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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zum Positionieren von Produkten auf Verpackungsträgern mit den technischen Markmalen des Verfahrensanspruchs 9.
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Bisher werden in der Praxis Produkte bei einer Einlegestation auf Verpackungsträgern positioniert, um von dort aus zusammen mit den Verpackungsträgern entlang einer Verpackungsstrecke zu nachgelagerten Arbeitsstationen, wie beispielsweise einer Siegelstation, transportiert zu werden. Bei der Siegelstation werden die Verpackungsträger und die darauf befindlichen Produkte in einen Siegelbereich hineingeführt, wo auf die Verpackungsträger eine Oberfolie gesiegelt wird, um die Produkte in den Verpackungsträgern luftdicht einzuschließen.
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Normalerweise funktioniert der Transport der Produkte auf den Verpackungsträgern zwischen der Einlegestation und der Siegelstation gut, solange die Produkte nicht auf den Verpackungsträgern verrutschen und gegebenenfalls in den Bereich der Verpackungsträger gelangen, wo anschließend die Oberfolie aufgesiegelt werden soll. Meistens handelt es sich dabei um einen Randbereich des Verpackungsträgers in Form einer vorgeformten Unterfolie.
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Allerdings hat sich herausgestellt, dass insbesondere der Transport von langen, flexiblen und teilweise gekrümmten Produkten problematisch sein kann, weil solche Produkte dazu tendieren, während des Transports auf den Verpackungsträgern zu verrutschen und/oder bereits beim oder nach dem Einlegen über die Verpackungsträger hinausragen bzw. in den Bereich gelangen, wo anschließend gesiegelt werden soll.
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Um ein Verrutschen der Produkte zu erkennen, werden in der Praxis Kamerasysteme verwendet. Wenn das Kamerasystem erkennt, dass sich die Produkte nicht mehr ordnungsgemäß auf den Verpackungsträgern befinden, also in den zu versiegelnden Bereich ragen, lässt sich der Verpackungsprozeß meist automatisch stoppen. Anschließend muss ein Bediener die Produkte auf die Verpackungsträger zu Recht rücken, damit der Verpackungsprozess fortfahren kann. Nachteilig daran ist vor allem, dass das dafür eingesetzte Kamerasystem teuer ist und es durch das automatische Stoppen des Verpackungsprozesses zu Stillstandszeiten kommt, wodurch die Herstellungskosten in die Höhe getrieben werden.
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In der Praxis hat sich vor allem herausgestellt, dass ein Verrutschen der Produkte auf den Verpackungsträgern durch den taktweisen Vorschub mit hohen Beschleunigungen entlang der Förderstrecke, durch Schließen des Siegelwerkzeuges der Siegelstation oder auch durch Rückstellkräfte der Produkte an sich hervorgerufen werden kann. Primär wird jedoch das taktweise Vorrücken der Produkte auf den Verpackungsträgern entlang der Verpackungsstrecke dafür verantwortlich gemacht, dass sich die Produkte während des Transports aus ihrer ursprünglichen Position heraus bewegen und gegebenenfalls in den zu versiegelnden Bereich der Verpackungsträger gelangen.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungsvorrichtung bzw. ein Verfahren dahingehend zu verbessern, dass die zu verpackenden Produkte während des Verpackungsprozesses nicht in einen zu versiegelnden Bereich der Verpackungsträger gelangen können, sodass es zu keinen Unterbrechungen während des Verpackungsprozesses kommt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die technischen Merkmale des Anspruchs 1 bzw. durch die technischen Merkmale des Verfahrensanspruchs 9. Verbesserte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die technischen Merkmale der Unteransprüche gegeben.
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Erfindungsgemäß ist eine Verpackungsvorrichtung vorgesehen, die eine Vorsiegelstation mit einem Siegelbereich, einen Einlegebereich und eine Folienführung, durch die eine Oberfolie der Vorsiegelstation zuführbar ist, umfasst. Gemäß der Erfindung sind Verpackungsträger derart in der Verpackungsvorrichtung positionierbar, dass sie sich jeweils teilweise in den Siegelbereich der Vorsiegelstation und in den Einlegebereich erstrecken, wobei die Vorsiegelstation dazu ausgebildet ist, den sich in den Siegelbereich erstreckenden Teil der Verpackungsträger entlang einer Vorsiegelnaht mit der Oberfolie zu versiegeln, um jeweils eine Einlegeöffnung in der Vorsiegelnaht freizulassen. Die Einlegeöffnung in der Vorsiegelnaht ist über den Einlegebereich zugänglich, sodass im Einlegebereich in die mit der Vorsiegelnaht versehenen Verpackungsträger durch die freigelassene Einlegeöffnung Produkte einschiebbar sind.
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Gemäß der Erfindung werden die Produkte erst dann auf den Verpackungsträgern positioniert, wenn die Verpackungsträger jeweils mit der Vorsiegelnaht versehen sind. Dabei verbindet die Vorsiegelnaht die Verpackungsträger und die entlang der Vorsiegelnaht gesiegelte Oberfolie derart, dass dazwischen eine Tasche entsteht, in die sich die Produkte gut einschieben lassen und in der die Produkte zugleich fixiert werden können.
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Dadurch wird erreicht, dass die eingeschobenen Produkte nicht mehr die Möglichkeit haben, sich auf den Verpackungsträgern wesentlich zu bewegen. Durch das Vorsehen der Vorsiegelnaht können die Produkte also so zwischen der Oberfolie und den Verpackungsträgern gehalten werden, dass sie nicht mehr in einen zu versiegelnden Bereich der Verpackungsträger gelangen können.
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Bevorzugt sind der Siegelbereich und der Einlegebereich direkt nebeneinander angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass die Produkte auf den Verpackungsträgern nicht zunächst eine Transportstrecke zurücklegen müssen, um zwischen dem Einlegebereich und dem Siegelbereich zu verfahren. Dies spart Platz.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verpackungsvorrichtung eine Schutzeinheit. Durch die Schutzeinheit lässt sich das Risiko von Betriebsunfällen minimieren.
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In einer verbesserten Ausführungsform umfasst die Schutzeinheit einen Deckel, der zwischen einer ersten Position, in der er den Einlegebereich bedeckt, und einer zweiten Position bewegbar ist, in der er den Einlegebereich freigibt. Dadurch kann dem Arbeitspersonal signalisiert werden, zu welcher Zeit die Produkte auf die Verpackungsträger positioniert werden sollen. Ebenfalls verhindert der Deckel, dass das Bedienpersonal in den Einlegebereich greift, wenn dies nicht erwünscht ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verpackungsvorrichtung eine Überwachungseinheit, die dazu ausgebildet ist, anzugeben, ob in sämtlichen mit der Vorsiegelnaht versehenen Verpackungsträgern ein Produkt eingeschoben ist. Sobald die Überwachungseinheit erkennt, dass nicht in jedem Verpackungsträger ein Produkt eingeschoben ist, kann dem Bedienpersonal automatisch signalisiert werden, dass die Produkte zum Einlegen an der Verpackungsvorrichtung ausgegangen sind bzw. dass Produkte der Verpackungsvorrichtung bereit gestellt werden müssen.
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Vorzugsweise umfasst die Verpackungsvorrichtung eine automatische Einlegeeinrichtung, vornehmlich einen Picker, der dazu ausgebildet ist, die Produkte im Einlegebereich durch die jeweiligen Einlegeöffnungen auf die Verpackungsträger zu schieben. Durch den Picker ist es möglich, dass die Produkte wiederholt positionsgenau auf bzw. in den Verpackungsträgern positioniert werden. Ebenfalls ist es durch den Picker möglich, die Produkte mit schnelleren Geschwindigkeiten auf den Verpackungsträgern zu positionieren, als dies manuell möglich wäre.
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Besonders nützlich kann es sein, wenn die Verpackungsvorrichtung eine Positionserkennungseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, eine Positionierung der Verpackungsträger relativ zum Siegelbereich und/oder relativ zum Einlegebereich zu überprüfen. Die Positionierungserkennungseinheit kann ebenfalls dazu ausgebildet sein, dem Bedienpersonal ein Signal zu übermitteln, wenn die Verpackungsträger nicht ordnungsgemäß relativ zum Siegelbereich und relativ zum Einlegebereich positioniert sind. Durch die Positionserkennungseinheit ist es möglich, reaktionsschnell darauf zu reagieren, wenn die Verpackungsträger nicht ordnungsgemäß der Verpackungsvorrichtung zugeführt werden.
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Besonders gut lässt sich die Oberfolie in den Siegelbereich der Siegelstation führen, wenn sie eine Umlenkrolle aufweist, die zwischen dem Siegelbereich und dem Einlegebereich angeordnet ist. Durch die Umlenkrolle kann die Oberfolie optimal zum Versehen der Vorsiegelnaht in den Siegelbereich eingeführt werden, wobei das Einschieben der Produkte im Einlegebereich nicht gehindert wird.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Positionieren von Produkten auf Verpackungsträgern, welche einer Verpackungsvorrichtung zugeführt werden. Die Verpackungsvorrichtung umfasst eine Vorsiegelstation mit einem Siegelbereich, einen Einlegebereich und eine Folienführung, durch die eine Oberfolie der Vorsiegelstation zugeführt wird. Die Verpackungsträger werden derart in der Verpackungsvorrichtung positioniert, dass sie sich jeweils teilweise in den Siegelbereich der Vorsiegelstation und in den Einlegebereich erstrecken, wobei die Vorsiegelstation den sich in dem Siegelbereich erstreckenden Teil der Verpackungsträger entlang einer Vorsiegelnaht mit der Oberfolie versiegelt, um jeweils eine Einlegeöffnung in der Vorsiegelnaht freizulassen. Die Einlegeöffnung wird über den Einlegebereich zugänglich gemacht, wobei im Einlegebereich in die mit der Vorsiegelnaht versehenen Verpackungsträger durch die freigelassene Einlegeöffnung Produkte eingeschoben werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zunächst die Vorsiegelnaht ausgebildet wird, um die Oberfolie abschnittsweise auf den Verpackungsträgern zu versiegeln. Die Vorsiegelnaht ermöglicht es, jeweils zwischen den Verpackungsträgern und der Oberfolie eine Tasche auszubilden, in die die Produkte eingeschoben werden können, wobei die Produkte durch die Oberfolie auf den Verpackungsträgern fixiert werden.
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Durch das Vorsehen der Vorsiegelnaht können die Produkte mit wenig Bewegungsfreiheit auf den Verpackungsträgern positioniert werden, sodass ein Verrutschen der Produkte während des Transports zu nachgelagerten Arbeitsstationen verhindert werden kann.
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Das Vorsehen der Vorsiegelnaht hat sich vor allem dann als Erfolg herausgestellt, wenn es darum geht, langgestreckte flexible Produkte, wie beispielsweise Katheterschläuche, zu verpacken. Diese können nämlich durch die vorgesiegelte Oberfolie auf den Verpackungsträgern derart gehalten werden, dass sie während eines anschließenden Transports auf den Verpackungsträgern nicht mehr verrutschen können.
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Vorzugsweise finden das Versehen der Verpackungsträger mit der Vorsiegelnaht und das Einschieben der Produkte durch die jeweils freigelassene Einlegeöffnung im selben Arbeitstakt statt. Dies ermöglicht verkürzte Verpackungszeiten. Ebenfalls wird dadurch erreicht, dass die gesamte Verpackungsstrecke weniger Platz einnimmt. Somit lässt sich das Verfahren auch in Produktionsstätten durchführen, wo lediglich ein geringer Platz zur Verfügung steht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Produkte manuell oder mittels einer automatischen Einlegevorrichtung, insbesondere mittels eines Pickers in die mit der Vorsiegelnaht versehenen Verpackungsträger durch die Einlegeöffnung eingeschoben werden. Während sich eine manuelle Bestückung besonders gut zum Einschieben von schlauchartigen flexiblen Produkten eignet, bietet die Verwendung des Pickers vor allem schnelle Bestückungszeiten, wodurch sich die Zeit des gesamten Verpackungsprozesses minimieren lässt. Ebenfalls kann durch den Einsatz des Pickers Arbeitsunfällen vorgebeugt werden.
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Vorzugsweise wird der Einlegebereich durch eine Schutzvorrichtung bedeckt, wenn die Verpackungsträger in die Verpackungsvorrichtung hinein oder aus dieser heraus transportiert werden. Die Schutzvorrichtung sorgt dafür, dass das Bedienpersonal nicht zu unerwünschten Zeiten in den Einlegebereich greift. Schließlich verhindert die Schutzvorrichtung, dass in den Einlegebereich unerwünschte Gegenstände geraten bzw. es zu Schmutzablagerungen im Einlegebereich kommt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Einlegebereich durch die Schutzvorrichtung freigegeben, wenn die Verpackungsträger zum Erzeugen der Vorsiegelnaht und Einlegen der Produkte in der Verpackungsvorrichtung positioniert sind. Das Freigeben des Einlegebereichs durch die Schutzvorrichtung geschieht also nur dann, wenn die Verpackungsträger mit Produkten bestückt werden sollen. Dadurch ist es bei einer manuellen Bestückung möglich, dem Bedienpersonal zu signalisieren, wann Produkte in die Verpackungsträger eingeschoben werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mit der Vorsiegelnaht versehenen Verpackungsträger zusammen mit den eingeschobenen Produkten vollständig in den Siegelbereich der Vorsiegelstation oder einer nachgelagerten Hauptsiegelstation transportiert werden, um die Oberfolie vollständig entlang einer Hauptsiegelnaht zu versiegeln. Die Vorsiegelstation bietet also die doppelte technische Funktion, sowohl zum Versehen der Vorsiegelnaht, als auch zum Versehen der Hauptsiegelnaht eingesetzt zu werden. Dadurch lässt sich das Verpackungsverfahren gemäß der Erfindung besonders platz- und zeitsparend einsetzen. Der Einsatz einer Hauptsiegelstation kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn zum Erzeugen der Hauptsiegelnaht ein anderes Siegelwerkzeug verwendet wird als zum Ausbilden der Vorsiegelnaht. Ein Transport des vorgesiegelten Verpackungsträgers zu einer nachgelagerten Hauptsiegelstation kann auch den Vorteil haben, dass sich währenddessen die Vorsiegelnaht komplett verhärtet, sodass das räumlich versetzte Ausbilden der Hauptsiegelnaht zu einem verbesserten Ergebnis führt.
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Vorzugsweise wird durch das Ausbilden der Hauptsiegelnaht die in der Vorsiegelnaht versehende Einlegeöffnung geschlossen oder versiegelt. Die Einlegeöffnung wird also durch die Hauptsiegelnaht geschlossen, sodass die auf den Verpackungsträgern platzierten Produkte eingeschlossen sind und ein weiteres Einschieben von Produkten nicht mehr möglich ist.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren genauer erläutert. Dabei zeigen die
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1: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung,
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2: einen vergrößerten Ausschnitt A der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung,
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3: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung,
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4: eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung,
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5: einen Verpackungsträger mit einem darin eingelegten Produkt und
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6: eine schematische Draufsicht auf die Verpackungsvorrichtung und den Siegelvorgang.
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Die 1 zeigt eine Verpackungsvorrichtung 1. Die Verpackungsvorrichtung 1 umfasst eine Vorsiegelstation 2. Die Vorsiegelstation 2 umfasst ein unteres und ein oberes Siegelwerkzeug 9, 10. Zwischen dem unteren und dem oberen Siegelwerkzeug 9, 10 ist ein Siegelbereich 3 vorgesehen. Vor dem Siegelbereich 3 ist ein Einlegebereich 4 ausgebildet. Der Einlegebereich 4 grenzt direkt an den Siegelbereich 3 an.
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Die 1 zeigt auch eine Oberfolienführung 5 mit einer ersten Umlenkrolle 11 und einer zweiten Umlenkrolle 12. Die erste Umlenkrolle 11 und die zweite Umlenkrolle 12 sind zwischen dem Einlegebereich 4 und dem Siegelbereich 3 angeordnet.
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Vor dem Einlegebereich 4 ist eine Schutzeinheit 6 vorgesehen. Die Schutzeinheit 6 umfasst einen Deckel 7. Der Deckel 7 ist beweglich angeordnet und befindet sich in der 1 in einer offenen Stellung, in der er den Einlegebereich 4 freigibt.
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Die 2 zeigt einen Ausschnitt A aus der 1. In der 2 ist besonders gut der Einlegebereich 4 der Verpackungsvorrichtung 1 zu sehen. Im Einlegebereich 4 sind sechs Verpackungsträger V nebeneinander angeordnet. Ein vorderer Teil der Verpackungsträger V erstreckt sich in den Siegelbereich 3, wo er zum Anbringen einer Vorsiegelnaht VS zur Verfügung steht, und ein hinterer Teil der Verpackungsträger V erstreckt sich in den Einlegebereich 4, wo er zugänglich ist und mit Produkten P durch eine Einlegeöffnung E bestückt werden kann.
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In der 2 sind auf den Verpackungsträgern V noch keine Produkte P angeordnet. Sobald auf die sich in den Siegelbereich 3 erstreckenden vorderen Abschnitte der Verpackungsträger V eine Vorsiegelnaht angebracht ist, können die Verpackungsträger V über den Einlegebereich 4 mit Produkten P bestückt werden. Dabei werden die Produkte P einfach über die im Einlegebereich 4 bereit gehaltene Einlegeöffnung E auf die Verpackungsträger V geschoben.
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Die 3 zeigt eine Seitenansicht der Verpackungsvorrichtung 1. In Transportrichtung F werden der Verpackungsvorrichtung 1 Verpackungsträger V zugeführt, in die im Einlegebereich 4 Produkte P eingeschoben werden.
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Außerdem umfasst die Verpackungsvorrichtung 1 der 3 einen Picker 8, der so angeordnet ist, dass er die Produkte P in die sich in den Einlegebereich 4 erstreckenden Verpackungsträgerabschnitte einlegen kann.
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Die 3 zeigt auch eine Überwachungseinheit 13, die dazu ausgebildet ist, anzugeben, ob in sämtlichen mit der Vorsiegelnaht VS versehenen Verpackungsträgern V ein Produkt P eingeschoben ist. Dazu umfasst die Überwachungseinheit 13 eine Kamera, die feststellt, ob in den im Einlegebereich 4 sichtbaren Verpackungsträgerabschnitten Produkte eingeschoben sind.
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Schließlich zeigt die 3 eine Positionserkennungseinheit 15, die dazu ausgebildet ist, eine Positionierung der Verpackungsträger V relativ zum Siegelbereich 3 und relativ zum Einlegebereich 4 zu überprüfen. Mit der Positionserkennungseinheit 15 lässt sich feststellen, ob die Verpackungsträger V richtig zum Bestücken mit den Produkten P im Einlegebereich 4 angeordnet sind.
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Die 4 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung 1. In Transportrichtung F ist die Schutzeinheit 6 vor dem Einlegebereich 4 angeordnet und der Einlegebereich 4 liegt vor der Vorsiegelstation 2.
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Die 5 zeigt einen Verpackungsträger V mit einem darin eingelegten Produkt P. Das Produkt P ist ein Katheterschlauch. Der Verpackungsträger V weist eine Siegelnaht S auf, die ringsherum um den Verpackungsträger V verläuft. Die Siegelnaht S umfasst eine Vorsiegelnaht VS und eine Hauptsiegelnaht HS. In der 5 sind ein Bereich der Vorsiegelnaht VS und ein Bereich der Hauptsiegelnaht HS zu sehen. Beide Bereiche können unterschiedlich groß ausgebildet sein, wobei der Bereich der Hauptsiegelnaht HS als Einlegeöffnung E groß genug sein muss, um ein Produkt P durchzuschieben. Die Vorsiegelnaht VS wird U-förmig im Siegelbereich 3 der Vorsiegelstation 2 gefertigt, wobei der Bereich der Hauptsiegelnaht HS zunächst unversiegelt bleibt, um die Einlegeöffnung E auszubilden und um das Produkt P durch die Einlegeöffnung E in die von der Vorsiegelnaht VS gebildete Tasche auf dem Verpackungsträger V zu platzieren.
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Die 6 zeigt die Vorsiegelstation 2 mit darin positionierten Verpackungsträgern V, wobei sich jeweils ein vorderer Abschnitt der Verpackungsträger V in den Siegelbereich 3 und ein hinterer Abschnitt der Verpackungsträger V in den Einlegebereich 4 der Vorsiegelstation 2 erstrecken.
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In der 6 ist auch eine Vorsiegelplatte 16 zu sehen, die dazu ausgebildet ist, die Oberfolie O entlang der Vorsiegelnaht VS auf den Verpackungsträgern V zu versiegeln. Die Vorsiegelnaht VS ist jeweils U-förmig auf dem Verpackungsträger V ausgebildet. Durch die Vorsiegelnaht VS wird zwischen dem Verpackungsträger V und der entlang der Vorsiegelnaht VS versiegelten Oberfolie O eine Tasche 18 geschaffen, in die sich das Produkt P gut einschieben lässt. Das Erzeugen der Vorsiegelnaht VS auf den Verpackungsträgern V und das Einschieben der Produkte P durch die Einlegeöffnung E in die mit der Vorsiegelnaht VS versehenen Verpackungsträger V findet in der 6 im selben Arbeitstakt statt.
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Die 6 zeigt auch eine Hauptsiegelstation 14, die in Transportrichtung F der Vorsiegelstation 2 nachgelagert ist. Die Hauptsiegelstation 14 umfasst eine Hauptsiegelplatte 17. Die Hauptsiegelplatte 17 ist dazu ausgebildet, die Hauptsiegelnaht HS auf den Verpackungsträgern V zu erzeugen. Die Hauptsiegelnaht HS kann dadurch entstehen, dass die Hauptsiegelplatte 17 lediglich den durch die Vorsiegelnaht VS als Einlegeöffnung E freigelassenen Nahtabschnitt vollends versiegelt, um die Oberfolie O ringsherum auf dem Verpackungsträger V zu versiegeln.
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Die Hauptsiegelnaht HS verläuft jeweils ringsherum am Verpackungsträger V, wobei sie zwischen der Oberfolie O und dem Verpackungsträger V einen geschlossenen Raum 19 ausbildet, in der das Produkt P eingeschlossen ist.
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Gemäß der 6 findet das Erzeugen der Hauptsiegelnaht HS in der Hauptsiegelstation 14 statt, die der Vorsiegelstation 2 nachgelagert ist. Allerdings kann ebenso vorgesehen sein, dass die Vorsiegelstation 2 dazu ausgebildet ist, sowohl die Vorsiegelnaht VS, als auch die Hauptsiegelnaht HS zu erzeugen. Zum Erzeugen der Hauptsiegelnaht HS würden die mit einer Vorsiegelnaht VS versehenen und mit den Produkten P bestückten Verpackungsträger V so im Siegelbereich 3 der Vorsiegelstation 2 platziert werden, dass der die Einlegeöffnung E bildende nicht versiegelte Nahtabschnitt unter der Vorsiegelplatte 16 positioniert ist. Die Hauptsiegelnaht HS könnte dann mit der Vorsiegelplatte 16 erzeugt werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung können Produkte gut auf bzw. in den Verpackungsträgern positioniert werden. Sobald die Vorsiegelnaht durch die Vorsiegelstation gefertigt ist, können die Produkte auf den Verpackungsträgern platziert werden und werden dabei gleichzeitig auf den Verpackungsträgern fixiert. Die Erfindung ermöglicht es, zu verhindern, dass die Produkte in einen Siegelbereich gelangen und dabei den Verpackungsprozess stören.
