nachlaufenden Querschweißnaht
vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie die zuvor
diskutierte Kinematik ausführen kann, d.h. die erste Querschweißbacke in Längsrichtung
des Folienschlauches beim Verschweißen der vorlaufenden Querschweißnaht bewegt, und
zwar in Richtung in einen Folienschlauchabschnitt, der geeignet ist, das Gut aufzunehmen.
Desweiteren ist erfindungsgemäß ein erstes Mittel zum Bewegen der ersten Querschweißbacke
in Längsrichtung und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung beim Verschweißen
der vorlaufenden Querschweißnaht vorgesehen. Die ersten Mittel erlauben dementsprechend
die unter Bezugnahme auf Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Relativbewegung.
Bevorzugt hat die erfindungsgemäße Vorrichtung zweite Mittel, die in Anspruch 12 angegeben
sind und die die bevorzugte Verfahrensführung nach Anspruch 2 ermöglichen. Dabei werden
die zweiten Mittel bevorzugt durch die zuvor erwähnten Saugsegmente gebildet, die
an der zuvor bereits diskutierten Stütze bevorzugt rein translatorisch angetrieben
durch Exzenter zur zyklischen Bewegung der ersten bzw. zweiten Querschweißbacke gekoppelt
sind. Die Saugsegmente bilden dabei bevorzugt ein Element zum Greifen und Bewegen
des das Gut umgebenden Schlauchabschnittes gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 14.
[0024] Die bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 15 spezifiziert
ein Seitenfaltelement, dessen Wirkungen bereits zuvor unter Bezugnahme auf Anspruch
7 erläutert wurden. Dabei verhindert die Zwangskopplung Fehlstellungen des Seitenfaltelementes
und führt dieses jederzeit der Bewegung der Querschweißbacken in Längsrichtung nach.
Die Kopplung ist aber bevorzugt derart, dass die Seitenfaltelemente zumindest soweit
und solange diese unmittelbar mit dem Material des Folienschlauches in Wechselwirkung
treten, auf der Mittellängsachse des Folienschlauches liegen, jedenfalls aber nicht
quer zur Vortriebsrichtung des Folienschlauches bewegt werden. Die Seitenfaltelemente
sind dementsprechend in Längsrichtung des Folienschlauches bevorzugt zwangsgekoppelt
mit den Querschweißbacken bewegt, indes in einer Richtung rechtwinklig hierzu, bevorzugt
ortsfest oder zumindest annähernd ortsfest angeordnet.
[0025] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung geben sich aus nachfolgender
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
- Figuren 1A-1F
- perspektivische Draufsichten auf ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu verschiedenen Phasen des Betriebs;
- Figuren 2A-2E
- perspektivische Unteransichten auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 A-F zu den
dort verdeutlichten Phasen;
- Figuren 3A-3F
- Draufsichten eines Schlittens zur Beschickung der in den Figuren gezeigten Vorrichtung
für das FFS-Verfahren und
- Figuren 4A-4F
- stirnseitige Ansichten des in den Figuren 3A-3F gezeigten Ausführungsbeispiels.
[0026] Die Figur 1A und 2a zeigen eine perspektivische Drauf- bzw. Unteransichten einer
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Verpackungseinheit
mit einem rechteckigen Formrohr 2, welches eine Gegenfläche zu einer nur in den Figuren
1A und 2A gezeigten Längsschweißeinrichtung 4 ausbildet und einen über einer nichtgezeigten
Formschulter zu einem umfänglichen Schlauch geformten Folienschlauch 6 mit seiner
Außenumfangsfläche abstützt. Innen über das Formrohr 2 werden die zu verpackenden
Materialien, vorliegend eine Mehrzahl von Teebeuteln 8 verpackt, die in den zeitlich
hinteren Sequenzen der Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Dem Formrohr 2 sind zwei Förderbänder
10 zugeordnet, die an gegenüberliegenden ersten Seitenwänden 12 den durch das Formrohr
2 zu einem rechteckigen Querschnitt aufgespannten Folienschlauch 6 angreifen.
[0027] In Förderrichtung F des Folienschlauches 6 dem Ende des Formrohres 2 vorgelagert,
befindet sich eine Schweißbackenanordnung 14 mit einer ersten Querschweißbacke, deren
Position mit Bezugszeichen 16 angedeutet, die allerdings zeichnerisch nicht individualisiert
ist, und einer in Förderrichtung F dieser ersten Querschweißbacke 16 nachgelagerten
zweiten Querschweißbacke, deren Position mit Bezugszeichen 18 angedeutet ist. Zwischen
diesen beiden Querschweißbacken 16, 18 befindet sich eine Schneideinrichtung 19.
[0028] Es sind jeweils gegenüberliegend zueinander identische Schweißbackenanordnungen 14
vorgesehen, die jeweils einander gegenüberliegende erste Querschweißbacken 16 und
zweite Querschweißbacken 18 mit einer dazwischen vorgesehenen Schneideinrichtung haben.
Jede Schweißbackenanordnung 14 ist auf einem Haltearm 20 montiert, der über Gelenke
G auf reservierend verschwenkten Antriebsscheiben 22 befestigt ist. Sämtliche Antriebsscheiben
22 sind miteinander zwangssynchronisiert auf einer Basis 23 befestigt und miteinander
über eine gekennzeichnete Gelenkstangenordnung 25 zwangssynchronisiert.
[0029] Bezugszeichen 24 kennzeichnet ein Seitenfaltelement. Gegenüberliegend zu zweiten
Seitenwänden 13, die sich rechtwinklig zu den ersten Seitenwänden 12 erstrecken, ist
jeweils ein Seitenfaltelement 24 vorgesehen. Jedes Seitenfaltelement 24 hat jeweils
zwei Seitenfaltfinger, die in Förderrichtung F hintereinander vorgesehen sind, wobei
der in Förderrichtung vordere Seitenfaltfinger 26 und der hintere Seitenfaltfinger
28 gekennzeichnet ist.
[0030] Wie die Figuren 2A und 2B verdeutlichen, sind diese Seitenfaltelemente 24 über eine
Hebelarmanordnung 29 bezüglich Ihrer Zustellbewegung aufeinander zu zwangssynchronisiert.
Dazu sind die Seitenfaltelemente 24 jeweils an Hebelarmen 30 der Hebelarmanordnung
29 befestigt, die jeweils über einen Gelenkarm 32 mit einer Halterung 34 gekoppelt
sind, die wiederum mit dem Halterarmen 20 verbunden ist. Die Gelenkarme 32 sind um
einen gemeinsamen Punkt relativ zu der Halterung 34 über ein erstes Gelenk 35 und
jeweils für sich über ein mit Bezugszeichen 36 gekennzeichnetes zweites Gelenk mit
den zugehörigen Hebelarm 30 verschwenkbar verbunden.
[0031] Beide Hebelarme 30 sind über ein drittes Gelenk 37 mit einem Auflager 38 verbunden,
welches fest mit der Halterung 34 verbunden ist und sich über eine in den 2A und 2B
mit Bezugszeichen versehenen Gelenkanordnung 39 an der Basis 23 abstützt. Die Arme
30 und 32 und das Auflager 38 bilden die Hebelarmanordnung 29 aus. Die Gelenkanordnung
39 hat hierzu einen ersten Hebelarm 39a, der unmittelbar mit der Basis 23 verbunden
ist und an dessen freien Ende ein zweiter Haltearm 39b verschwenkbar gelagert ist,
dessen anderes Ende mit einem dritten Haltearm 39c verschwenkbar verbunden ist, der
wiederum das Auflager 38 trägt. Durch diese Ausgestaltung ist das Auflager 38 in einer
Richtung rechtwinklig zu der Förderrichtung F ortsfest, in einer Richtung parallel
hierzu indes zusammen mit der oszillierenden Bewegung des Haltearmes 20 beweglich
gelagert. Durch diese Festlegung des Auflagers 38 und die Anordnung des ersten Gelenks
35 fest relativ zu dem Haltearm 20 ergibt sich in Folge der oszillierenden Bewegung
der Haltearme 20 eine Verschwenkbewegung der Hebelarme 30 des Seitenfaltelementes
24. Die Seitenfaltelemente 24 sind danach mit der Bewegung der Schweißbackenanordnung
14 gekoppelt. Die Zustellbewegung von Schweißbackenanordnung 14 und Seitenfaltelementen
24 ist zwangssynchronisiert.
[0032] Dem Formrohr 2 in Förderrichtung F vorgelagert ist ein in den Figuren 3A-3F und 4A-4F
eingezeichneter Schlitten 40 vorgesehen, der translatorisch zwischen einer Beschickungsposition
B und einer Ausschiebeposition A hin- und her beweglich ist. Der Schlitten 40 befindet
sich in den Figuren 3A-3C und 4A-4C in den Beschickungsposition B und in den Figuren
3D-3F und 4D-4F in der Ausschiebeposition A. Durch eine Ausgabeöffnung 42 des Schlittens
40 kann ein Haltestempel 44 in den Schlitten 40 eingreifen, der beweglich ist, um
in den Schlitten 40 durch dessen Einbringöffnung 46 eingebrachte Teebeutel 8 zu halten
und gegen die Kraft eines Beschickungsstempels 48 komprimiert anzulegen. Wie insbesondere
Figur 3B zu entnehmen ist, werden die einzelnen Teebeuteln 8 gegen die Kraft des Haltestempels
44 in dem Schlitten 40 aufgestapelt. Dabei sei unterhalb der Darstellung des Schlittens
40 in den Figuren 3A-3F eine Teebeutelherstellungsmaschine vorgesehen, die individuell
hergestellte Teebeutel 8 in den Schlitten 40 ausschiebt. Der Beschickungsstempel 48
greift in den Schlitten 40 ein, nachdem von einer Teebeutelherstellungsmaschine die
notwendige Anzahl von Teebeuteln 8 in dem Schlitten 40 gegen die Kraft des Haltestempels
44 eingebracht worden ist und nachdem der Schlitten 40 von der Beschickungsposition
B in die Ausschiebeposition A verbracht worden ist. So ist in Figur 3E der Beschickungsstempel
48 mit seinem vorderen Ende innerhalb des Schlittens 40 eingezeichnet. Die Teebeutel
8 haben bereits teilweise den Schlitten 40 verlassen und sind in dem Formrohr 2 teilweise
aufgenommen, welches aus Gründen einer einfacheren Darstellung in den Figuren 3E-3F
weggenommen ist. Der Schlitten 40 weist einen das Gehäuse des Schlittens 40 in Längsrichtung
der Stempel 44, 48 durchsetzenden Längsschlitz 50 auf. Dieser Längsschlitz 50 bietet
die Möglichkeit, den Schlitten 40 von der Beschickungsposition B in die Ausschiebeposition
A zu bewegen, während der Haltestempel 40 bereits zur Kompression einer geringen Anzahl
an Teebeuteln in Richtung auf die Teebeutelherstellungsmaschine verschoben worden
ist (vgl. Figuren 3E, 3F; 4E, 4F). Desweitern ist der Schlitten 40 so ausgebildet,
dass dieser translatorisch zwischen den beiden Positionen A, B beweget werden kann,
während der Beschickungsstempel 48 in den Schlitten 40 eingreift (vgl. Sequenz Figur
3E, 3F; Figur 4E, 4F) dabei ist der Längsschlitz 50 so dimensioniert, dass zumindest
eine Schubstange des Beschickungsstempels 48 innerhalb des Schlittens 40 aufgenommen
sein kann, während gesagte translatorische Bewegung des Schlittens 40 vorgenommen
wird.
[0033] Beim Betrieb der in dem Ausführungsbeispiel verdeutlichten Vorrichtung wird in an
sich bekannterweise aus einem flachen Folienmaterial und über die nichtgezeigte Formschulter
der Folienschlauch 6 ausgebildet. Dieser wird durch die Längsschweißeinrichtung 4
in seiner Längserstreckung verschweißt. Es ergibt sich der umfänglich geschlossene
Folienschlauch 6. Der Folienschlauch 6 wird durch die Förderbänder 10 in Förderrichtung
F bewegt. Es wird davon ausgegangen, dass in einem vorausgegangenen Schritt zunächst
der Folienschlauch 6 mit einer mit Bezugszeichen 52 gekennzeichneten vorlaufenden
Querschweißnaht versehen worden ist (vgl. Figur 1 B). Es wird nun ein für die Aufnahme
der vorbestimmten Anzahl von Teebeuteln (im Folgenden "Packung 54") geeigneter Längenabschnitt
56 ausgeformt und über die Schweißbackenordnung 14 in Förderrichtung F hinausgeschoben
(vgl. Figuren 1B, C; 2A, C). Durch die Betätigung der Antriebsscheiben 22 sind von
Figur 1A nach Figur 1B die beiden Schweißbackenanordnungen 14 und die Haltearme 20
geringfügig in Richtung auf den Folienschlauch 6 hin verschoben worden. Dabei werden
die Gelenkpunkte G für den in den Figuren 1A, 1B vorderen Halterarm 20 im Uhrzeigersinn,
für den in Figur 1A hinteren, d.h. in Förderrichtung F rechten Arm 20 im Gegenuhrzeigersinn
verschwenkt (vgl. Richtungspfeile S in den Figuren 1A bis 1D). Die Schweißbackenanordnungen
14 werden dementsprechend entgegen der Förderrichtung F bewegt. Diese Bewegung schreitet
in den Figuren 1B bis 1D bzw. 2B bis 2D weiter fort. Dabei zeigt Figur 1A, 2A eine
Ausgangsposition, bei welcher die Schweißbackenanordnungen 14 und die Seitenfaltelemente
24 maximal von dem Folienschlauch 6 entfernt sind, wohingegen Figur 1E, 2E die Endstellung
verdeutlicht, bei welcher sich die Schweißbackenanordnungen 14 unter Einschluss des
Folienmaterials gegeneinander angelegt haben und die Seitenfaltelemente 24 unmittelbar
benachbart zu der Schweißbackenanordnung 14 maximal in den Folienschlauch 6 eingedrungen
sind. In Figur 1C, 2C wird die Packung 54 nunmehr in den endseitig durch die vorlaufende
Querschweißnaht 52 verschlossenen Schlauchabschnitts 56 (vgl. Figur 1 E) zur Aufnahme
eben jener Packung 54 durch den Beschickungsstempel 58 eingeschoben. Während das den
rechteckigen Folienschlauches 6 zumindest in dessen Ecken aufspannende vordere Ende
des Beschickungsstempels 48 sich noch auf Höhe des Seitenfaltelementes 24 befindet,
kontaktieren die beiden Seitenfaltfinger 26, 28 bereits die zweiten Seitenwände 13.
Das vordere Ende des Beschickungsstempels 48 hat eine zur Aufnahme der Seitenfaltfinger
26, 28 entsprechend ausgebildete Trichterform. Die unterhalb der zweiten Seitenwände
13 angeordneten Bereiche des Beschickungsstempels 48 sind auf Höhe der Mittellängsachse
und jeweils nach innen eingezogenen. Nach dem Einbringen der Packung 54 werden die
Förderbänder 10 angehalten. Es wird kein Folienmaterial mehr über das Formrohr 2 in
Richtung auf die Schweißbackenanordnungen 14 ausgeschoben.
[0034] Während das vordere Ende des Beschickungsstempels 48 sich in das Formrohr 2 zurückzieht,
werden die beiden Schweißbackenanordnungen 14 aufeinander zu bewegt. Diese Bewegung
erfolgt durch die Antriebsscheiben 22, sodass die Schweißbackenanordnungen 14 nicht
nur rechtwinklig zu der Mittellängsachse L in Richtung auf den Folienschlauch 6 zugestellt
werden, sondern darüber hinaus auch mit einer Geschwindigkeitskomponente parallel
zu der Förderrichtung F entgegen dieser Förderrichtung F bewegt werden.
[0035] Während die Seitenfaltfinger 26, 28 tiefer in den Folienschlauch 6 eindringen, um
eine in Figur 1D und E mit Bezugskennzeichen 58 gekennzeichnete Seitenfalte an den
beiden zweiten Seitenwänden 13 auszuformen, werden die Schweißbackenanordnungen 14
einerseits näher an die Mittellängsachse L und andererseits näher an das Formrohr
2 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Schweißbackenanordnungen 14 mit den
zugehörigen Hebelarmen 20 durch Betätigung des Antriebsscheiben 22 einander angenähert
(vgl. Figur 1 D).
[0036] In Figur 1E haben die Schweißbackenanordnungen 14 die Annäherung aneinander vollzogen.
Sie liegen nunmehr unter Zwischenlage des den Folienschlauch 6 bildenden Folienmaterials
gegeneinander an und verschweißen den Folienschlauch. Ein Boden 60, von dem die vorlaufende
Schweißnaht 52 abragt, liegt in Förderrichtung F gegen die Backen Schweißbackenanordnung
14 an, d.h. erstreckt sich streng quer zu Förderrichtung F. Wie ersichtlich befinden
sich die Seitenfaltfinger 26, 28 in Förderrichtung vor bzw. hinter der Schweißbackenanordnung
14 und schließen diese mit wenig Abstand zwischen sich ein. Die Seitenfaltfinger 26,
28 haben beim Verschweißen der Folie ihre tiefste Eindringtiefe in Richtung auf den
Folienschlauch 6 erreicht. Dabei sind die Schwenkarme der Antriebsscheiben 22, die
die Gelenkpunkte G anbinden, jeweils leicht in Förderrichtung nach vorne geneigt.
Dadurch wird eine bestmögliche Klemmung der Folie zwischen den Schweißbackenanordnungen
14 ermöglicht. Es wird ferner verhindert, dass die Antriebsscheiben 22 über die in
Figur 1E, 2E gezeigte Stellung hinaus in Richtung auf das Formrohr 2 verschwenkt werden.
Die Figuren 1E und 2E geben dementsprechend diejenige Stellung an, in welcher die
Schwenkbewegung der Haltearme 22 umgedreht wird. Danach schwenken die Haltearme 20
von dem Formrohr 2 jeweils weg, d.h. vergrößern ihren Abstand zu dem Formrohr, wobei
gleichzeitig auch die beiden Schweißbackenanordnungen 14 und die einander gegenüberliegenden
Seitenfaltelemente 24 voneinander beabstandet werden (vgl. 1 E zu 1 F bzw. 2E zu 2F).
[0037] Bei dieser Bewegung werden erneut die Förderbänder 10 angetrieben und Folienschlauch
6 zunächst in Richtung auf und später an den Schweißbackenanordnungen 14 vorbei gefördert.
[0038] Aufgrund der Zwangskoppelung der Seitenfaltelemente 24 durch die Schubstange 34 werden
bei der gesamten Bewegung die Schweißbackenanordnungen 14 über die Haltearme 20 die
Seitenfaltelemente 24 mit der gleichen Geschwindigkeit relativ zu der Mittellängsachse
L und quer dazu bewegt. Die Schweißbackenanordnungen 14 und die Seitenfaltelemente
24 sind danach jeweils auf gleicher Höhe relativ zueinander vorgesehen, bewegen sich
indes relativ zu dem Formrohr 2 mit der exzentrischen Bewegung der Antriebsscheiben
22. Die zwischen der ersten und der zweiten Schweißbacke 16, 18 vorgesehene Schneideinrichtung
19 trennt danach eine mit Bezugszeichen 64 gekennzeichnete und in Figur 1F gezeigte
Verpackungseinheit von dem zugeführten Endlosfolienschlauch 6. Dieses Trennen erfolgt
beim Verschweißen in der Figur 1E gezeigten Position. Beim leichten Öffnen der Schweißbackenanordnungen
14 kann die so isolierte Verpackungseinheit 64 aus der Vorrichtung abgezogen werden.
Dieses Ausfördern der mit der Packung 54, welches Gut im Sinne der vorliegenden Erfindung
darstellt, gefüllten Verpackungseinheit 64 wird nachstehend insbesondere unter Bezugnahme
auf die Figuren 1, 2 B bis Figuren 2E beschrieben werden.
[0039] Im Rahmen der weiteren Drehbewegung der Antriebsscheiben 22 werden die Schweißbackenanordnungen
14 nunmehr in Förderrichtung F bewegt und weiter auseinander gefahren. Auch die Seitenfaltelemente
24 werden in Ihren Figuren 1A und 2A gezeigte Ausgangslage zurückgebracht. Auf dem
Weg dorthin wird das Folienschlauchmaterial 6 gefördert, um das Befüllen eines weiteren
Längenabschnitts 56 mit Gut 54 vorzubereiten.
[0040] Das zuvor beschriebene Verfahren eignet sich besonders um Gut, vorliegend eine Packung
54 von Teebeuteln 8, in kompakter Weise in einen mittels FFS-Technik geschlossenen
Folienschlauch 6 einzuschließen. Dabei bewirkt auch der Beschickungsstempel 58 eine
gewisse Kompression der Packung 54 innerhalb des einseitig geschlossenen Längenabschnitts
56. Das Einbringen der Seitenfaltelemente 24 noch vor dem Ablösen des Bestickungstempel
48 von der Packung 54 stellt sicher, dass die in dieser komprimierten Form eingebrachte
Packung 54 im Wesentlichen in der komprimierten Form gehalten und danach in dem Längenabschnitt
56 durch Verschweißen eingesiegelt werden kann.
[0041] Die Figuren 1 und 2 lassen an der Basis 23 befestigte Haltearme 66 erkennen, die
relativ zu der Basis 23 verschwenkbar gelagert sind. Das freie Ende des jeweiligen
Haltearmes 66 befindet sich nahe der Schweißbackenanordnung 14 und auf der dem Formrohr
2 abgewandten Seite. Die Haltearme 66 sind so voneinander beabstandet, dass diese
die fertige Verpackungseinheit 64 zwischen sich aufnehmen können. Die Haltearme 66
sind an einer Stütze 67 verschwenkbar gelagert. Diese Stütze 67 ist in Förderrichtung
F beweglich, in einer Richtung quer hierzu indes nicht beweglich gelagert und über
einen Hebelarm mit zumindest einer der Antriebsscheiben 22 verbunden, der doppelt
so lang ist wie der Hebelarm zwischen dem Mittelpunkt der Antriebsscheibe 22 und dem
Gelenkpunkt G. Eine Bewegung der Schweißbackenanordnung 14 entgegen der Förderrichtung
F führt dementsprechend zu einer doppelt so großen Bewegung in Richtung des Richtungspfeil
Z entgegen der Förderrichtung F.
[0042] Aufgrund dieser Zwangskopplung wird die Stütze 67 mit dem daran angelenkten Haltearmen
66 beim Zusammenfahren der Querschweißbackenanordnungen 14 in Richtung auf diese Querschweißbackenanordnungen
14 und das Formrohr 2 in Förderrichtung F bewegt. Sie nehmen dabei den mit dem Gut
54 gefüllten Längenabschnitt 56 des Folienschlauches 6 mit. Zuvor wird dieser Schlauchabschnitt
56 indes zwischen den Haltearmen 66 geklemmt, was in den Figuren 7A bis 7C verdeutlicht
ist.
[0043] In den Figuren 1, 2A sind die Haltearme 66 auseinander verschwenkt. Die mit Bezugszeichen
68 gekennzeichneten Saugsegmente sind in Form von verformbaren Saugkissen vorgesehen,
die so angepasst sind, dass sie mit dem die Schweißbackenanordnung 14 überragenden
mit Gut 54 gefüllten Schlauchabschnitt 56 zusammenwirken können, um diesen Verpackungsabschnitt
rechteckig aufzuspannen. Dafür müssen die Saugsegmente 68 lediglich an gegenüberliegenden
Seitenflächen anliegen. In Fig. 1, 2 Csind die Haltearme 66 aufeinander zu verschwenkt.
Die Saugsegmente 68 greifen den mit Gut 54 gefüllten Schlauchabschnitt 56. Wie ersichtlich
haben die Haltearme 66 an ihrem vorderen freien Enden mit Bezugszeichen 70 gekennzeichnete
Faltkanten, die die mit den Saugelsegmenten 68 versehenen Flächen der Haltearme 66
nach innen und aufeinander zu überragen. In der in Fig. 1C gezeigten Position bewirken
diese Faltkanten 70 ein Einschlagen des Folienmaterials an dem nachlaufenden Ende
des mit Bezugszeichen 56 gekennzeichneten Schlauchabschnitts. Dadurch wird das nachlaufende
Ende der sich in Förderrichtung F erstreckenden Seitenwände der herzustellenden Verpackungseinheit
64 nach innen gedrängt. Es ergibt sich eine definierte Kante zwischen den Seitenwänden
und den stirnseitigen Wandabschnitten, die die nachlaufende Querschweißnaht 62 enthalten.
[0044] Wie insbesondere die Figuren 1, 2C bis E erkennen lassen, wird danach der mit Gut
54 gefüllte Längenabschnitt 56 aufgrund der Relativbewegung der Stütze 57 in Richtung
auf die Schweißbackenanordnung 14 näher an diese herangebracht. Der Weg zwischen der
maximalen Entfernung der Stütze 57 von der Querschweißbackenanordnung 14 nach Figur
1A bis zur minimalen Entfernung nach Figur 1E entspricht der vollen Breite des Folienschlauches
6. Die Breite ist dabei die Erstreckung quer zur Förderrichtung F. Da zeitgleich durch
die Bewegung der Antriebsscheiben die Schweißbackenanordnung 14 einen Weg um die halbe
Breite in Richtung auf das Formrohr 2 vollzieht, ergibt sich ein relativer Weg zwischen
der Schweißbackenanordnung 14 und der Stütze 67 mit den Haltearmen 66 von halber Breite.
Um diesen Weg wird das Material des Folienschlauches 6 relativ zu den Faltkanten 70
nach innen eingeschlagen, so dass die nachlaufende Querschweißnaht 62 im Grunde von
dem letzten Teebeutel der Packung 54 in Förderrichtung F abragt. Damit ist ein kompakter
Einschluss der Packung 54 in der Verpackungseinheit 64 gewährleistet.
[0045] Beim Öffnen der Schweißbackenanordnung 14 wird gleichfalls die Stütze 67 in Förderrichtung
F bewegt. Sie nimmt die Verpackungseinheit 64 mit und entfernt diese von der Schweißbackenanordnung
14. Schließlich öffnen die Haltearme 66. Die Saugsegmente 68 werden deaktiviert, so
dass die fertige Verpackungseinheit 64 abgeworfen werden kann.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 2
- Formrohr
- 4
- Längsschweißeinrichtung
- 6
- Folienschlauch
- 8
- Teebeutel
- 10
- Förderband
- 12
- Erste Seitenwand
- 13
- Zweite Seitenwand
- 14
- Schweißbackenanordnung
- 16
- Erste Querschweißbacke
- 18
- Zweite Querschweißbacke
- 19
- Schneideinrichtung
- 20
- Haltearm
- 22
- Antriebsscheibe
- 23
- Basis
- 24
- Seitenfaltelement
- 25
- Gelenkstangenanordnung
- 26
- Seitenfaltfinger
- 28
- Seitenfaltfinger
- 29
- Hebelarmanordnung
- 30
- Hebelarm
- 32
- Gelenkarm
- 34
- Halterung
- 35
- 1. Gelenk
- 36
- 2. Gelenk
- 37
- 3. Gelenk
- 38
- Auflager
- 39
- Gelenkarmanordnung
- 39a
- 1. Haltearm
- 39b
- 2. Haltearm
- 39c
- 3. Haltearm
- 40
- Schlitten
- 42
- Ausgabeöffnung
- 44
- Haltestempel
- 46
- Einbringöffnung
- 48
- Beschickungsstempel
- 50
- Längsschlitz
- 52
- Vorlaufende Querschweißnaht
- 54
- Packung
- 56
- Längenabschnitt
- 58
- Seitenfalte
- 60
- Boden
- 62
- Nachlaufende Querschweißnaht
- 64
- Verpackungseinheit
- 66
- Haltearm
- 67
- Stütze
- 68
- Saugsegment
- 70
- Faltkante
- A
- Ausschiebeposition
- B
- Beschickungsposition
- F
- Förderrichtung
- G
- Gelenk / Gelenkpunkt
- L
- Mittellängsachse / Längsrichtung
- S
- Schwenkbewegung der Antriebsscheiben 22
- Z
- Zustellbewegung des Schlauchabschnitts beim Ausbilden der nachlaufenden Querschweißnaht)
1. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit (64), bei dem eine Folienbahn durch
eine Längsschweißeinrichtung (4) zu einem umfänglich geschlossenen Folienschlauch
(6) geformt wird, der zum Ausbilden einer vorlaufenden Querschweißnaht (52) mit einer
ersten Querschweißbacke (16) quer verschweißt, mit zu verpackendem Gut (54) gefüllt
und danach zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht (62) mit einer zweiten
Querschweißbacke (18) verschweißt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Querschweißbacke (16) beim Ausbilden der vorlaufenden Querschweißnaht (52)
in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) entgegen der Förderrichtung (F) der
Folienbahn bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Gut (54) umgebender Folienschlauchabschnitt (56) beim Ausbilden der nachlaufenden
Querschweißnaht (62) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und entgegen der
Förderrichtung (F) des Folienschlauches (6) sich der zweiten Querschweißbacke (18)
annähernd bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Querschweißbacke (16, 18) miteinander gekoppelt sind und, dass
das Gut (54) zusammen mit dem Folienschlauchabschnitt (56) um einen Weg in Längsrichtung
(L) des Folienschlauches (6) bewegt wird, der doppelt so groß wie der Weg der zweiten
Querschweißbacke (18) in dieser Längsrichtung (L) beim Verschweißen der nachlaufenden
Querschweißnaht (62) ist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschlauch (6) beim Ausbilden der Querschweißnähte (52, 62) nicht transportiert
wird und dass die Querschweißbacken (16, 18) reversierend bewegt werden.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Querschweißbacke (16, 18) vom Anlegen an den Folienschlauch
(6) bis zum Fertigstellen der Querschweißnaht (52, 62) nicht relativ zu dem an der
zugehörigen Querschweißbacke (16, 18) anliegenden Folienschlauch (6) bewegt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Querschweißbacke (16, 18) auf einem Kreisbahnsegment
bewegt werden.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüberliegenden Seiten des Folienschlauch (6) Seitenfaltelemente (24) eingreifen,
die jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten des Folienschlauchs (6) zwischen sich
die erste und die zweite Querschweißbacke (16, 18) einschließen.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschlauchabschnitt (56) zumindest in einem vorlaufenden Bereich zu einem
im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Profil durch Saugsegmente aufgezogen wird,
die den Folienschlauchabschnitt (56) in Richtung auf die zweite Querschweißbacke (18)
zu bewegen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüber liegende Seitenflächen (12) am nachlaufenden Ende des das Gut
(54) aufnehmenden Folienschlauchabschnitts (56) durch Faltkanten (70) aufeinander
zu gedränt werden.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zu verpackende Einzelteile (8) gegen die Haltekraft eines beweglichen Haltestempels
(44) in einem in einer Beschickungsposition (B) befindlichen Schlitten (40) aufgestapelt
werden, dass der Schlitten (40) nach dem Aufstapeln einer das Gut (54) bildenden Anzahl
an Einzelteilen (56) in dem Schlitten (40) zu einer Ausschiebeposition (A) bewegt,
in der das Gut (54) von einem Beschickungsstempel (48) in den Folienschlauchabschnitt
(56) eingeschoben wird und dass der Schlitten (40) von der Beschickungsposition (B)
zu der Ausschiebeposition (A) und/oder von der Ausschiebeposition (A) zu der Beschickungsposition
(B) quer zu der Bewegungsrichtung von Haltestempel (44) und/oder Beschickungsstempel
(48) bewegt wird, während der Haltestempel (44) und/oder Beschickungsstempel (48)
in den Schlitten (40) eingreift.
11. Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackungseinheit, mit einer auf eine Folienbahn
einwirkenden Längsschweißeinrichtung (4) zum Ausbilden eines umfänglich geschlossenen
Folienschlauches (6) aus der Folienbahn, mit einer ersten Querschweißbacke (16) zum
Ausbilden einer vorlaufenden Querschweißnaht (52) an dem Folienschlauch (6), Mittel
(48) zum Einbringen von zu verpackendem Gut (54) gefüllt und einer zweiten Querschweißbacke
(18) zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht (62), so dass das Gut (54)
zwischen der vorlaufenden und der nachlaufenden Querschweißnaht (52, 62) eingeschlossen
ist,
dadurch gekennzeichnet,
durch erstes Mittel (20, 22) zum Bewegen der ersten Querschweißbacke (16) in Längsrichtung
(L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung (4) beim
Verschweißen der vorlaufenden Querschweißnaht (52).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zweite Mittel (66, 70) zum Bewegen eines das Gut (54) umgebenden Schlauchabschnitts
(56) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die zweite
Querschweißbacke (18) beim Verschweißen der nachlaufenden Querschweißnaht (62).
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (66, 70) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) um den
zweifachen Wege der ersten Mittel (20, 22) in dieser Richtung (L) beweglich sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine mit einem Antriebselement (22, 25) zu den Querschweißbacken (16, 18) gekoppelten
Element (68) zum Greifen und Bewegen des das Gut (54) umgebenden Schlauchabschnitts
(56) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die zweite
Querschweißbacke (18) zu.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Querschweißbacke (16, 18) miteinander gekoppelt sind und
dass zumindest ein Seitenfaltelement (24) vorgesehen ist, dessen Bewegung in Längsrichtung
(L) des Folienschlauches (6) mit der Bewegung der beiden Querschweißbacken (16, 18)
in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) zwangsgekoppelt ist.