I. Anwendungsgebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von sowohl
längs- als auch quer-gesiegelten, mit wenigstens je einem Produkt gefüllten, Folienbeuteln
aus einer im Ausgangszustand insbesondere ebenen Folie.
II. Technischer Hintergrund
[0002] Derartige gefüllte, rundum dicht gesiegelte, Folienbeutel werden in großer Stückzahl
als Schlauchbeutel hergestellt im sogenannten Flowpack-Verfahren.
[0003] Dabei wird eine Abfolge von abzupackenden Produkten in einer Transportrichtung hintereinander
beabstandet herantransportiert und eine in der gleichen Richtung und mit der gleichen
Geschwindigkeit herangeführte Folienbahn in Laufrichtung betrachtet um den Produktstrom
herumgelegt und mit einer in Transportrichtung verlaufenden Längs-Siegelnaht bei laufender
Folie zu einem Folienschlauch geschlossen.
[0004] Dieser im Durchlaufverfahren hergestellten Folienschlauch wird stromabwärts durch
in Laufrichtung beabstandete Quersiegelnähte bei laufendem Folienschlauch in einzelne
Schlauch-Beutel unterteilt, die anschließend voneinander getrennt werden können.
[0005] Dieses Flowpack-Verfahren hat den Vorteil, dass wegen des kontinuierlichen Durchlaufes
hohe Abpack-Leistungen erzielbar sind.
[0006] Der Nachteil des Verfahrens liegt jedoch in der geringen Variabilität des Prozesses,
da alle im Durchlauf durchgeführten Vorgänge wie Folien-Zufuhr, Anordnen/Auflegen
der Produkte auf eine Transportvorrichtung, Herstellen der Längssiegelnaht, Herstellen
der Quersiegelnaht bei einer übereinstimmenden Geschwindigkeit erfolgen muss.
[0007] Wenn es hiervon Abweichungen gibt, etwa aufgrund sich erhöhender oder verringernder
Produktzufuhr, ist eine Anpassung der nachfolgenden Bearbeitungsschritte nur bei Bauformen
mit erhöhtem konstruktivem Aufwand möglich.
[0008] Ein Grund hierfür liegt darin, dass das Herstellen der Längssiegelnaht in aller Regel
mittels Ultraschall-Siegeln erfolgt, während die Quersiegelnähte häufig nicht mittels
Ultraschall-Siegeln gesiegelt werden können wegen der sich in Querrichtung ändernder
Anzahl an Folienlagen, sondern mittels gegeneinandergepresster, aufgeheizter Heiß-Siegelbacken.
[0009] Diese auf einer Soll-Temperatur gehaltenen Heiß-Siegelbacken erfordern eine exakt
einzuhaltende Siegelzeit, da bei zu kurzer Siegelzeit die Siegelnaht undicht sein
kann und bei zu langer Siegelzeit das Folienmaterial durchgeschmolzen und beschädigt
oder zerstört werden kann.
[0010] Da wegen der Herstellung auch der Quersiegelnähte im Durchlaufverfahren das Quersiegeln
in aller Regel mittels zweier gegeneinander laufender Quersiegel-Walzen erfolgt, auf
deren Umfang sich die Heiß-Siegelbacken befinden, erhöht sich bei verringerter Durchlaufgeschwindigkeit
des Folienschlauches und damit verringerter Drehzahl der Quersiegel-Walzen die Siegelzeit
in unzulässiger Weise.
[0011] Ein weiterer Nachteil ist die oberhalb oder unterhalb des Produktstromes vorzusehende
Vorratsrolle für die Folie, die insbesondere für den Wechsel der Vorratsrolle und
das Verbinden des Endes einer ersten Folienbahn mit dem Anfang einer neuen Folienbahn,
die sich auf einer neuen Vorratsrolle befindet, Probleme aufwirft und insbesondere
Verluste an Produkten und Schlauchbeuteln während des Wechsels bewirkt.
[0012] Andererseits ist es für das Herstellen, Füllen und Verschließen von Verpackungen
generell bekannt, diese Verpackungen auf einer Transportvorrichtung in Transportrichtung
entlang aufeinander folgender Arbeitsstationen zu bewegen und zu bearbeiten.
[0013] Wenn es sich bei der Verpackung beispielsweise um eine Kartonverpackung handelt,
wird in aller Regel ein entsprechender Kartonzuschnitt auf der Transportvorrichtung
aufgelegt und beispielsweise in den nacheinander angefahrenen Arbeitsstationen zunächst
der Karton zu einer dreidimensionalen, auf der Oberseite noch offenen, Schachtel aufgerichtet,
verklebt, die Schachtel mit Produkten gefüllt, die noch offene Oberseite der Schachtel
durch Aufsetzen eines Deckels oder Umlegen eines Deckel-Abschnittes der Schachtel
verschlossen, und meist verklebt.
[0014] Dabei werden die einzelnen Bearbeitungsvorgänge, auch das Befüllen mit Produkten,
an den einzelnen Arbeitsstationen mittels dort an der Transportstrecke positionierter
Roboter durchgeführt.
[0015] Eine in diesem Zusammenhang bekannte Transportvorrichtung besteht aus einzelnen Transportschlitten,
die unabhängig voneinander in Transportrichtung entlang einer Führungsbahn verfahrbar
sind - also insbesondere unabhängig von den anderen Transportschlitten in ihrer Geschwindigkeit
steuerbar sind, auch angehalten sowie vor- und zurückgefahren werden können - solange
dies zu keinen Kollisionen mit auf der gleichen Führungsbahn vorausfahrenden oder
nachfolgenden Transportschlitten führt.
[0016] Unabhängig voneinander verfahrbar bedeutet auch, auf der gleichen Führungsbahn unabhängig
voneinander verfahrbar sein, und nicht nur an einzelnen Punkten der Tarnsportvorrichtung
unabhängig voneinander verfahrbar, sondern im Wesentlichen über die gesamte Länge
der Transportstrecke unabhängig voneinander verfahrbar, wobei natürlich Kollisionen
der Transportschlitten zu vermeiden sind.
[0017] Unter unabhängig voneinander verfahrbaren Transportschlitten einer Transportvorrichtung
wird auch verstanden, dass sich jeder der Transportschlitten und zu jedem beliebigen
Zeitpunkt unabhängig von den Bewegungen der anderen Transportschlitten verfahren lässt
hinsichtlich Fahrtrichtung, Fahrgeschwindigkeit und auch Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit
auf Null. Vorzugsweise kann der Transportschlitten nur in einer einzigen Transportrichtung
vorwärts oder rückwärts gefahren werden.
[0018] Insbesondere ist die Führungsbahn dabei auf einem Bahnkörper angeordnet, der ebenfalls
in Transportrichtung verläuft und in Transportrichtung betrachtet nicht nur eine,
sondern mehrere Führungsbahnen trägt, beispielsweise eine auf seiner Unterseite und
eine auf seiner Oberseite.
[0019] Indem der Bahnkörper aus mehreren, in Transportrichtung aneinander anschließenden,
Modulen besteht, können einzelne solcher Bahnkörper-Module, insbesondere das Anfangsmodul
und das Endmodul, um eine in Transportrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkt
werden, sodass die beispielsweise vorher obere Führungsbahn sich danach an der Unterseite
des Bahnkörpers befindet und umgekehrt.
[0020] Auf diese Art und Weise kann ein an einem solchen schwenkbaren Bahnkörper-Modul befindlicher
Transportschlitten von der oberen zur unteren Führungsbahn verschwenkt, und anschließend
entlang der unteren Führungsbahn der gesamten Transportvorrichtung, insbesondere im
leeren Zustand, zum Anfangs-Modul zurückverfahren werden. Es versteht sich von selbst,
dass hierfür die Transportschlitten an der Führungsbahn gegen Herabfallen gesichert,
insbesondere formschlüssig gesichert, sein müssen.
[0021] Der Vorteil solcher Pickerstraßen, insbesondere im Zusammenspiel mit einer Transportvorrichtung
mit unabhängig voneinander verfahrbaren Transportschlitten, besteht in einer hohen
Flexibilität, da abhängig vom beispielsweise Produktnachschub oder andern Faktoren
nicht nur die Geschwindigkeit der Transportschlitten beim Verfahren, sondern auch
deren Verweilzeit in einzelnen Arbeitsstationen und ähnliches frei wählbar sind.
[0022] Bei solchen Pickerstraßen muss das Verpackungsmaterial jedoch zumindest teilweise
formhaltig und eigenstabil sein.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
[0023] Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Herstellen von längs- und quer-gesiegelten gefüllten Folienbeuteln zur Verfügung
zu stellen, das eine hohe Effizienz besitzt und dennoch einen flexiblen Herstellungsprozess
erlaubt.
b) Lösung der Aufgabe
[0024] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0025] Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Folienbeutel
nicht aus einer laufenden Folienbahn - und auch nicht zwingend mit dem Zwischenschritt
der Erzeugung eines Folien-Schlauches - hergestellt werden, sondern aus einzelnen,
endlichen Folien-Bögen, die lediglich durch entsprechendes Verformen und Versiegeln
von Bereichen dieses Folienbogens gegeneinander zu dem Folienbeutel geformt werden,
vorzugsweise so, dass für den Folienbeutel der gesamte Folien-Bogen verwendet wird
und kein Rest oder Verschnitt übrigbleibt.
[0026] Hierfür werden - ähnlich wie bei der Herstellung von formhaltigen Verpackungen wie
etwa Kartonverpackungen - die allerdings nicht formhaltigen Folien-Bögen jeweils vorzugsweise
einzeln auf einem von mehreren unabhängig voneinander in einer Transportvorrichtung
verfahrbaren Transportschlitten aufgenommen, also in der Regel auf dem Transportschlitten
aufgelegt, auf den Folien-Bogen wenigstens ein zu verpackendes Produkt abgelegt.
[0027] Unter einem nicht-formhaltigen Folien-Bogen wird verstanden, dass bei Unterstützung
des Folien-Bogens nur in einem mittleren Bereich, insbesondere nur unter dem Schwerpunkt
des Folien-Bogens, die Ränder des Folien-Bogens schwerkraftbedingt nach unten hängen,
da der Folien-Bogen keine ausreichende Eigenstabilität besitzt, um seine ebene Lage
beizubehalten. Dabei wird vorzugsweise davon ausgegangen, dass der Folien-Bogen über
seine gesamte Erstreckung - insbesondere entlang seiner Hauptebene - die gleiche Stabilität
besitzt und / oder die gleiche Dicke besitze und / oder aus dem gleichen Material
besteht.
[0028] Im nächsten Schritt durch Gegeneinander-Legen und Versiegeln zweier Bereiche dieses
Folien-Bogens in einem ersten Siegelschritt eine erste Siegelnaht erzeugt.
[0029] In einem anderen, insbesondere nächsten, Arbeitsschritt wird eine zweite Siegelnaht
erzeugt, die vorzugsweise quer zur ersten Siegelnaht verläuft und ebenfalls vorzugsweise
durch Gegeneinander-Legen und Versiegeln zweier Bereiche des gleichen Folien-Bogens
erzeugt wird, sodass ein gefüllter und umlaufend dicht versiegelter Folienbeutel entsteht.
[0030] Von dem einen zum nächsten Bearbeitungsschritt wird der Folien-Bogen - in der Regel
wird sich nur ein Folien-Bogen auf einem Transportschlitten befinden, in Ausnahmefällen
auch mehrere - von dem Transportschlitten in Transportrichtung von einer zur nächsten
Bearbeitungsstation transportiert, an denen die einzelnen Bearbeitungsschritte durchgeführt
werden.
[0031] Auf diese Art und Weise können unterschiedliche Formen von Folien-Beuteln hergestellt
werden:
Eine erste Beutelform ist ein Schlauchbeutel:
Dabei werden als im ersten Siegelschritt gegeneinander zu versiegelnden beiden Bereiche
zwei einander gegenüberliegende, vorzugsweise in Transportrichtung der Transportvorrichtung
verlaufende, Randbereiche des Folien-Bogens ausgewählt, die, vorzugsweise über ihre
gesamte Länge, gegeneinander versiegelt werden.
[0032] Vorzugsweise kann dies im Durchlaufverfahren geschehen, also während sich der Transportschlitten
mit dem Folien-Bogen in Transportrichtung bewegt, insbesondere entlang einer entsprechenden,
meist stationären, Siegeleinheit bewegt.
[0033] Im zweiten Siegelschritt werden zwei einander gegenüberliegende Bereiche des durch
den ersten Siegelschritt gebildeten Folien-Schlauches gegeneinander gelegt und versiegelt,
vorzugsweise an jedem der beiden Enden des Folien-Schlauches die einander gegenüberliegenden
Bereiche des geschlossen umlaufenden Schlauches, der hierdurch in diesem Bereich flach
gedrückt wird.
[0034] Vorzugsweise erfolgt das Gegeneinander-Legen und Versiegeln dabei über die gesamte
Breite des Folienschlauches, und wenn dies an beiden Enden erfolgt, werden dadurch
zwei zweite Siegelnähte erzeugt, die jeweils ein Ende des Folien-Schlauches dicht
versiegeln und dadurch ein insgesamt dicht gesiegelter Folien-Beutel in Form eines
Schlauchbeutels erzeugt wird.
[0035] In der Regel entsteht beim Herstellen der ersten Siegelnaht eine Finne in Form der
beiden gegeneinander gelegten und versiegelten Randbereiche, die die erste Siegelnaht
bilden, indem hinsichtlich des Querschnitts des dadurch erzeugten Folien-Schlauches
diese Finne radial vom ansonsten ringförmig, etwa kreisförmig, geschlossenen Querschnittes
des Folienschlauches nach außen absteht.
[0036] Diese Finne wird vor dem Herstellen der zweiten Siegelnaht an den Außenumfang des
restlichen Folien-Schlauches herangeklappt, also umgelegt, in eine der beiden möglichen
Schwenkrichtungen, sodass also beim anschließenden Herstellen der zweiten Siegelnaht,
der Quer-Siegelnaht, diese Quersiegelnaht im Bereich der umgelegten Finne aus vier
Folien-Lagen beseht, abseits der Finne dagegen nur aus zwei Folien-Lagen.
[0037] Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass beim Herstellen dieser zweiten Siegelnaht die
umgelegte Finne gegenüber den anderen beiden Folien-Lagen ebenfalls verschweißt wird,
und nicht nur die beiden anderen Folien-Lagen gegeneinander, um die Finne dauerhaft
in dem umgelegten Zustand am Umfang anliegend zu halten.
[0038] Vorzugsweise befindet sich nach dem Herstellen der mindestens einen zweiten Siegelnaht
die umgelegte Siegel-Finne im Breitenbereich des in dem Folien-Beutel befindlichen
Produktes, es kann jedoch auch vorgesehen werden, die Finne bewusst außerhalb dieses
Breitenbereichs anzuordnen, also in Transportrichtung betrachtet oder in Verlaufsrichtung
der ersten Siegelnaht betrachtet vom Breitenbereich des darin befindlichen Produktes
wegweisend.
[0039] Dann kann unter Umständen auch auf das Umlegen der Finne an den Rest des Beutel-Schlauches
heran verzichtet werden, sodass auch im fertigen Zustand die Finne radial vom Rest
des fertig versiegelten Beutel-Schlauches absteht, was das Herstellen der zweiten
Siegelnaht, der Quersiegelnaht, erleichtert, da diese Quersiegelnaht dann in ihrem
gesamten Verlauf nur zwei Folien-Lagen besitzt, was die Steuerung des Siegel-Prozesses
erleichtert.
[0040] Die zweite Siegelnaht ist vorzugsweise nicht nur quer, sondern in der Aufsicht betrachtet
insbesondere lotrecht zur ersten Siegelnaht verlaufend hergestellt. Dies kann beispielsweise
erreicht werden, indem die zweite Siegelnaht quer zur Transportrichtung verlaufend
hergestellt wird.
[0041] Dabei kann der Folien-Bogen, insbesondere der bereits erzeugte Folien-Schlauch, in
Transportrichtung still stehen und eine Siegeleinheit zum Herstellen der wenigstens
einen zweiten Siegelnaht zum Schlauchbeutel herangeführt werden, insbesondere in Querrichtung
zur Transportrichtung.
[0042] Die andere Möglichkeit besteht darin die wenigstens eine zweite Siegelnaht in Transportrichtung
verlaufend herzustellen.
[0043] Dazu wird insbesondere der Folien-Schlauch, vorzugsweise mit Hilfe des Schlittens,
auf dem er sich befindet, so gedreht, dass die Verlaufsrichtung der zu erzeugenden
zweiten Siegelnaht danach in Transportrichtung verläuft.
[0044] Bei dieser Variante ist es möglich, die zweite Siegelnaht herzustellen, während sich
der Folien-Bogen in Transportrichtung bewegt und entlang einer Siegeleinheit bewegt
wird.
[0045] Der Nachteil ist, dass dabei der bauliche Aufwand für die Drehungsmöglichkeit des
Folien-Schlauches, insbesondere an dem transportierenden Transportschlitten, größer
ist, der Vorteil dagegen, dass der gesamte Siegelvorgang mit allen Siegelnähten bei
sich durchgängig in Transportrichtung bewegendem Folien-Bogen bzw. Folien-Schlauch
erfolgen kann.
[0046] Denn das Gegeneinander-Legen und Versiegeln der Bereiche des Folien-Bogens zur Herstellung
der ersten Siegelnaht und / oder auch das Umlegen der Siegel-Finne kann ohnehin erfolgen,
während sich der Folien-Bogen in Transportrichtung mit Hilfe vorzugsweise des Transportschlittens,
auf dem er angeordnet ist, bewegt.
[0047] Das Umlegen der Siegel-Finne erfolgt dabei vorzugsweise in einer Umlege-Einheit,
die eine Umlege-Leitfläche aufweist, welche die Finne umlegt, wenn sich der Folien-Schlauch
und damit die Siegel-Finne entlang der Transportrichtung durch die Umlege-Einheit
bewegt.
[0048] Eine zweite Beutelform ist ein Tüten-Beutel:
Für einen solchen tütenförmigen Beutel wird also zunächst eine auf einer Seite, vorzugsweise
nach oben, offene Tüte aus dem Folien-Bogen erzeugt, indem im ersten Siegel-Schritt
als gegeneinander zu legende und zu versiegelnde zwei Bereiche des Folienbogens zwei
aneinander anschließende, streifenförmige Bereiche, insbesondere ein und desselben
Randbereiches des Folien-Bogens, ausgewählt werden, gegeneinander gelegt und versiegelt
werden. Die zwei Bereiche weisen dabei vorzugsweise jeweils die halbe Länge des streifenförmigen
Bereiches, insbesondere Randbereiches, auf, der also vorzugsweise genau in der Mitte
seiner Länge geknickt wird.
[0049] Wenn dies an den zwei einander gegenüberliegenden Randbereichen des Folien-Bogens
durchgeführt wird, entstehen zwei solcher erster, vorzugsweise parallel verlaufender,
erster Siegelnähte.
[0050] Die ausgewählten streifenförmigen Bereiche des Folien-Bogens können dabei in Transportrichtung
oder quer hier zu, insbesondere lotrecht hierzu liegen.
[0051] Dadurch entsteht eine noch oben offene Tüte, in der sich jedoch bereits das vor dem
Herstellen der wenigsten einen ersten Siegelnaht auf den Folien-Bogen aufgelegte Produkt
befindet.
[0052] Ob die hergestellte wenigstens eine erste Siegelnaht danach horizontal oder vertikal
verläuft, also die Tüte liegt oder steht, hängt vorzugsweise auch von der Gestalt
und Lage des von der Tüte umschlossenen Produktes ab:
Denn das Produkt wird auf dem Folien-Bogen so abgelegt und / oder die Lage der ersten
Siegelnähte so vorgesehen, dass sich die wenigstens eine erste Siegelnaht seitlich
außerhalb des Produktes in derjenigen Richtung erstreckt, in der das Produkt nicht
gerade seine kleinste Erstreckungsrichtung besitzt, sondern in der es seine größte
Erstreckung besitzt.
[0053] Bei einem etwa plattenförmigen Produkt soll sich die erste Siegelnaht entlang einer
der Schmalseiten der Plattenform erstrecken.
[0054] Wird dabei ein solches plattenförmiges Produkt auf einer Schmalseite stehend auf
dem Folien-Bogen aufgestellt, werden die beiden gegeneinander zu legenden und zu versiegelnden
Bereiche aus der horizontalen Lage des Folien-Bogens aufgestellt und gegeneinander
versiegelt und bilden danach eine Tüte mit zwei aufrecht stehenden Siegelnähten.
[0055] Wird ein solches plattenförmiges Produkt dagegen mit einer seiner HauptFlächen liegend
auf dem Folien-Bogen angeordnet, wird einer der beiden gegeneinander zu versiegelnden
Bereiche aus der Horizontalen um die Mitte des streifenförmigen Bereiches, dessen
Bestandteil er ist, um 180° auf den anderen Bereich herum geklappt und versiegelt,
sodass die dadurch entstehende mindestens eine erste Siegelnaht liegend, also im Wesentlichen
horizontal verlaufend, angeordnet ist.
[0056] Um die Tüte zu schließen, wird anschließend in einem zweiten Siegelschritt die offene
Seite der Tüte versiegelt, indem die auf der offenen Seite einander gegenüberliegenden
und zu versiegelnden beiden Bereiche beidseits der Tütenöffnung gegeneinander gelegt
und versiegelt werden, wobei diese beiden Randbereiche der Tüte vorzugsweise auf gleicher
Position enden sollten, also die eine Seitenwand der Tüte vorzugsweise nicht über
die andere Seitenwand vorstehen sollte, insbesondere nicht mehr als 1 mm, besser nicht
mehr als 2 mm.
[0057] Vorzugsweise werden - bei beiden herzustellenden Formen von Folien-Beuteln - die
Bearbeitungsschritte an dem Folien-Bogen und / oder Folien-Schlauch und / oder der
Folien-Tüte durchgeführt, während sich dieser auf dem Schlitten befindet. Nur in Ausnahmefällen
wird für die Bearbeitung die Folie vom Folien-Schlitten abgenommen werden.
[0058] Das Festhalten des Folien-Bogens auf dem Schlitten wird vorzugsweise mittels Ansaugen
des Folien-Bogens an dem Schlitten mittels Unterdruck durchgeführt, wobei dieses Festhalten,
insbesondere Ansaugen, während der gesamten Bearbeitung der Folie erfolgt, also bis
der fertig umlaufend dicht gesiegelte Folien-Beutel hergestellt ist, außer dass dazwischen
ein Abnehmen der Folie von dem Schlitten erfolgt.
[0059] Das Versiegeln erfolgt entweder durch Heißsiegeln eines heißsiegel-fähigen Folien-Materials,
welches zumindest eine heißsiegel-fähige Beschichtung umfassen muss, wenn das Grundmaterial
der Folie selbst nicht heißsiegelfähig ist, oder durch Verkleben.
[0060] Das Heißsiegeln kann mittels Ultraschall-Siegeln erfolgen oder mittels Heißsiegel-Stempeln,
die vor dem Siegeln, vorzugsweise auch während des Siegelns, erwärmt wurden, vorzugsweise
mittels elektrischer Energie.
[0061] Dabei wird das Siegeln von Siegelnähten, die in ihrem gesamten Verlauf immer die
gleiche Anzahl von Lagen aufweisen, vorzugsweise mittels Ultraschall-Siegeln durchgeführt
und / oder das Herstellen von Siegelnähten, die in ihrem Verlauf die Anzahl an Folien-Lagen
ändert, mittels Heiß-Siegelbacken.
[0062] Auf einen Transportschlitten können auch mehrere Folien-Bögen nebeneinander, insbesondere
in Transportrichtung des Transportschlittens hintereinander, aufgelegt werden.
[0063] Alternativ kann nur ein Folien-Bogen auf dem Schlitten aufgelegt werden. Dabei gibt
es die zwei Möglichkeiten, dass als eine Möglichkeit aus dem einen Folien-Bogen nur
ein Folien-Beutel entsteht, also das gesamte Material des Folien-Bogens für die Herstellung
dieses einen Folien-Schlauches benötigt wird.
[0064] Die andere Möglichkeit besteht darin, dass aus diesem Folien-Bogen - vor allem beim
Herstellen von Schlauch-Beuteln - die Herstellung der zweiten Siegelnähte, insbesondere
der Quer-Siegelnähte, mehrfach und in größerer Anzahl, als für einen Schlauch-Beutel
benötigt, in Transportrichtung hintereinander durchgeführt wird und die so entstehenden,
noch aneinander hängenden, Schlauch-Beutel als letztem Arbeitsschritt voneinander
getrennt werden.
[0065] Der Folien-Bogen kann sich in dem auf dem Transportschlitten aufgelegten Zustand
auch seitlich - also in Transportrichtung des Transportschlittens und / oder in Querrichtung
hierzu - über die ihn unterstützende Auflagefläche des Transportschlittens hinaus
erstrecken.
[0066] Hinsichtlich der Maschine zum Herstellen solcher längs und quer gesiegelten, gefüllten
Folien-Beutel, insbesondere nach dem oben beschriebenen Verfahren, wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, dass einerseits eine Transportvorrichtung mit einer unabhängig voneinander
entlang der Transportvorrichtung, insbesondere der Führungsbahnen der Transportvorrichtung,
verfahrbaren Transportschlitten vorhanden ist, wobei die Transportschlitten eine Haltevorrichtung
zum Halten wenigstens eines darauf liegenden Folien-Bogens aufweisen.
[0067] Ferner umfasst die Vorrichtung entlang der Transportrichtung, insbesondere der Durchlaufrichtung,
aufeinanderfolgend mehrere Bearbeitungsstationen zum Herstellen der Folien-Beutel,
nämlich
- wenigstens eine Auflege-Station, an der ein nicht-formhaltiger Folien-Bogen als Verpackungsmaterial
auf eine Auflage-Fläche des Transportschlittens aufgelegt wird,
- wenigstens eine Füllstation zum Auflegen wenigstens eines Produktes auf den auf dem
Transportschlitten liegenden Folien-Bogen,
- wenigstens eine Aufrichte-Station zum dreidimensionalen Verformen des im Ausgangszustand
im Wesentlichen ebenen Folien-Bogens zu einer dreidimensionalen Form.
- Wenigstens eine Siegelstation zum dichten Versiegeln des dreidimensional verformten
Folien-Bogens zu einem dicht verschlossenen Folien-Beutel, indem sich das zuvor auf
dem Folien-Bogen aufgelegte Produkt befindet.
[0068] Obwohl der Folien-Bogen selbst nicht formhaltig, also nicht stabil quer zu seiner
Hauptebene, ist, wird er durch die in aller Regel ebene Auflagefläche des Transportschlittens
auf dieser eben aufliegen. Selbst wenn der Folien-Bogen seitlich über die Auflagefläche
übersteht und dort herabhängt, soll dies immer noch unter dem Begriff eines ebenen
Ausgangs-Zustand des Folien-Bogens fallen.
[0069] Dabei muss die Aufrichte-Station so ausgebildet sein, dass sie in der Lage ist, durch
Verformen, insbesondere ohne zusätzliche Dehnung des Materials des Folien-Bogens,
Bereiche, insbesondere Randbereiche, des Folien-Bogens gegeneinander zu legen, und
die Siegelstation muss so ausgebildet sein, dass sie in der Lage ist, diese gegeneinander
gelegten Bereiche, insbesondere ein und desselben Folien-Bogens, dicht gegeneinander
zu versiegeln.
[0070] Dabei wird das Auflegen des Folien-Bogens auf dem Transportschlitten und / oder das
Auflegen des Produktes auf dem auf dem Transportschlitten liegenden Folien-Bogen,
vorzugsweise mittels wenigstens eines Roboters durchgeführt.
[0071] Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich Folien-Beutel sehr variabel herstellen,
insbesondere hinsichtlich der Größe und des Materials der Folie sehr unterschiedliche
Folien-Beutel, insbesondere wenn die einzelnen Arbeitsstationen und insbesondere die
darin eingesetzten Arbeits-Vorrichtungen einstellbar hinsichtlich unterschiedlicher
Bearbeitungsparameter sind.
[0072] Hinsichtlich des wenigstens einen Transportschlittens ist die Haltevorrichtung zum
Halten des aufgelegten Folien-Bogens mindestens ein Unterdrucksauger, wobei der Transportschlitten
vorzugsweise eine eigene UnterdruckPumpe umfasst, um den benötigten Unterdruck für
den wenigstens eine Sauger zu erzeugen.
[0073] Die in der Aufsicht betrachtete Auflagefläche des Transportschlittens für den Folien-Bogen
kann kleiner sein als der auf dem Transportschlitten aufgelegte Folien-Bogen.
[0074] Dies kann insbesondere dazu genutzt werden, Elemente wie Leitflächen zum Umlegen
von Bereichen des Folien-Bogens und / oder ein Siegelaggregat außerhalb der Auflagefläche
des Transportschlittens an dem Folien-Bogen angreifen zu lassen.
[0075] Der Transportschlitten umfasst vorzugweise eine einfach auswechselbare, insbesondere
ohne Werkzeug auswechselbare, insbesondere aufsteckbare, Formatplatte, deren von außen
frei zugängliche Seite die Auflagefläche bildet.
[0076] Dadurch können je nach Größe des benötigten Folien-Bogens und / oder des zu verpackenden
Produktes daran angepasste Transportplatten auf den Transportschlitten aufgesteckt
werden, was eine schnelle Umrüstung der Vorrichtung auf einen anderen herzustellenden
Folien-Beutel ermöglicht.
[0077] Vorzugsweise ist die Formatplatte gegenüber dem Rest des Transportschlittens, also
dem Grundkörper des Transportschlittens, oder auch der gesamte Transportschlitten
um einen quer, insbesondere lotrecht, zur Hauptebene der Formatplatte, bzw. der Auflagefläche
der Formatplatte verlaufende Schwenkachse schwenkbar, vorzugsweise um mindestens 90°,
insbesondere drehbar.
[0078] Dadurch kann der darauf liegende Folien-Beutel oder auch bereits Folien-Schlauch
oder auch bereits Folien-Tüte so ausgerichtet werden, dass die Erstreckungsrichtung
der nächsten herzustellenden Siegelnaht mit der Transportrichtung übereinstimmt oder
gerade in Querrichtung hierzu verläuft, je nach dem was für das Angreifen der Siegeleinheit
an der Folie günstiger ist.
[0079] Hinsichtlich der Aufrichte-Station ist diese vorzugsweise in Durchlaufrichtung durch
die Vorrichtung nach der Füll-Station angeordnet, in der das Produkt auf dem Folien-Bogen
aufgelegt wird.
[0080] In Ausnahmefällen, beispielsweise bei einem Folien-Beutel in Form eines Tüten-Beutels,
kann die Füll-Station auch nach der Aufrichte-Station und sogar nach der ersten Siegel-Station
zum Herstellen der ersten Siegelnähte, also nach dem Erstellen der noch offenen Folien-Tüte,
in der Vorrichtung angeordnet sein.
[0081] Vorzugsweise erfolgt das Aufrichten, also die Verformung des Folien-Bogens in eine
dreidimensionale Form, mit Hilfe von Leitflächen, die Bestandteil der Aufrichte-Station
sind, die durch Entlangfahren des Folien-Bogens Bereiche des Folien-Bogens kontaktieren
und so geformt sind, dass sie diese Bereiche in die gewünschte Lage verlagern und
gegebenenfalls auch in dieser Lage halten.
[0082] Hinsichtlich der Siegel-Station ist wenigstens eine, vorzugsweise jedoch zwei, Siegel-Stationen
in Durchlaufrichtung beabstandet entlang der Transportvorrichtung vorhanden.
[0083] Vorzugsweise umfasst die Siegel-Station eine Siegel-Einheit, die in der Lage ist,
an einem durch die Siegel-Einheit oder entlang der Siegel-Einheit laufende Folien-Bogen,
bewegt mittels des Transportschlittens, eine Längs-Siegelnaht herzustellen. Die Siegel-Einheit
ist dabei in Durchlaufrichtung vorzugsweise ortsfest an der Transportvorrichtung positioniert,
kann sich jedoch in Querrichtung hierzu dem Transportschlitten nähern oder sich von
diesem entfernen.
[0084] Die Siegel-Station kann ferner eine Siegel-Einheit umfassen, die in der Lage ist,
eine in Querrichtung zur Durchlaufrichtung, horizontal oder vertikal, verlaufende
Quer-Siegelnaht herzustellen, dann jedoch vorzugsweise an dem in Durchlaufrichtung
durch die Siegel-Einheit stillstehenden Folien-Bogen.
[0085] Auch eine solche Siegel-Einheit ist vorzugsweise in Durchlaufrichtung ortsfest an
der Transportvorrichtung angeordnet, jedoch in Querrichtung hierzu relativ zur Transportvorrichtung,
also insbesondere dem darauf laufenden Transportschlitten, bewegbar ausgebildet.
[0086] Die Siegel-Einheit kann eine Klebe-Einheit sein, ist jedoch vorzugsweise eine Ultraschall-Siegel-Einheit
oder Heiz-Backen-Siegel-Einheit, da hierfür kein zusätzlich aufzubringender Kleber
benötigt wird.
[0087] Hinsichtlich der Auflege-Station umfasst diese entweder einen Vorratsbehälter in
dem fertig zugeschnittene, endliche Folien-Bögen bevorratet sind, und einzeln von
dort entnommen und auf die Transportschlitten aufgelegt werden, oder eine Herstell-Einheit
für solche Folien-Bögen:
Bei einer solchen Herstell-Einheit werden die Folien-Bögen nach Bedarf von einer Vorratsrolle,
die in der Herstell-Einheit vorhanden ist, hergestellt, indem von dem Folien-Band,
welches von der Vorratsrolle abgezogen wird, mittels einer Trennvorrichtung, insbesondere
einer Schneidvorrichtung, Abschnitte von dem Folien-Band hergestellt werden.
[0088] Je nach Breite des Folien-Bandes kann ein solcher abgeschnittener Folien-Streifen
direkt die Abmessungen des gewünschten Folien-Bogens besitzen oder ein Mehrfaches
der Abmessungen der benötigten Folien-Bögen besitzen, sodass dann der Folien-Streifen
nochmals in mehrere Folien-Bögen zertrennt werden muss, was ebenfalls innerhalb der
Herstell-Einheit geschieht.
[0089] Es ist natürlich auch die umgekehrte Vorgehensweise möglich, nämlich das von der
Vorratsrolle abgezogene Folien-Band in Abziehrichtung in mehrere nebeneinander liegende
schmalere Folien-Bänder zu zerteilen, die jeweils die Breite eines benötigten Folien-Bogens
besitzen und von diesen einzelnen Folien-Bändern solche Abschnitte abzutrennen, die
der Länge des gewünschten Folien-Bogens entsprechen.
[0090] Auf diese Art und Weise wird ein Vereinzeln von in einem Vorratsbehälter aufeinander
gestapelten Folien-Bögen vermieden, was gerade wegen der statischen Aufladung Probleme
bereiten kann.
[0091] Hinsichtlich einer möglicherweise vorhandenen Umsetz-Station zum Umsetzen der fertig
hergestellten Folien-Beutel in eine Umverpackung kann eine solche Umsetz-Station vorzugsweise
eine weitere Transportvorrichtung für die Umverpackungen, insbesondere Kartons, umfassen,
deren Transportrichtung vorzugsweise parallel und vorzugsweise im Gegenlauf zur Transportrichtung
für die Folien-Bögen und die daraus entstehenden Folien-Beutel verläuft, wobei die
beiden Transportvorrichtungen unabhängig voneinander ansteuerbar und antreibbar sind.
[0092] Die Vorrichtung umfasst in aller Regel ein Maschinengestell, welches die beschriebenen
Komponenten trägt, also sowohl die eine oder die beiden Transportvorrichtungen ebenso
wie die einzelnen Bearbeitungs-Stationen und Bearbeitungs-Einheiten und gegebenenfalls
die die Umsetzvorgänge durchführenden Roboter.
[0093] Es liegt auf der Hand, dass mit einer solchen Vorrichtung die Herstellung der gewünschten
Folien-Beutel sehr flexibel durchführbar ist, also unterschiedliche Folien-Beutel
hinsichtlich Größe und Material hergestellt werden können und unterschiedliche Produkte
darin verpackt werden können.
c) Ausführungsbeispiele
[0094] Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben.
Es zeigen:
- Figur 1a:
- eine Maschine zum Herstellen der Folienbeutel in der Aufsicht, jedoch ohne Roboter,
- Figur 1b:
- die Maschine ohne Maschinengestell in der Aufsicht,
- Figur 1c:
- die Bogen-Herstelleinheit der Maschine in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 2a1 bis 2e1:
- einen ersten Herstellungs-Ablauf für die Folienbeutel betrachtet in der Aufsicht sowie
in Durchlaufrichtung,
- Figur 3c1 bis 3e1:
- einen Teil eines zweiten Herstellungs-Ablaufes für Folienbeutel mit analogen Figurenbezeichnungen,
- Figur 4a bis d:
- die Transportvorrichtung der Maschine in unterschiedlichen Darstellungen
- Fig. 5a1 bis 5e1:
- einen dritten Herstellungs-Ablauf für die Folienbeutel betrachtet in der Aufsicht
sowie in Durchlaufrichtung,
[0095] Figur 1a und ebenso Figur 1b zeigen in der Aufsicht von oben die Maschine zum Herstellen
der Folienbeutel.
[0096] Dabei laufen in dieser Aufsicht parallel nebeneinander ein Produktband 30 in einer
Produkt-Zufuhrrichtung 10', auf dem die darauf ungeordnet liegenden Produkte P herantransportiert
werden, sowie eine Transportvorrichtung 110, die anfangs die Folienbögen 100 sowie
stromabwärts die daraus entstehenden Schlauchbeutel 102 in Durchlaufrichtung 10 durch
die Maschine transportiert.
[0097] Die Durchlaufrichtung 10 für die Folienbogen ist in den Figuren 1a, b von links nach
rechts gerichtet.
[0098] In Figur 1a ist die Maschine einschließlich des alle Komponenten der Maschine tragenden
Maschinengestells 20 dargestellt, welches in Durchlaufrichtung 10 aus mehreren hintereinander
angeordneten Gestell-Modulen 20.1, 20.2 besteht, die in der Aufsicht betrachtet rechteckig
sind und in Durchlaufrichtung meist zueinander fluchten, jedoch auch einen Versatz
aufweisen können, wie in Figur 1a zwischen der letzten Siegelstation 5 und der 1.
Umsatzstation 6 ersichtlich und notwendig, wie später erläutert.
[0099] Jedes dieser Gestell-Module 20.1 besteht aus - in dieser Aufsicht der Figur 1a nicht
sichtbaren, nur in Figur 1c dargestellten - aufrecht stehenden Gestell-Säulen 20a
in den Ecken des in der Aufsicht viereckigen Gestell-Moduls 20.1, 20.2, welche durch
in Durchlaufrichtung 10, der Längsrichtung der Maschine, verlaufende Längstraversen
20b sowie in Querrichtung verlaufende Quertraversen 20a in ihrem oberen Endbereich
miteinander verbunden sind.
[0100] Um während des Betriebs der Maschine eine Zugänglichkeit ins Innere der Maschine
zu verhindern, sind entlang der Längsseiten des Maschinengestells 20 die Freiräume
zwischen den aufrechten Gestell-Säulen 20a durch Sicherheitstüren 7 verschlossen,
die bei Öffnen während des Betriebs der Maschine ein Alarmsignal auslösen oder die
Maschine stillsetzen.
[0101] Die einzelnen Gestell-Module 20.1 sind mechanisch miteinander verbunden, insbesondere
verschraubt, und auch datentechnisch und energietechnisch miteinander verbunden.
[0102] Dabei erstreckt sich die Transportvorrichtung 110 für die Folienbeutel-Herstellung,
insbesondere für die Schlauchbeutel-Herstellung, in der Maschine in Durchlaufrichtung
10 vom Beginn des ersten Gestell-Moduls 20.1 bis zum letzten Gestell-Modul und gegebenenfalls
noch darüber hinaus, während das in Figur 1a darunter sichtbare, von rechts hereinkommende
Produktband 30 im zweiten Gestell-Modul 20.2 von links, also in Durchlaufrichtung
10, endet.
[0103] Denn im ersten, in Figur 1a ganz linken, Gestell-Modul 20.1 ist zum einen eine Bogen-Station
1 in Form einer Bogen-Herstelleinheit 22 zum Herstellen dieser Folienbögen 100 aus
einer auf einer Vorratsrolle 23 aufgewickelten Folienbahn vorhanden und zum Anderen
eine Auflegestation 2 zum Auflegen der Folienbögen 100 auf einen Transportschlitten
120 der Transportvorrichtung 110 untergebracht.
[0104] Die Vorratsrolle 23 ist dabei am Gestell-Modul 20.1 befestigt, jedoch auf deren in
Figur 1a unten liegender Außenseite, was primär dem leichteren Wechsel der Vorratsrolle
23 dient, wenn sich diese außerhalb des Gestell-Moduls 20.1 befindet.
[0105] Eine solche Vorratsrollen-Einheit mit darin befindlicher Vorratsrolle 23 ist in Figur
1c separat dargestellt, wobei auch zwei der aufrecht stehenden Gestell-Säulen 20a
des Gestell-Moduls 20.1 zu erkennen sind, an dem die Vorratsrollen-Einheit und damit
auch die Vorratsrolle 23 befestigt ist.
[0106] Von dieser Vorratsrolle 23, deren Achsrichtung 23' parallel zur Längsrichtung 10
der Maschine, der Durchlaufrichtung 10, verläuft, wird die darauf aufgewickelte Folienbahn
98 in Querrichtung 11 und ins Innere des Gestell-Moduls 20.1 hinein abgezogen, und
dort mittels der in Figur 1a angedeuteten Schneidvorrichtungen 24 zunächst durch einen
Schnitt parallel zur Achsrichtung 23' der Vorratsrolle 23 verlaufende Schnitte Streifen
99 von der Folienbahn 98 abgetrennt, die anschließend durch Schnitte oder Stanzungen
in Abzugsrichtung in in Achsrichtung 23' beabstandete einzelne Folienbögen 100 aufgeteilt
werden. Dies stellt die Bogen-Station 1 dar.
[0107] Diese Folienbögen 100 werden durch einen in Figur 1a nur durch Pfeile angedeuteten
und in Figur 1b dargestellten Roboter 50', der lediglich über zwei Freiheitsgrade
verfügen muss, ergriffen und in Querrichtung 11 innerhalb dieses ersten Gestell-Moduls
20.1 der Maschine transferiert auf einen Transportschlitten 120 der Transportvorrichtung
110, der natürlich zu diesem Zweck in Durchlaufrichtung 10 an der entsprechenden Stelle
der Transportvorrichtung 110 positioniert sein muss. Dies stellt die Auflege-Station
2 dar. Ein solcher, mit in der Regel in Durchlaufrichtung 10 mehreren hintereinander
angeordneten Folienbögen 100 beladener, Transportschlitten 120 wird in Durchlaufrichtung
10 anschließend in eine meist im nächsten Gestell-Modul 20.2 angeordnete Füllstation
3 verfahren, die auch mehrere Gestell-Module 20.2 beanspruchen kann, und in der mittels
eines - in Figur 1a aus Übersichtlichkeitsgründen nur angedeuteten und Figur 1b dargestellten
- oder mehrerer Roboter 50, die über der Transportvorrichtung 110 und dem Produktband
30 hängen, jeweils ein oder mehrere Produkte P vom Produktband 30 aufgenommen und
in der richtigen Drehlage und Position auf je einen der Folienbögen 100 abgelegt werden.
[0108] Der Transportschlitten 120 mit den nun befüllten, darauf liegenden Folienbögen 100
wird weiter transportiert zu einer Aufrichtestation 4, anschließend zu einer ersten
Siegelstation 5 zum Herstellen einer Längssiegelnaht 101', dann weiter zu einer weiteren
Siegelstation 5 zum Herstellen der Quersiegelnaht 102', die in aller Regel jeweils
in einem eigenen der Gestell-Module 20.3 bis 20.5 untergebracht sind.
[0109] In einer in Durchlaufrichtung 10 anschließenden Umsetzstation 6, die in diesem Fall
zwei weitere Gestell-Module 20.6, 20.7 beansprucht, beginnt eine weitere Transportvorrichtung
110', die vorzugsweise hinsichtlich der unabhängig voneinander verfahrbaren Schlitten
120' sowie der Transportrichtung 10 analog der Transportvorrichtung 110 ausgebildet
ist, und sich von dieser Umsetzstation 6 aus nach rechts weiter erstreckt.
[0110] Auf dieser parallel zur ersten Transportvorrichtung 110 verlaufenden zweiten Transportrichtung
110' werden Umverpackungen, insbesondere Kartons 130, auf den einzelnen Transportschlitten
120' angeordnet, die in dem in Durchlaufrichtung 10 ersten der beiden Gestell-Module
20.6 zunächst mittels eines angedeuteten Aufrichters aus ebenen Karton-Zuschnitten
erstellt und auf der Transportvorrichtung 110' abgestellt werden.
[0111] Mittels weiterer, in Durchlaufrichtung 10 hintereinander angeordneter, Roboter 50
werden die fertiggestellten Schlauchbeutel 102, die auf den Schlitten 120 der ersten
Transportvorrichtung 110 liegen, ergriffen und in die Umverpackungen 130 auf den Schlitten
120' der anderen, weiteren Transportrichtung 110' umgesetzt und von dieser zur weiteren
Handhabung abtransportiert, insbesondere über das Ende des letzten Gestell-Moduls
20.7 hinaus zu einer nicht dargestellten, weiter entfernten, separaten Station, etwa
einer Palettier-Station.
[0112] Quer zur Durchlaufrichtung 10 sind die Gestell-Module 20.6, 20.7 mit der zusätzlichen
Transportvorrichtung 111' darin zu den in Durchlaufichtung 10 stromaufwärtigen Gestell-Modulen
20.1 bis 20.5 soweit versetzt, dass sich die erste Transportvorrichtung 111 durch
alle Gestell-Module 20.1 bis 20.7 hindurcherstreckt, jedoch das der zusätzlichen Transportvorrichtung
111' bezüglich der erste Transportvorrichtung 111 gegenüberliegende Produktband 30
neben den Gestell-Modulen 20.6, 20.7 mit der zusätzlichen Transportvorrichtung 111'
darin verläuft.
[0113] Der Ablauf des Herstellens der Folienbeutel 102 aus je einem Folienbogen 100 mit
darauf aufgelegtem Produkt P in der Aufrichtestation 4 und den Siegelstationen 5 wird
anhand eines einzelnen Folienbogens 100 in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wobei
die Figuren 2a1, 2b1, 2c1, 2d1, 2e1 die Situation in der Aufsicht von oben zeigen
und die mit der parallelen Nummerierung versehenen Figuren 2a2, 2b2, 2c2 und 2d2 daneben
die jeweils gleiche Situation betrachtet in Durchlaufrichtung 10.
[0114] Lediglich für die Figur 2e1, die den fertigen Schlauchbeutel 102 in der Aufsicht
darstellt, existiert keine zusätzliche analoge Darstellung betrachtet in Durchlaufrichtung
10, da diese Ansicht des fertigen Schlauchbeutels 102 bereits in Figur 2d2 ersichtlich
ist.
[0115] Einen ersten Verfahrensablauf zeigen die Figuren 2:
In den Figuren 3 ist ein Teil eines etwas anderen, zweiten Verfahrensablaufes bezüglich
der Zustände c, d und e dargestellt, wobei wiederum die Figuren 3c1, 3d1, 3e1 eine
Darstellung betrachtet in der Aufsicht auf die Maschine zeigen und die analog nummerierten
Figuren 3c2 und 3d2 die Darstellung des gleichen Herstellungsschrittes betrachtet
in Durchlaufrichtung 10, wobei wiederum die Figur 3e1 keine analoge Darstellung betrachtet
in Durchlaufrichtung 10 enthält, da dieser Zustand des Schlauchbeutels 102 bereits
in Figur 3d2 ersichtlich ist.
[0116] Erster Verfahrensablauf:
Zunächst werden die Folienbögen zur Verfügung gestellt und ein oder mehrere Folienbögen
auf einen schlitten 120 aufgelegt.
[0117] In der Füllstation 3 wird das Produkt P, welches hier quaderförmig ist, gemäß Figur
2a1 so auf einem Folienbogen 100 aufgelegt, dass dieser in der Aufsicht betrachtet
allseitig über das Produkt P vorsteht. In der Aufsicht betrachtet liegt das Produkt
P mit seiner größten Erstreckungsrichtung in Durchlaufrichtung 10.
[0118] Vorzugsweise sind - wie auch anhand der Figur 1a, b zu erkennen - in Transportrichtung
10 hintereinander mehrere Folienbögen 100 auf dem Transportschlitten 120, also dessen
Formatplatte 15 aufgelegt.
[0119] Dabei muss der Folienbogen 100 relativ zum Produkt P so bemessen sein, dass er
- in Querrichtung 11 eine größere Erstreckung, also Breite, aufweist als der in dieser
Richtung liegende Umfang des Produktes, und
- in Längsrichtung 10 länger ist als das Produkt P in Durchlaufrichtung 10, zuzüglich
der Höhe des Produktes P in dieser Richtung.
[0120] Wie Figur 2a2 zeigt, ist der Folienbogen 100 in Querrichtung 11 breiter als die Formatplatte
15 des Schlittens 120, auf dessen Oberseite der Folienbogen 100 mittels mit Unterdruck
beaufschlagten Saugern 13 gehalten wird.
[0121] Anschließend werden die vorzugsweise in Durchlaufrichtung 10 verlaufenden Ränder
oder Randbereiche 100a,b des Folienbogens 100 gemäß der in Figur 2a2 eingezeichneten
Pfeile ergriffen und oberhalb des Produktes P, vorzugsweise über dessen Mitte, in
Querrichtung 11 gegeneinander gelegt, sodass das Produkt P in dieser Längsrichtung,
der Durchlaufrichtung 10 betrachtet, von dem Folienbogen 100 umhüllt ist und die gegeneinander
gelegten Randbereiche 100a,b eine von der Oberseite des Produktes P nach oben abstehende
Finne 101c bilden, deren vorerst zwei getrennte Folienlagen gemäß Figur 2b1, 2b2 zu
einer in Längsrichtung 10 verlaufenden Längs-Siegelnaht 101' gegeneinander versiegelt
werden.
[0122] Zu diesem Zweck greifen beidseits der anfangs noch zweilagigen Finne 101c in Querrichtung
11 herangeführte Siegelbacken 19a, b einer Siegeleinheit 19 an und pressen die beiden
Lagen der Finne 101c gegeneinander und verschweißen diese aufgrund der Temperatur
der Siegelbacken 19a, b gegeneinander. Dies kann auch im Durchlaufverfahren geschehen
kann, indem die Siegelbacken 19a, b Siegelrollen 19a, b sind, wie in Figur 2b1 in
der Aufsicht zu erkennen, die um in der Vertikalen 12 ausgerichtete Rollen-Achsen
19' vorzugsweise bereits gegeneinander vorgespannt und drehend angetrieben werden,
und dadurch die dazwischen eingeführte, noch zweilagige Finne 101c verschweißen, was
allein durch Vorwärtsbewegen des Schlittens 120 in Durchlaufrichtung 10 erfolgen kann,
sodass die Siegelrollen 19a, b ortsfest positioniert sein können.
[0123] Dadurch ist nun ein Folienschlauch 101 gebildet, der an der vorderen und hinteren
Stirnseite in Durchlaufrichtung 10 noch offen ist. Um dies zu verschließen, wird zunächst
die Finne 101c von der aufrecht stehenden Lage herabgeklappt auf den daneben befindlichen
Bereich des Außenumfanges des Folienschlauches, der stabilisiert wird durch das darin
meist relativ eng umschlossene Produkt P, wie in Figur 2c2 in Pfeilrichtung dargestellt.
[0124] Dies ist auf einfache Art und Weise möglich durch entsprechende Positionierung einer
fest angeordneten, entsprechend geformten Leitfläche 18, und Entlangfahren des Folienschlauches
101 mit der Finne 101c entlang dieser Leitfläche 18, die an entsprechender Position
ortsfest im Maschinengestell angeordnet sein kann, wie in Figur 2c1 und Figur 2c2
dargestellt.
[0125] Nachdem die Finne 101c herabgeklappt ist in die waagrechte Lage, also meist im Bereich
des umhüllten Produktes P auf dessen Oberseite und zusätzlich darüber hinaus stehend
mit dem vorderen und hinteren Überstand des Folienschlauches 101 in und entgegen der
Durchlaufrichtung 10 über das Produkt P, wird dieser Überstand in Querrichtung 11
verschlossen durch Herstellen einer Quersiegelnaht 102':
Zu diesem Zweck werden in Durchlaufrichtung 10 vor und hinter dem Produkt, vorzugsweise
mittels der in Figur 2d1 in der Aufsicht gesehen etwa gabelförmigen Siegeleinheit
19, mittels zweier in der Vertikalen gegeneinander fahrbarer Siegelbacken 19a, 19b
vertikal gegeneinander gepresst zu einer etwa auf Mitte der Höhe des Produktes P vor
und hinter dieser in Querrichtung 11 verlaufenden Quersiegelnaht 102'.
[0126] Zu diesem Zweck fährt der untere Siegelbacken 19a in Querrichtung unter den Überstand,
mit dem der Folienschlauch 101 in und entgegen der Längsrichtung 10 über das Produkt
vorsteht, ein und hebt dabei vorzugsweise diesen unteren Abschnitt des Überstandes
etwa bis auf halbe Höhe des Produktes P an, während sich der obere Siegelbacken 19b
mit seiner Unterseite noch auf einer Höhe oberhalb des Produktes P und des Folienschlauches
101 befindet.
[0127] Nachdem sich der Folienschlauch 101 mit seinem Überstand vollständig zwischen den
beiden Siegelbacken 19a, b befindet, senkt sich der in der Höhe bewegliche obere Siegelbacken
19b auf den unteren Siegelbacken 19a ab, bis dazwischen die beiden Lagen des Überstandes
des Folienschlauches 101 zusammengepresst und mittels der Siegelbacken 19a, b gegeneinander
zu der Quersiegelnaht 102' verschweißt sind.
[0128] Zu diesem Zweck ist also das gabelförmige Siegelwerkzeug 19 in Querrichtung 11 so
weit verlagerbar, dass es einerseits aus dem Bewegungsweg des Folienschlauches 101
heraus in eine deaktivierte Position und andererseits bei einem an der entsprechenden
Längsposition positionierten Folienschlauch 101 so weit an diesen herangefahren werden
kann, dass sich der Überstand des Folienschlauches 101 jeweils zwischen den Siegelbacken
19a, b eines der Zinken des gabelförmigen Siegelwerkzeuges 19 befindet.
[0129] Da bei dem gabelförmigen Siegelwerkzeug 19 gemäß der Aufsicht der Figur 2d1 beide
Zinken - deren freier Abstand in Längsrichtung 10 etwas größer ist als die Länge des
Produktes P in dieser Richtung - aus einem solchen Paar Siegelbacken 19a, b besteht,
werden in einem einzigen Arbeitsgang beide Überstände des Folienschlauches 101 quergesiegelt.
[0130] Dadurch entsteht der fertige und allseitig geschlossene Folienschlauchbeutel 102,
wie er in der Aufsicht in Figur 2e1 ersichtlich ist und betrachtet in Längsrichtung
10 bereits aus Figur 2d2 ersichtlich ist.
[0131] In den Figuren 3 ist ein teilweise etwas anderer, zweiter Bewegungsablauf dargestellt,
der bis zu dem in den Figuren 3c1, 3c2 dargestellten Zustand dem Ablauf gemäß der
Figuren 2a1, bis 2c2 entspricht.
[0132] Danach allerdings wird der Folienschlauch 101 mit dem darin befindlichen Produkt
P um eine aufrechte Achse 12' um 90° gedreht, sodass der Folienschlauch 101 sich in
Querrichtung 11 erstreckt.
[0133] Dies ist möglich, indem zumindest die Formatplatte 15, auf der sich anfangs der Folienbogen
100 und jetzt der daraus erstellte Folienschlauch 101 befindet, um diese Hochachse
12' drehbar ist gegenüber dem Grundkörper 16 des Transportschlittens 120, was nur
möglich ist, wenn sich entweder nur ein Folienbogen 100 auf der Formatplatte 15 befindet.
[0134] Wenn sich auf dem Transportschlitten 120, also dessen Formatplatte 15, anfangs in
Durchlaufrichtung 10 hintereinander mehrere Folienbögen 100 befanden, besteht eine
Möglichkeit darin, dass die Formatplatte 15 in Durchlaufrichtung 10 in mehrere Platten-Abschnitte
unterteilt ist, die jeweils einen Folienbogen 100 tragen und die jeweils einzeln um
eine Hochachse 12' gegenüber dem Grundkörper 16 des Transportschlittens 120 drehbar
sind.
[0135] Dadurch ragen die Überstände 101a, b des Folienschlauches 101 über das Produkt danach
in Querrichtung 11 beidseits hinaus.
[0136] Dies ermöglicht es, die Quersiegelnähte 102' während des Durchlaufes des Folienschlauches
101 in Transportrichtung 10 anzufertigen, indem beispielsweise unterhalb und oberhalb
der herzustellenden Quersiegelnaht 102' im Querbereich des jeweiligen Überstandes
101a, 101b Siegelrollen 19a, b oberhalb und unterhalb des Folienschlauches 101 ortsfest
angeordnet werden - wie in Figur 3d2 auf der rechten Seite dargestellt - die sich
um horizontal in Querrichtung 11 verlaufende Rotationsachsen 19' drehen.
[0137] Diese sind wiederum in einem solchen, diesmal horizontalen, Abstand zueinander angeordnet
oder gar gegeneinander vorgespannt, dass der dazwischen durchlaufende Überstand 101a,
101b zu der Quersiegelnaht 102' zusammengedrückt und gesiegelt wird. Hierfür muss
der Transportschlitten 12 nicht angehalten werden.
[0138] Natürlich ist auch eine stationäre Herstellung der Quersiegelnaht 102' möglich, also
bei angehaltenen Transportschlitten 12, bei dem dann zwei sich von oben und unten
gegeneinander annähernde, nicht drehende Siegelbacken 19a, b den Überstand 102a, b
zwischen sich aufnehmen und verschweißen, wie in der linken Hälfte der Figur 3d2 dargestellt.
[0139] In beiden Fällen entsteht dadurch ein fertiger Schlauchbeutel 102, wie er in Figur
3e1 in der Aufsicht dargestellt ist und in Figur 3d2 bereits mit Blickrichtung in
Durchlaufrichtung 10 erkennbar ist.
[0140] In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, dass bei beiden Vorgehensweisen
die Quersiegelnaht 102' im Bereich der umgelegten Finne der Längssiegelnaht vierlagig
ist, ansonsten nur zweilagig. Deshalb wird die Quersiegelnaht 102' vorzugsweise mittels
Heiz-Siegelbacken und nicht mittels Ultraschall-Siegelbacken hergestellt.
[0141] Wie mit den fertig gestellten Schlauchbeuteln 102, die sich nach wie vor auf dem
Schlitten 120 der Transportvorrichtung 111 befinden, weiter vorgegangen wird, zeigen
wiederum die Figuren 1a, b:
Denn stromabwärts der letzten Siegelstation 5, bei der die letzte Siegelnaht, meist
die Quersiegelnaht 102', hergestellt wird, schließen sich in diesem Fall zwei Umsetzstationen
6 an, in denen die fertigen Schlauchbeutel 102 von den Transportschlitten 120 der
ersten Transportvorrichtung 110 in Umverpackungen 130, meist Kartons umgesetzt werden,
die auf einer weiteren Transportvorrichtung 110' herangeführt und abtransportiert
werden, deren Transportrichtung 10 hier parallel, möglicherweise jedoch auch im Gegenlauf,
zur ersten Transportvorrichtung 110 verläuft.
[0142] Das Umsetzen erfolgt mittels eines oder mehrerer weiterer Roboter 50, die wie in
Figur 1B erkennbar oberhalb der beiden Transportvorrichtungen 110, 110'angeordnet
sind.
[0143] Da die weitere Transportvorrichtung 110' auf der vom Produktband 30 gegenüberliegenden
Seite der 1ersten Transportvorrichtung 110 angeordnet ist, sind die Gestell-Module
20.6, 20.7, in denen bereits die weitere Transportvorrichtung 110' vorhanden ist,
in Querrichtung 11 zu den Gestell-Modulen 20.1 - 20.5 versetzt angeordnet, um beide
Transportvorrichtungen 110, 110' darin befestigen zu können.
[0144] Die Kartons 130 können dabei wiederum auf unabhängig voneinander entlang eines Bahnkörpers
111' verfahrbaren Schlittens 120' angeordnet werden, also der prinzipielle Aufbau
der beiden Transportvorrichtungen 110, 110' der gleiche sein, oder die Kartons 130
sind auf einem Förderband aufgelegt, auf dem sie herantransportiert und nach dem Befüllen
abtransportiert werden.
[0145] Die Transportvorrichtung 110, 110' ist im Detail separat in den Figuren 4 a - d dargestellt.
[0146] Die Transportvorrichtung 110 besteht einerseits aus einem Bahnkörper 111, auf dem
auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten je eine Führungsbahn 112a, 112b ausgebildet
ist, entlang der Transportschlitten 120 verfahrbar sind, und zwar entlang jeder Führungsbahn
112a oder 112b unabhängig voneinander, sodass also die auf der gleichen und erst recht
den verschiedenen Führungsbahnen 112a oder 112b fahrenden Transportschlitten 120 unabhängig
voneinander verschiedene Geschwindigkeiten und sogar verschiedene Fahrtrichtungen
aufweisen können und somit einzeln und unabhängig von den anderen Transportschlitten
stillgesetzt werden können.
[0147] Wie bereits anhand der Figuren 2 und 3 und hier am besten in Figur 4a in der Mitte
und im rechten Teil dargestellt, besteht ein Transportschlitten 120 jeweils aus einem
Grundkörper 16, der entlang der Führungsbahn 112a oder 112b verfahren wird, und auf
dessen von der Führungsbahn abgewandten Seite eine Formatplatte 15 befestigt ist,
die an die jeweilige Transportaufgabe hinsichtlich Größe und Ausstattung angepasst
ist.
[0148] Im vorliegenden Fall hat gemäß den Figuren 1a, b die Formatplatte 15 eine solche
Länge in Transportrichtung 10, dass drei Folienbögen 100 hintereinander darauf aufgelegt
werden können, und die Formatplatte 15 ist an ihrer Oberseite mit mittels Unterdruck
beaufschlagbaren Saugern 13 ausgestattet, die so positioniert sind, dass nicht nur
der noch flach ausgebreitete Folienbogen 100 davon an der Formatplatte 15 gehalten
wird, sondern auch noch der Schlauchbeutel 102, der eine wesentlich kleinere Grundfläche
besitzt als der ursprüngliche Folienbogen 100.
[0149] Eine zusätzliche Besonderheit dieser Transportrichtung 110 besteht darin, dass der
Bahnkörper 111, der aus einzelnen in Transportrichtung 10 hintereinander quasi lückenlos
geordneten Modulen besteht, nicht nur ein oder meist mehrere feste Bahnkörper-Module
111a aufweist, deren Bahnkörper 111 eben fest montiert ist, sondern - vor allem als
in Transportrichtung 10 erstes und letztes Modul der Transportvorrichtung - ein Wende-Modul
111b umfasst, bei dem der Bahnkörper 111 dieses Moduls um eine Schwenkachse 17, die
in Transportrichtung 10 verläuft, mindestens um 180 Grad verschwenkt werden kann,
sodass die zuvor obere Führungsbahn 112a, danach, also nach dem Verschwenken um 180
Grad, mit der unteren Führungsbahn 112b des angrenzenden, festen Bahnkörper-Moduls
111a fluchtet.
[0150] Da die Transportschlitten 120, insbesondere deren Grundkörper 16, auch in der Vertikalen
12 unverlierbar an der jeweiligen Führungsbahn 112a, 112b geführt sind, kann bei diesem
Verschwenken ein zunächst auf der Oberseite des Bahnkörpers 111 befindlicher Schlitten
12 durch Verschwenken auf dessen Unterseite verlagert werden und an der dann unteren
Führungsbahn 112b - zum Beispiel im leeren Zustand - zum Ausgangspunkt der Transportstrecke
zurückverfahren werden, um dort mithilfe des anderen Wende-Moduls 111b nach oben gedreht,
neu beladen und für den Transport von Folienböden 100 oder Produkten P verwendet zu
werden.
[0151] In den Figuren 4a bis d sind die Bahnkörper-Module 111a, b, also der gesamte Bahnkörper
111, auf Stützen 113 aufgeständert dargestellt.
[0152] Eingebaut in einer Maschine, wie in Figur 1a dargestellt, ist der Bahnkörper 111
und damit die gesamte Transportvorrichtung 110 natürlich mit dem Grundgestell 20 der
Maschine verbunden, jedoch wiederum so, dass die Drehbarkeit der Bahnkörper-Module
in den Wendemodulen 111b auch mit daran befestigten Transportschlitten 120 ohne Kollision
mit anderen Teilen der Maschine, insbesondere deren Grundgestell 20, möglich ist,
ebenso wie das Verfahren der Transportschlitten 120 mit aufgelegten Folienbögen 100
oder Produkten P entlang der gesamten Transportstrecke.
[0153] Die schwenkbaren Bahnkörper-Module in den Wende-Modulen 111b werden mittels eines
angesteuerten Wende-Motors 114 verschwenkt.
[0154] Da die Transportschlitten 120 unabhängig voneinander bewegt werden sollen, befindet
sich einerseits jeweils ein Antrieb im Grundkörper 16 des jeweiligen Schlittens 120
in Form eines Fahrmotors 8, der beispielsweise ein drehbar im Grundkörper 16 gelagertes
Ritzel gesteuert antreiben kann, welches mit einer im Bahnkörper 111 in Transportrichtung
10 verlaufenden, nicht dargestellten, Zahnstange kämmt.
[0155] Da die Sauger 13 eine Unterdruckversorgung benötigen, ist in jedem Grundkörper 16
vorzugsweise eine Unterdruckpumpe 14 vorhanden, sowie ein Unterdruck-Behälter 14',
aus dem die Sauger 13 mit Unterdruck beaufschlagt werden, während die Unterdruckpumpe
14 den Unterdruck im Unterdruck-Behälter 14' aufrecht erhält.
[0156] Die einzelnen Schlitten 120 werden mit elektrischer Energie für den Fahrmotor 8 ebenso
wie für die Unterdruckpumpe 14 versorgt, indem sie vorzugsweise berührungslos, beispielsweise
mittels Induktion, elektrische Energie aufnehmen von einem in der Mitte des Bahnkörpers
111 in Transportrichtung 10 verlaufenden Stromleiter 115.
[0157] Weiterhin zeigen die Figuren 5, also Figuren 5a1 bis 5i1, einen möglichen dritten
Verfahrensablauf in Darstellungen analog zu der Bezeichnung und Anordnung der Figuren
2, wobei im Folgenden auch primär die Unterschiede zum ersten Verfahrensablauf gemäß
der Figuren 2 erläutert werden:
Ein erster Unterschied besteht darin, dass gemäß Figur 5a1 und folgende das Produkt
P in der Aufsicht betrachtet mit seiner größten Erstreckungsrichtung nicht in Durchlaufrichtung
10, der Transportrichtung der Folienbögen 100 durch die Maschine, wie in den Figuren
2, aufgelegt wird, sondern mit seiner größten Erstreckung quer zur Durchlaufrichtung
10.
[0158] Da die Längs-Siegelnaht 101' bei einem Schlauchbeutel 102 in aller Regel verlaufend
entlang in Richtung der größten Erstreckungsrichtung des abzupackenden Produktes P
erstellt wird, wird - wie nachfolgend beschrieben, hier die Quer-Siegelnaht 101' auch
querliegend zur Durchlaufrichtung 10 erstellt.
[0159] Es soll jedoch betont werden, dass dies keine zwingende Regel ist, und in allen beschriebenen
Herstellungsabläufen die Längs-Siegelnaht 101' auch in Richtung der in der Aufsicht
betrachtet kleineren Erstreckung des Produktes P angeordnet werden kann.
[0160] Der zweite offensichtliche Unterschied der Figuren 5 gegenüber den Figuren 2 besteht
darin, dass die einzelnen Folienbögen 100 zu Beginn des Verfahrensablaufes nicht direkt
auf einer Formatplatte 15 mit ebener Oberseite abgelegt werden, sondern in jeweils
einer rinnenförmigen Vertiefung 25a, hier ausgebildet in der Oberseite eines für jeden
Folienbogen 100 separaten Formatwanne 25.
[0161] Die beidseits offene rinnenförmige Ausnehmung 25a verläuft dabei - wie die größte
Erstreckungsrichtung des Produktes P - ebenfalls quer zur Durchlaufrichtung 10, also
in der horizontalen Querrichtung 11, sodass die Formatwanne 25 ein Profil-Teil darstellt.
Dabei ist die in Querrichtung 11 gemessene Länge der Formatwanne 25 und damit der
rinnenförmigen Ausnehmung 25a höchstens so lang wie das Produkt P in Querrichtung
11 gemessen, vorzugsweise wie dargestellt etwas kürzer, sodass das Produkt P auf beiden
Seiten etwas über die rinnenförmige Vertiefung 25a vorsteht.
[0162] Dabei besitzt die rinnenförmige Vertiefung 25a geneigte Flanken, die vom Boden zum
oberen Ende der Rinne 25a auseinanderlaufen und einen nach oben zunehmend größeren
Abstand zueinander einnehmen.
[0163] Die Tiefe der Rinnen 25a ist dabei maximal so groß wie die Höhe des einzulegenden
Produktes P, vorzugsweise etwas geringer, damit die Siegelbacken 19a, b über die Ränder
der Rinne 25a, also hier der Formatwanne 25, hinweg knapp oberhalb des Produktes verfahren
werden können.
[0164] Im Boden der rinnenförmigen Vertiefung 25a befinden sich vorzugsweise mit Unterdruck
beaufschlagte Sauger 13, um den eben oder bereits nach unten durchhängend von oben
aus angenäherten Folienbogen 100 gegen den Boden der Rinne 25a herabzuziehen, wodurch
der Folienbogen 100 bereits vor dem Auflegen des Produktes P auf den Folienbogen 100
in der Rinne 25a eine in Querrichtung betrachtet etwa U-förmige Kontur einnimmt, was
die weitere Handhabung des so verformten Folienbogens 100 erleichtert
[0165] In Figur 5a2 ist auch ersichtlich, dass die Formatwannen 25 für jeden Folienbogen
100 einzeln ausgebildet sind und in diesem Fall nicht direkt auf dem Grundkörper 16
des Schlittens 120 sondern auf einer darauf aufliegenden Formatplatte 15 sitzen und
dort ihrerseits ebenfalls mittels Saugern 13 in Position gehalten werden.
[0166] Dabei ist weder das Haltemittel in Form von Saugern 13 zwingend - sowohl zwischen
Formatplatte 15 und Formatwanne 25 als auch zwischen Folienbogen 100 und der Rinne
25a - sondern es können auch andere Haltemittel hierfür verwendet werden.
[0167] Ferner können Formatplatte 15 und die hier einzeln darauf aufsitzenden Formatwannen
25 auch funktionsvereinigt, insbesondere einstückig zusammen, ausgebildet sein in
Form einer Formatplatte, in der die mehreren rinnenförmigen Ausnehmungen 25a in deren
Oberseite eingearbeitet sind, denn auf einem Schlitten 120 sollen vorzugsweise in
Durchlaufrichtung 10 hintereinander mehrere Folienbögen 100 aufgelegt und zu Folienbeuteln
verarbeitet werden.
[0168] Die Verwendung solcher rinnenförmiger Vertiefungen 25a ist auch nicht an die Auflagerichtung
des Produktes P mit seiner größten Erstreckungsrichtung in Querrichtung 11 gebunden,
sondern könnte auch bei dem Verfahrensablauf gemäß der Figuren 2 benutzt werden, wobei
dann die Erstreckungsrichtung der rinnenförmigen Vertiefung 25, also die Profilrichtung,
in Durchlaufrichtung 10 liegen würde.
[0169] Nachdem in jeder Rinne 25a und auf dem Folienbogen 100 ein Produkt P liegt, wird
gemäß Figur 5b2 die Längs-Siegelnaht 101' hergestellt, indem knapp oberhalb des Produktes
P zwei leistenförmige Siegelbacken 19a, b mit gegeneinander gerichteten Siegelflächen,
die in Querrichtung 11 verlaufen, die eine in Durchlaufrichtung 10 die andere entgegen
der Durchlaufrichtung 10 gegeneinander angenähert werden, bis sie die nach oben überstehenden
Randbereiche 100a, b der Folie 100 zwischen sich klemmen und siegeln und dadurch die
Längs-Siegelnaht 101' erstellen, die im fertig hergestellten Zustand eine in Querrichtung
11 verlaufende, nach oben aufragende Finne 101c bildet.
[0170] Anschließend werden Siegelbacken 19a, b wieder in ihre Ausgangslage voneinander beabstandet,
in der sie einen größeren Abstand zueinander einnehmen als die aus der Rinne 25a nach
oben überstehenden Randbereiche 100a, b des noch nicht gesiegelten Folienbogens 100.
[0171] Der so entstandene Folienschlauch 101 liegt immer noch in der rinnenförmigen Vertiefung
25a der Formatwanne 25 - wie in Figur 5b1 mit den Siegelbacken 19a, b noch in der
Siegelstellung dargestellt und in Figur 5c1 aus Übersichtlichkeitsgründen bereits
ohne die Siegelbacken - steht jedoch beidseits über die Rinne 25a vor mit dem beidseitigen
Überstand 101a, b , wie in Figur 5b1 erkennbar.
[0172] Um in Durchlaufrichtung 10 diese beidseitigen Überstände 101a, b des Folienschlauches
101 durch Quer-Siegelnähte 102' zu verschließen, wird zunächst wiederum die nach oben
aufragende Finne 101c der Längs-Siegelnaht 101' auf die Oberseite des Folienschlauches
101 umgelegt - in diesem Fall entgegen der Durchlaufrichtung 10 - indem ein leistenförmiger,
sich in Querrichtung 11 erstreckender Umleger 18 knapp oberhalb der Oberseite des
Folienschlauches 101 gegen die Finne 101c gefahren wird und diese umlegt, wobei der
Umleger 18, dessen Unterseite die wirksame Leitfläche 18' darstellt, in der umgelegten
Lage der Finne 101c auf dieser aufsitzend verbleibt - wie in Figur 5c2 dargestellt
- bis das Herstellen der Quer-Siegelnähte 102' beendet ist.
[0173] Zu diesem Zweck erstreckt sich - wie in Figur 5c1 zu erkennen - der leistenförmige
Umleger 18 vorzugsweise in Querrichtung 11 höchstens über den Bereich der Rinne 25a
und höchstens geringfügig über diese beidseits hinaus.
[0174] Denn wie in den Figuren 5d1, 5d2 dargestellt, werden die seitlichen Überstände 101a,
101b des Folienschlauches 101 von oben und unten gegeneinander gedrückt und versiegelt
mit Hilfe von oben und unten an dem Überstand 101a, b angreifenden und gegeneinander
anzunähernden Siegelbacken 19a, b, die sich in Durchlaufrichtung 10 über die gesamte
Erstreckung des Folienschlauches 101 erstrecken und auch die im Überstand 101a, b
vorhandene, umgelegte Finne 101c mitsiegeln.
[0175] Da die Siegelbacken 19a, b in aller Regel in Querrichtung 11 von der Seite im zueinander
beabstandeten Zustand herangeführt werden, um die Überstände 101a, b zwischen sich
aufzunehmen, würde ein in Querrichtung 11 weit über die Rinne 25a vorstehender Umleger
18 zu Kollisionen mit den Siegelbacken 19a, b führen.
[0176] Bei mehreren in Durchlaufrichtung 10 fluchtend hintereinander auf einem Schlitten
120 liegenden Folienschläuchen 101 können die Siegelbacken 19a, b über mehrere oder
alle Siegelbacken 19a, b des Schlittens120 durchgehen und alle gemeinsam quersiegeln.
[0177] Nach Herstellen der Quer-Siegelnaht 102' ist der Schlauchbeutel 102 um das Produkt
P herum dicht verschlossen und fertiggestellt wie in Figur 5e1 dargestellt.
[0178] Lediglich der Vollständigkeit halber sei nochmals angegeben, dass die einzelnen vorstehend
beschriebenen Arbeitsschritte an unterschiedlichen Arbeitsstationen erfolgen, die
nacheinander von dem Schlitten 120 in Durchlaufrichtung 10 angefahren werden, wie
auch zu den Figuren 2 beschrieben.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0179]
- 1
- Bogen-Station
- 2
- Auflege-Station
- 3
- Füllstation
- 4
- Aufrichte-Station
- 5
- Siegelstation
- 6
- Umsetzstation
- 7
- Schutztür
- 8
- Fahrmotor
- 9
- Steuerung
- 10
- Transportvorrichtung
- 10
- Durchlaufrichtung, Transportrichtung Folienbögen
- 10'
- Produkt-Zufuhrrichtung, Transportrichtung Produktband
- 11'
- Querrichtung
- 12
- Vertikale
- 12'
- aufrechte Achse
- 13
- Haltevorrichtung, Sauger
- 14
- Unterdruckpumpe
- 14'
- Unterdruck-Behälter
- 15
- Formatplatte
- 16
- Grundkörper
- 17
- Schwenkachse
- 18
- Leitkörper, Umlege-Einheit
- 18'
- Leitfläche, Umleger
- 19
- Siegel-Einheit
- 19'
- Rollen-Achse
- 19a, b
- Siegelbacke, Siegelrolle
- 20
- Maschinengestell
- 21
- Vorratseinheit
- 22
- Bogen-Herstelleinheit
- 23
- Vorratsrolle
- 23'
- Achsrichtung
- 24
- Schneideinheit
- 25
- Formatwanne
- 25a
- rinnenförmige Ausnehmung
- 30
- Produktband
- 50
- Roboter
- 98
- Folienbahn
- 99
- Folienstreifen
- 100
- Folien-Bogen
- 100a, b
- Bereich, Randbereich
- 101
- Folien-Schlauch
- 101'
- erste Siegelnaht, Längs-Siegelnaht
- 101a,b
- Überstand
- 101c
- Finne
- 102
- Schlauch-Beutel
- 102'
- zweite Siegelnaht, Quer-Siegelnaht
- 110, 110'
- Transportvorrichtung
- 111, 111'
- Bahnkörper, Bahnkörper-Modul
- 111a
- Fest-Modul
- 111b
- Wende-Modul
- 112a, b
- Führungsbahn
- 113
- Befestigungsvorrichtung, Stütze
- 114
- Wende-Motor
- 115
- Stromleiter
- 120,120'
- Transportschlitten
- 130
- Umverpackung, Karton
- P
- Produkt
1. Verfahren zum Herstellen von längs- und quer-gesiegelten, gefüllten Folienbeuteln (102), wobei
a) wenigstens ein nicht-formhaltiger Folien-Bogen (100) auf einen von insbesondere
mehreren, unabhängig voneinander, wenigstens in einer Transportrichtung (10) verfahrbaren
Transportschlitten (120) einer Transportvorrichtung (110) positionsgenau aufgelegt
wird,
b) der Folien-Bogen (100) auf dem Transportschlitten (120) festgehalten wird,
c) wenigstens ein Produkt (P) auf den Folien-Bogen (100) im Bereich des Transportschlittens
(120) aufgelegt wird,
d) durch jeweils Gegeneinanderlegen und Versiegeln zweier Bereiche (100a, 100b) des
Folien-Bogens (100) in einem ersten Siegelschritt jeweils wenigstens eine erste Siegelnaht
(101') erzeugt wird und
e) in einem zweiten Siegelschritt jeweils wenigstens eine zweite Siegelnaht (102'),
die quer zur ersten Siegelnaht (101') verläuft, erzeugt wird,
f) so dass insbesondere wenigstens ein gefüllter und umlaufend dicht versiegelter
Folienbeutel (102) entsteht,
g) wobei der Folien-Bogen (100), insbesondere mittels des Transportschlittens (120),
für das Durchführen der Bearbeitungsschritte in Transportrichtung (10) nacheinander
zu Bearbeitungsstationen, an denen die oben genannten Bearbeitungsschritte vollzogen
werden, transportiert wird.
(1. Beutelform = Schlauchbeutel)
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
im ersten Siegelschritt
- als gegeneinander zu legende und zu versiegelnde zwei Bereiche (100a, 100b) zwei
einander gegenüberliegende, insbesondere in Transportrichtung (10) verlaufende, Rand-Bereiche
(100a, 100b) des Folien-Bogens (100) ausgewählt werden,
- die Rand-Bereiche (100a, 100b), insbesondere über die gesamte Länge, der Rand-Bereiche
(100a, 100b) gegeneinander versiegelt werden,
- insbesondere während sich der Transportschlitten (12) mit dem Folien-Bogen (100)
in Transportrichtung (10) entlang einer Siegel-Einheit (19) bewegt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
im zweiten Siegelschritt
- je zwei einander gegenüberliegende Bereiche (101a, 101b) des im ersten Siegelschritt
gebildeten Folien-Schlauches (101), insbesondere der Enden des Folien-Schlauches (101),
gegeneinander gelegt und versiegelt werden, über die gesamte Breite des Folien-Schlauches
(101), und wenigstens zwei zweite Siegelnähte (102') erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- nach dem Herstellen der ersten Siegelnaht (101') und vor dem Herstellen der zweiten
Siegelnaht (102') die, vom Rest des Folien-Schlauches (101) radial abstehende, Siegel-Finne
(101c) an den restlichen Folien-Schlauch (101) heran umgelegt wird,
- insbesondere in der Aufsicht betrachtet sich die Siegel-Finne (101c) im Breiten-Bereich
des Produktes (P) befindet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine zweite Siegelnaht (102') quer, in der Aufsicht betrachtet insbesondere
lotrecht, zur ersten Siegelnaht (101') verlaufend hergestellt wird, indem
- entweder die zweite Siegelnaht (102') quer zur Transportrichtung (10) verlaufend,
hergestellt wird,
- insbesondere während der Schlitten (120) mit dem wenigstens einen Folien-Bogen (100),
insbesondere Folien-Schlauch (101), in Transportrichtung (10) still steht und eine
Siegel-Einheit (19), insbesondere in Querrichtung (11) zur Transportrichtung (10),
relativ zum Schlitten (120) für das Siegeln herangeführt wird,
- oder die zweite Siegelnaht (102') in Transportrichtung (10) verlaufend hergestellt
wird, indem
- der Folien-Bogen (100), insbesondere Folien-Schlauch (101), auf dem Schlitten (120)
so gedreht wird, dass die Verlaufsrichtung der zu erzeugenden zweiten Siegelnaht (102')
in Transportrichtung (10) verläuft und
- insbesondere die zweite Siegelnaht (102') hergestellt wird, während sich der Schlitten
(120) mit dem Folien-Bogen (100) in Transportrichtung (10) entlang einer Siegel-Einheit
(19) bewegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Gegeneinanderlegen der beiden einander gegenüberliegenden Rand-Bereiche (102a,
102b) des Folien-Bogens (100) für das Herstellen der ersten Siegelnaht (101') und/oder
das Umlegen der Siegel-Finne (101c) mit der ersten Siegelnaht (101') erfolgt, während
sich der Schlitten (12) mit dem Folien-Bogen (100) in Transportrichtung (10') entlang
einer Umlege-Einheit (18), insbesondere entlang einer Umlege-Leitfläche (18'), bewegt.
(2. Beutelform = Tütenbeutel)
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
im ersten Siegelschritt
- als gegeneinander zu legende und zu versiegelnde zwei Bereiche (102a, 102b) zwei
aneinander anschließende Abschnitte desselben, in Transportrichtung (10) oder quer,
, hierzu verlaufenden, streifenförmigen Bereiches, insbesondere Rand-Bereiches (102a,
102b), des Folien-Bogens (100) ausgewählt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
im zweiten Siegelschritt
- als gegeneinander zu legende und zu versiegelnde zwei Bereiche (102a, 102b) die
beiden einander gegenüberliegende, noch nicht gegeneinander versiegelten, Rand-Bereiche
(102a, 102b) des Folien-Bogens (100) ausgewählt werden.
(allgemein)
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Bearbeitungsschritte an dem auf dem Schlitten (120) liegenden Folienbogen (100)
durchgeführt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- entweder mehrere Folien-Bögen (100) nebeneinander, insbesondere in Transportrichtung
(10) hintereinander, auf dem Schlitten (120) aufgelegt werden
oder
- nur ein Folien-Bogen (100) auf dem Schlitten (120) aufgelegt wird, die Schritte
f) und g) in Transportrichtung (10') beabstandet mehrfach durchgeführt werden und
anschließend der quer-gesiegelte Folien-Schlauch (101) in mehrere jeweils umlaufend
dicht versiegelte Schlauch-Beutel (102) zertrennt wird.
11. Maschine zum Herstellen von längs- und quer-gesiegelten, gefüllten Folienbeuteln (102), insbesondere
nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, mit
- einer Transportvorrichtung (110) mit mehreren unabhängig voneinander entlang der
Transportvorrichtung (110) verfahrbaren TransportSchlitten (120) mit einer Haltevorrichtung
(13) zum Halten wenigstens eines darauf liegenden Folien-Bogens (100),
- entlang der Transportvorrichtung (110) in Durchlaufrichtung (10) durch die Transportvorrichtung
(10) aufeinanderfolgend
- wenigstens einer Auflegestation (2) zum Auflegen wenigstens eines, insbesondere
ebenen, Verpackungsmaterials auf einen Transportschlitten (120) insbesondere mittels
wenigstens eines Roboters (50', 50),
- wenigstens einer Füllstation (3) zum Auflegen wenigstens eines Produktes (P) auf
das auf dem Transportschlitten (120) liegende Verpackungsmaterial insbesondere mittels
wenigstens eines Roboters (50),
- wenigstens einer Aufrichtestation (4) zum dreidimensionalen Verformen des ebenen
Verpackungsmaterials zu einer Verpackung,
- wenigstens einer Siegelstation (5) zum dichten Versiegeln der Verpackung,
- einer Steuerung (9) zum Ansteuern zumindest der, insbesondere aller, beweglichen
Teile der Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Auflegestation (2) geeignet ist zum Auflegen eines nicht-formhaltigen Folien-Bogens
(100) als Verpackungsmaterial,
- die Aufrichtestation (4) in der Lage ist, durch Verformen, insbesondere ohne Dehnung
des Folien-Bogens (100), Bereiche, insbesondere Randbereiche (100a, b), des nicht-formhaltigen
Folien-Bogens (100) gegeneinander anzunähern, insbesondere gegeneinander zu legen,
- die Siegelstation (5) in der Lage ist, gegeneinandergelegte Bereiche (100a, b) ein
und desselben Folien-Bogens (100) dicht gegeneinander zu versiegeln.
12. Maschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Transportschlitten (120) als Auflagefläche wenigstens eine, insbesondere ohne
Werkzeug, einfach auswechselbare, insbesondere aufsteckbare, Formatplatte (15) umfasst,
und/oder
- die Formatplatte (15) gegenüber dem Grundkörper (16) des Transportschlittens (120)
um eine lotrecht zur Hauptebene der Formatplatte (15) verlaufende Schwenkachse (17)
schwenkbar, insbesondere drehbar, ist, vorzugsweise um mindestens 90°.
13. Maschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs-Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auflegestation (2)
- entweder einen Vorratsbehälter für Folien-Bögen (100) umfasst
- oder eine Herstell-Einheit (22) für Folienbögen (100), die insbesondere
- eine Vorratsrolle (23) für ein Folienband (98) umfasst sowie
- wenigstens eine Schneidvorrichtung (24) zum Abschneiden von in Achsrichtung (23')
der Vorratsrolle (23) verlaufenden Folienstreifen (99) vom freien Ende des Folienbandes
(98) und
- insbesondere eine Schneidvorrichtung (24) zum Zerschneiden des Folienbandes (98)
oder des abgetrennten Folienstreifens (99) in mehrere in Achsrichtung (23') aufeinanderfolgende
Folien-Bögen (100).
14. Maschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs-Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Aufrichtestation (3) in Durchlaufrichtung (10) nach der Füllstation (3) angeordnet
ist.
oder
- die Aufrichtestation (4) Leitflächen (18') aufweist, die durch Entlangfahren des
Folien-Bogens (100) mittels das Transportschlittens (120) Teile des nicht-formhaltigen
Folien-Bogens (100) in die gewünschte Lage umlegen und insbesondere in dieser Lage
halten kann.
15. Maschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs-Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Siegelstation (5) wenigstens eine, insbesondere in Durchlaufrichtung (10') ortsfest,
an der Transportvorrichtung (10) positionierte, Siegeleinheit (19) aufweist, die in
der Lage ist,
- wenigstens eine in Durchlaufrichtung (10) verlaufende Längs-Siegelnaht (101') herzustellen
an dem in Durchlaufrichtung (10) durch die Siegeleinheit (5) fahrenden Folien-Bogen
(100),
und/oder
- wenigstens eine in Querrichtung (11) zur Durchlaufrichtung (10), horizontal oder
vertikal, verlaufende Quer-Siegelnaht (102')an dem in Durchlaufrichtung (10') durch
die Siegeleinheit (5) stillstehenden Folien-Bogen (100) herzustellen.
16. Maschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs-Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung eine Umsetzstation (6) umfasst zum Umsetzen der dicht versiegelten,
gefüllten Folien-Beutel (102) in eine Umverpackung (130) und
- insbesondere die Umsetzstation (6) eine Transportvorrichtung (110') für die Umverpackungen
(130) umfasst, die insbesondere parallel und evtl. im Gegenlauf zur Transportvorrichtung
(110) für die Folien-Bögen (100) antreibbar ist.
17. Maschine nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs-Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- ein rahmenartiges, sich in Durchlaufrichtung erstreckendes, Maschinengestell (20)
vorhanden ist, in dem die einzelnen Bearbeitungsstationen (1 - 6) angeordnet sind
und in dem die Transportvorrichtung (110) mit ihrer Transportrichtung (10) in Durchlaufrichtung
der Maschine angeordnet ist,
und/oder
- die Vorratsrolle (23) der Herstell-Einheit (22) für Folienbögen (100) außerhalb,
insbesondere seitlich außerhalb, des Maschinengestelles (20) angeordnet ist, insbesondere
die Vorratsrolle (23) mit ihrer Achsrichtung (23') in Durchlaufrichtung (10) verlaufend.