DE102013210284A1 - Device for welding at least one flexible film web and tubular bag machine - Google Patents

Device for welding at least one flexible film web and tubular bag machine Download PDF

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DE102013210284A1
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sealing
film web
sealing elements
optical element
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Andreas Russ
Christoph Hammer
Michael Voeth
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10; 10a bis 10g) zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn (3), mit wenigstens einer Laserstrahlquelle zur Erzeugung wenigstens eines Laserstrahls (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c), wobei der wenigstens eine Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) in einen die Laserstrahlung absorbierenden Verbindungsbereich (25) der wenigstens einen Folienbahn (3) zum Erzeugen einer Schweißnaht (6; 7, 8) einkoppelbar ist, und mit einer Einrichtung (105, 106) zum in Anlagekontakt bringen der wenigstens einen Folienbahn (3) im Verbindungsbereich (25).The invention relates to a device (10; 10a to 10g) for welding at least one flexible film web (3), with at least one laser beam source for generating at least one laser beam (17 to 19; 26; 29; 29a to 29c), the at least one laser beam (17 to 19; 26; 29; 29a to 29c) can be coupled into a connecting region (25) of the at least one film web (3) which absorbs the laser radiation in order to produce a weld seam (6; 7, 8), and with a device (105, 106) to bring the at least one film web (3) into contact in the connecting area (25).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Schlauchbeutelmaschine zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to a device for welding at least one flexible film web according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a tubular bag machine for producing tubular bag packages using a device according to the invention.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 38 13 570 A1 bekannt. Sie dient dem Ausbilden einer Längsnaht an Schlauchbeutelpackungen bei einer Schlauchbeutelmaschine, wobei die Vorrichtung im Bereich einer Schlauchformeinrichtung, bestehend aus einer Formschulter und einem Formrohr angeordnet ist, um die eine ebene Folienbahn geführt wird. Zum Zusammenführen und Überlappen der beiden in Längsrichtung verlaufenden Randbereiche der Folienbahn ist im Bereich der Formschulter eine Kontakteinrichtung in Form eines Leitkörpers vorgesehen. In dem Bereich, in dem die beiden längsseitigen Randstreifen der Folienbahn zusammengeführt werden, ist ein Laserstrahl in die Folienbahn einkoppelbar, der die beiden Längsränder an der Innenseite der späteren Längsnaht bis auf eine Temperatur erhöht, die der Schmelztemperatur des Materials entspricht. Wesentlich dabei ist, dass der Laserstrahl derart geführt ist, dass dieser parallel zur Achse des Formrohrs bzw. in Richtung der Längsnaht ausgerichtet ist, derart, dass er insbesondere nicht von der Außenseite der späteren Längsnaht her in die Folienbahn bzw. die Längsränder eingekoppelt wird. Zur Strahlführung des Laserstrahls ist im Bereich der Formschulter bzw. des Formrohrs ein optisches Element zur Reflexion und Fokussierung des Laserstrahls vorgesehen, wobei die Einrichtung zur Erzeugung des Laserstrahls offensichtlich außerhalb der Schlauchformeinrichtung angeordnet ist, derart, dass deren Laserstrahl in Richtung auf das angesprochene Spiegelelement zielt. Such a device is known from DE 38 13 570 A1 known. It serves to form a longitudinal seam on tubular bag packages in a tubular bag machine, wherein the device is arranged in the region of a tube forming device, consisting of a forming shoulder and a forming tube, around which a flat foil web is guided. For merging and overlapping the two longitudinally extending edge regions of the film web, a contact device in the form of a guide body is provided in the region of the forming shoulder. In the region in which the two longitudinal edge strips of the film web are brought together, a laser beam can be coupled into the film web, which increases the two longitudinal edges on the inside of the later longitudinal seam to a temperature which corresponds to the melting temperature of the material. It is essential that the laser beam is guided such that it is aligned parallel to the axis of the forming tube or in the direction of the longitudinal seam, such that it is not coupled in particular from the outside of the later longitudinal seam forth in the film web or the longitudinal edges. For beam guidance of the laser beam, an optical element for reflection and focusing of the laser beam is provided in the region of the forming shoulder or the forming tube, wherein the means for generating the laser beam is obviously arranged outside of the tube forming device, such that their laser beam is aimed in the direction of the addressed mirror element ,

Aus der EP 1 987 944 B1 ist es darüber hinaus bekannt, bei einer Laserstrahlschweißvorrichtung den Laserstrahl senkrecht zur Ebene zweier Bauteile zu führen und gleichzeitig durch einen Fluidstrom ein Zusammenpressen der Werkstücke im Verbindungsbereich zu erzielen. Der Laserstrahl wird dabei durch den Fluidstrahl hindurchgeführt. From the EP 1 987 944 B1 It is also known, in a laser beam welding device to guide the laser beam perpendicular to the plane of two components and at the same time to achieve a compression of the workpieces in the connection area by a fluid flow. The laser beam is passed through the fluid jet.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine vorrichtungstechnisch besonders einfach aufgebaute, kompakte sowie hinsichtlich der Strahlführung des Laserstrahls und der Ausbildung des Verbindungsbereichs optimierte Vorrichtung ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Einrichtung zum Zusammenführen und gegeneinander in Kontaktbringen der Folienbahnabschnitte zwei zusammenwirkende Siegelelemente aufweist, dass wenigstens eines der Siegelelemente für den wenigstens einen Laserstrahl zumindest bereichsweise durchlässig ist, und dass der wenigstens eine Laserstrahl durch das für den Laserstrahl zumindest bereichsweise durchlässige Siegelelement in den Verbindungsbereich, vorzugsweise in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Folienbahn angeordneten Richtung, einleitbar ist. Durch eine derartige Ausbildung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass eine mit einer definierten Anlagekraft bzw. Presskraft ausgebildete Siegeleinrichtung erzielt wird, wobei im Bereich der Siegeleinrichtung der Laserstrahl in das Material der Folienbahn eindringt, und wobei durch die Siegeleinrichtung eine definierte Geometrie und Anordnung des Verbindungsbereichs erzielt wird, wodurch die Einkopplung des Laserstrahls in das Material der Folienbahn(en) hochgenau erfolgen kann. Based on the illustrated prior art, the present invention seeks to further develop a device for welding at least one flexible sheet according to the preamble of claim 1 such that a device of particularly simple construction, compact and with respect to the beam guidance of the laser beam and the formation of the connection area optimized device is enabled. This object is achieved in a device for welding at least one flexible film web with the features of claim 1, characterized in that the means for merging and against each other in contacting the film web sections two cooperating sealing elements that at least one of the sealing elements for at least one laser beam at least partially is permeable, and that the at least one laser beam can be introduced into the connection region, preferably in a direction at least substantially perpendicular to the plane of the film web, by the sealing element which is at least partially permeable to the laser beam. By such a design, the advantage is achieved, in particular, that a sealing device designed with a defined contact force or pressing force is achieved, wherein in the region of the sealing device the laser beam penetrates into the material of the film web, and whereby by the sealing device a defined geometry and arrangement of the connecting region is achieved, whereby the coupling of the laser beam in the material of the film web (s) can be done with high accuracy.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the device according to the invention for welding at least one flexible film web are listed in the subclaims.

Insbesondere zur Erzeugung von Quernähten und Längsnähten bei Schlauchbeutelpackungen ist es wünschenswert, das Aufschmelzen des Materials der wenigstens einen Folienbahn in einem linienförmigen Bereich erfolgen zu lassen. Hierzu sind verschiedenste Ausführungsformen denkbar, die eine derartige, linienförmige Erwärmung und somit auch eine linienförmige Schweißnaht erzeugen. In einer ersten Variante einer derartigen Ausbildung ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Laserstrahlquelle zur Ausbildung mehrerer, separater Laserstrahlen ausgebildet ist, und dass die Laserstrahlen mittels wenigstens eines optischen Elements derart ausgerichtet und/oder formbar sind, dass sie im Verbindungsbereich eine durchgängige Schweißnaht erzeugen. Unter „Laserstrahlquelle“ kann dabei sowohl eine einzige Laserstrahlquelle verstanden werden, die durch Auskoppelung verschiedener Teilbereiche des Laserstrahls mehrere, separate Laserstrahlen zur Verfügung stellt, oder aber eine Vielzahl von Laserstrahlquellen derart, dass jede der Laserstrahlquellen einen separaten Laserstrahl erzeugt. Eine derartige Ausbildung, bei der zwar einerseits eine durchgängige Schweißnaht erzeugt wird, andererseits die einzelnen Teilbereiche der Schweißnaht jedoch durch separate Laserstrahlen erzeugt werden hat darüber hinaus den besonderen Vorteil, dass beispielsweise beim Auftreten von Lagensprüngen, wie sie typischerweise bei der Ausbildung von Quernähten vorkommen, durch eine entsprechende Ausbildung und/oder Anordnung der einzelnen Laserstrahlen, derart, dass unterschiedliche Energiemengen in die unterschiedlichen Teilbereiche entsprechend der unterschiedlichen Lagenanzahl der Folienbahnen angebracht werden kann, eine hinsichtlich der thermischen Belastung und Festigkeit optimierte Schweißnaht erzeugt werden kann. In particular for the production of transverse seams and longitudinal seams in tubular bag packages, it is desirable to allow the material of the at least one film web to be melted in a linear area. For this purpose, various embodiments are conceivable that produce such a linear heating and thus also a line-shaped weld. In a first variant of such a design it is provided that the at least one laser beam source is designed to form a plurality of separate laser beams, and that the laser beams are aligned and / or formable by means of at least one optical element such that they produce a continuous weld seam in the connection region , The term "laser beam source" can be understood to mean both a single laser beam source which provides a plurality of separate laser beams by decoupling different partial areas of the laser beam or a multiplicity of laser beam sources such that each of the laser beam sources generates a separate laser beam. Such a design, in which on the one hand, a continuous weld is generated, on the other hand, the individual portions of the weld, however, be generated by separate laser beams also has the particular advantage that, for example, the occurrence of layer jumps, such They typically occur in the formation of transverse seams, by a corresponding formation and / or arrangement of the individual laser beams, such that different amounts of energy can be mounted in the different sub-areas corresponding to the different number of layers of the film webs, produced with respect to the thermal load and strength optimized weld can be.

In alternativer Ausgestaltung der Vorrichtung kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Laserstrahlquelle zur Ausbildung eines einzigen Laserstrahls ausgebildet ist, und dass der Laserstrahl durch wenigstens ein optisches Element derart geformt wird, dass er im Verbindungsbereich eine längliche Form aufweist. In der Praxis bedeutet dies, dass es durch ein entsprechendes optisches Element bzw. eine Fokussierlinse ermöglicht wird, den üblicherweise in dem Eintrittsbereich in das optische Element runden Laserstrahl derart umzuformen, dass ein länglicher Laserstrahl im Verbindungsbereich erzeugt wird. In an alternative embodiment of the device, it can be provided that the at least one laser beam source is designed to form a single laser beam, and that the laser beam is formed by at least one optical element such that it has an elongated shape in the connection region. In practice, this means that it is possible by means of a corresponding optical element or a focusing lens to transform the laser beam, which is usually round in the entry region into the optical element, in such a way that an elongate laser beam is generated in the connection region.

In wiederum alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Laserstrahlquelle zur Ausbildung eines einzigen Laserstrahls ausgebildet ist, und dass der Laserstrahl zumindest mittelbar durch eine Scanneroptik entlang des Verbindungsbereichs bewegbar ist. Eine derartige Ausgestaltung hat zwar durch die Scanneroptik einen ggf. erhöhten vorrichtungstechnischen Aufwand zur Folge, hat jedoch den Vorteil, dass durch die Scanneroptik beliebige Nahtformen und, abhängig von der Bewegung der Scanneroptik, unterschiedliche Energieeinträge in die Schweißnaht ermöglicht werden, so dass eine derartige Ausführungsform ebenfalls besonders bevorzugt bei der Verwendung zur Erzeugung von Quernähten mit Lagensprüngen angewandt werden kann. In yet an alternative embodiment of the invention, it can be provided that the at least one laser beam source is designed to form a single laser beam, and that the laser beam is movable at least indirectly through a scanner optics along the connection region. Although such an embodiment has the scanner optics possibly increased device complexity result, but has the advantage that the scanner optics arbitrary seam shapes and, depending on the movement of the scanner optics, different energy inputs are made possible in the weld, so that such an embodiment also particularly preferably when used for the production of transverse seams with layer jumps can be applied.

In einer ersten konstruktiven Ausgestaltung der Siegelelemente sind diese vorzugsweise blockförmig ausgebildet. Das bedeutet, dass zum Erzeugen einer Schweißnaht einer bestimmten Länge im Bereich der Siegelbacken die Packstoffbahn(en) zwischen den beiden Siegelelementen mit insbesondere gleichmäßigem Anpressdruck gegeneinander gedrückt werden. Derartige, blockförmige Elemente eignen sich insbesondere bei der getakteten Herstellung von Siegelnähten, d.h. insbesondere bei der Herstellung von Quernähten an Schlauchbeutelpackungen.In a first structural embodiment of the sealing elements, these are preferably formed block-shaped. This means that for producing a weld seam of a certain length in the region of the sealing jaws, the packaging material web (s) between the two sealing elements are pressed against one another with a particularly uniform contact pressure. Such block-shaped elements are particularly useful in the timed production of seal seams, i. in particular in the production of cross-seams on tubular bag packages.

Um ein problemloses Weiterfördern des Packstoffschlauchs bei der Herstellung von Quernähten unter Verwendung der blockförmigen Elemente zu erzielen, ist es bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens eines der Siegelelemente in einer Ebene senkrecht zu der Folienbahn beweglich angeordnet ist. Wenn beide Siegelelemente beweglich angeordnet sind hat dies den Vorteil, dass der Bewegungshub an den beiden Siegelelementen jeweils relativ gering ausfallen kann, so dass relativ kurze Taktzeiten und somit eine hohe Leistung der Vorrichtung erzielbar ist. Nachteilig dabei kann es jedoch sein, dass je nach Ausbildung der Laserstrahleinrichtung ein erhöhter vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich ist. In order to achieve a problem-free further conveying of the packaging material tube in the production of transverse seams using the block-shaped elements, it is preferably provided that at least one of the sealing elements is arranged to be movable in a plane perpendicular to the film web. If both sealing elements are arranged to be movable, this has the advantage that the movement stroke on the two sealing elements can each be relatively small, so that relatively short cycle times and thus high performance of the device can be achieved. The disadvantage here, however, may be that, depending on the design of the laser beam device, an increased device complexity is required.

In alternativer Ausgestaltung der Vorrichtung, die sich insbesondere zur Erzeugung von Längsnähten bei kontinuierlicher Fertigung der Längsnähte eignet, wird vorgeschlagen, dass wenigstens eines der beiden Siegelelemente in Form einer in einer parallel zu der Folienbahn in einer Drehachse drehbaren Siegelrolle ausgebildet ist.In an alternative embodiment of the device, which is particularly suitable for the production of longitudinal seams in continuous production of the longitudinal seams, it is proposed that at least one of the two sealing elements is designed in the form of a sealing roll which can rotate in a rotation axis parallel to the film web.

Ganz besonders bevorzugt bei der letztgenannten Ausführungsvariante ist es, wenn beide Siegelelemente als Siegelrollen ausgebildet sind.Very particularly preferred in the latter embodiment is when both sealing elements are designed as sealing rolls.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die sowohl bei den angesprochenen blockförmigen Siegelelementen, als auch bei den Siegelelementen in Form einer Siegelrolle verwendet werden kann sieht vor, dass das wenigstens eine optische Element in dem für den wenigstens einen Laserstrahl durchlässigen Siegelelement integral angeordnet ist. Dadurch wird ein besonders kompakter und mechanisch robuster Aufbau der Vorrichtung ermöglicht.A further embodiment of the invention, which can be used both in the mentioned block-shaped sealing elements, as well as the sealing elements in the form of a sealing roller provides that the at least one optical element is integrally disposed in the permeable to the at least one laser beam sealing element. This allows a particularly compact and mechanically robust construction of the device.

Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass das für den Laserstrahl zumindest bereichsweise durchlässige Siegelelement zumindest teilweise aus Glas besteht. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es insbesondere relativ einfach, durch entsprechende Schliffe bzw. Anordnung optischer Elemente innerhalb des Glaskörpers das optische Element auszubilden.In particular, it is provided that the at least partially permeable sealing element for the laser beam consists at least partially of glass. Such a design makes it possible in particular relatively easy to form the optical element by appropriate grinding or arrangement of optical elements within the glass body.

Um einerseits einen optimierten Wirkungsgrad der Vorrichtung zu erzielen, bei der möglichst die gesamte Wärmeenergie in den Verbindungsbereich einstrahlt, und andererseits die Erwärmung des nicht der Durchleitung des Laserstrahls dienenden Siegelelements zu vermeiden wird vorgeschlagen, dass ein für den wenigstens einen Laserstrahl nicht durchlässige Siegelelement für den wenigstens einen Laserstrahl reflektierend ausgebildet ist.On the one hand to achieve an optimized efficiency of the device in which as far as possible the entire heat energy radiates into the connection area, and on the other hand to avoid the heating of the non-passing the laser beam serving sealing element is proposed that a non-permeable to the at least one laser beam sealing element for the at least one laser beam is formed reflecting.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass beide Siegelelemente identisch ausgebildet sind. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die wenigstens eine Packstoffbahn von beiden Seiten her von wenigstens einem Laserstrahl erwärmt wird. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil, dass die thermische Belastung der Folienbahn(en) bei einer bestimmten Taktzeit minimiert werden kann, da die zum Aufschmelzen der Folienbahn(en) erforderliche Energie gleichzeitig von beiden Seiten in den Verbindungsbereich eingebracht werden kann, wodurch die in die Folienbahn(en) von einer Seite her eingebrachte Energie relativ gehalten werden kann. Darüber hinaus werden ggf. Verzugserscheinungen durch unterschiedliche Erwärmungen der beiden Folienbahnseiten vermieden. Eine derartige Ausführungsform ist insofern insbesondere hinsichtlich der verwendbaren Folienmaterialien und der Variabilität hinsichtlich der Materialstärke besonders vorteilhaft einsetzbar.A further advantageous embodiment of the invention provides that both sealing elements are identical. In other words, this means that the at least one packaging material web is heated from both sides by at least one laser beam. Such an embodiment has the advantage that the thermal load of the film web (s) can be minimized at a certain cycle time, since the energy required to melt the film web (s) can be introduced simultaneously from both sides in the connection area, whereby the energy introduced into the film web (s) from one side can be kept relatively. In addition, possibly distortion symptoms are avoided by different heating of the two film web pages. Such an embodiment is particularly advantageous in particular with regard to the usable film materials and the variability in terms of material thickness.

Eine weitere, besonders bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass der wenigstens eine Laserstrahl zusätzlich zum Trennen der Folienbahn ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung des Laserstrahls wird beispielsweise durch eine zeitweilige Erhöhung der Laserstrahlleistung nach dem Verschweißen ermöglicht, wobei es insbesondere vorgesehen sein kann, dass durch eine entsprechende Optik oder eine entsprechende Bewegung des Laserstrahls die Schnittbreite des Laserstrahls deutlich geringer ist als die Breite der Schweißnaht. Dadurch eignet sich eine derartige Vorrichtung insbesondere zur Ausbildung von Quernähten an Schlauchbeutelpackungen, so dass auf separate, insbesondere mechanisch arbeitende Trennmesser verzichtet werden kann. Eine derartige Anordnung ermöglicht es daher insbesondere auch einen besonders kompakten und vorrichtungstechnisch vorteilhaften Aufbau einer kombinierten Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung zu realisieren. A further, particularly preferred embodiment of the device provides that the at least one laser beam is additionally designed for separating the film web. Such a design of the laser beam is made possible, for example, by a temporary increase in the laser beam power after welding, wherein it may be provided in particular that the cutting width of the laser beam is significantly smaller than the width of the weld by a corresponding optics or a corresponding movement of the laser beam. As a result, such a device is particularly suitable for the formation of transverse seams on tubular bag packages, so that it is possible to dispense with separate, in particular mechanically operating, separating blades. Such an arrangement therefore makes it possible, in particular, to realize a particularly compact and device-technically advantageous construction of a combined cross-seam-sealing and separating device.

Wie bereits oben erläutert, weisen insbesondere Quernähte bei Schlauchbeutelpackungen Lagensprünge auf, d.h., dass beispielsweise eine gegen eine flache Seite der Schlauchbeutelpackung umgelegte Längsnaht im Bereich einer Quernahtsiegeleinrichtung eine Erhöhung der Lagenanzahl von zwei auf vier Lagen zur Folge hat. Bei konventionellen Quernahtsiegeleinrichtungen unter Verwendung insbesondere von beheizten Siegelbacken ist es daher erforderlich, durch einen entsprechenden Pressdruck sowie eine entsprechende Wärmeeinleitung dafür Sorge zu tragen, dass auch im Bereich der vier Lagen dichte Quernähte erzeugt werden. Ein derartig hoher Energieeintrag bzw. eine derartig hohe Presskraft ist jedoch hinsichtlich der Bereiche der Quersiegelnaht überdimensioniert, in denen beispielsweise lediglich zwei Lagen an Folienmaterial vorhanden sind. Daher ist es in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die sich insbesondere zum Ausbilden derartiger Quernähte eignet vorgesehen, dass der wenigstens eine Laserstrahl und/oder das wenigstens eine optische Element derart ausgebildet sind/ist, dass entlang des Verbindungsbereichs unterschiedliche Energiemengen einleitbar sind. Das bedeutet, dass mit Blick auf das eben beschriebene Ausführungsbeispiel beispielsweise in dem Bereich der Quersiegelnaht, in dem vier Lagen vorhanden sind, die doppelte Energiemenge eingekoppelt wird wie in dem Bereich oder den Bereichen, in denen lediglich zwei Lagen vorhanden sind. As already explained above, in particular transverse seams in tubular bag packages have discontinuities, that is, for example, a longitudinal seam folded in the region of a cross-seam sealing device against a flat side of the tubular bag package results in an increase in the number of layers from two to four layers. In conventional cross-seam-sealing devices, in particular using heated sealing jaws, it is therefore necessary to ensure, by means of a corresponding pressing pressure and a corresponding introduction of heat, that dense transverse seams are produced even in the region of the four layers. However, such a high energy input or such a high pressing force is oversized with respect to the regions of the transverse sealing seam in which, for example, only two layers of film material are present. It is therefore provided in a preferred embodiment of the invention, which is suitable in particular for forming such transverse seams, that the at least one laser beam and / or the at least one optical element is / are designed such that different amounts of energy can be introduced along the connection region. This means that in view of the embodiment just described, for example, in the region of the transverse sealing seam in which four layers are present, twice the amount of energy is coupled in as in the region or regions in which only two layers are present.

Ganz besonders ist der Einsatz einer insoweit beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn bei Schlauchbeutelmaschinen zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen, wobei derartige Schlauchbeutelmaschinen eine Schlauchformeinrichtung, eine Quernaht- und eine Längsnahtsiegeleinrichtung umfassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierbei sowohl im Bereich der Quernaht- als auch im Bereich der Längsnahtsiegeleinrichtung angeordnet sein. Very particular is the use of a device according to the invention so far described for welding at least one flexible film web in tubular bag machines for producing tubular bag packages, such bagging machines include a tube forming device, a cross-seam and a longitudinal seam sealing device. In this case, the device according to the invention can be arranged both in the region of the transverse seam and in the region of the longitudinal seam sealing device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 eine vereinfachte Darstellung einer Schlauchbeutelmaschine zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 a simplified representation of a tubular bag machine for producing tubular bag packages using a device according to the invention,

2 eine auf der Schlauchbeutelmaschine gemäß 1 hergestellte Schlauchbeutelpackung in einer Vorderansicht, 2 one on the flow wrapper according to 1 manufactured tubular bag package in a front view,

3 eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschweißen zweier flexibler Folienbahnen im Bereich einer Quernahtsiegeleinrichtung unter Verwendung mehrerer Laserstrahlen, 3 a first device according to the invention for welding two flexible film webs in the region of a transverse seam sealing device using a plurality of laser beams,

4 eine gegenüber 3 modifizierte Vorrichtung unter Verwendung eines einzelnen Laserstrahls, 4 one opposite 3 modified device using a single laser beam,

5a und 5b eine weitere, gegenüber 4 abgewandelte Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung einer Scanneroptik in verschiedenen Ansichten und 5a and 5b another, opposite 4 modified embodiment of the invention using a scanner optics in different views and

6 bis 11 jeweils weitere abgewandelte erfindungsgemäße Vorrichtungen, jeweils in vereinfachter Seitenansicht. 6 to 11 in each case further modified inventive devices, each in a simplified side view.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In der 1 ist in stark vereinfachter Darstellung eine Schlauchbeutelmaschine 100 zum Herstellen von in der 2 in Einzeldarstellung dargestellten Schlauchbeutelpackungen 1 dargestellt. Die Schlauchbeutelmaschine 100 dient bevorzugt, jedoch nicht einschränkend, zum Verpacken von stückigen oder pastösen bzw. flüssigen Lebensmitteln wie Chips, Bonbons, Senf, Ketchup, Milch o.ä. In the 1 is a highly simplified representation of a tubular bag machine 100 for making in the 2 in individual presentation illustrated tubular bag packages 1 shown. The flow wrapper 100 is preferred, but not limiting, for packaging chunky or pasty or liquid foods such as chips, candies, mustard, ketchup, milk or similar

Die Schlauchbeutelmaschine 100 umfasst eine Schlauchformeinrichtung 101 in Form einer Formschulter 102, die von einem Formrohr 103 durchsetzt ist. Das Formrohr 103 dient gleichzeitig dem Befüllen der Schlauchbeutelpackungen 1 mit den angesprochenen Inhalten. Die soweit bekannte Schlauchbeutelmaschine 100 dient dem Formen eines Packstoffschlauchs 2 aus wenigstens einer ebenen, thermoverschweißbaren Folienbahn 3, die insbesondere in Rollenform bevorratet ist und der Schlauchformeinrichtung 101 mittels an sich bekannter, und daher nicht dargestellter Vorzugswalzen o.ä. zugeführt wird. The flow wrapper 100 includes a tube forming device 101 in the form of a form shoulder 102 that of a shaping tube 103 is interspersed. The form tube 103 at the same time serves to fill the tubular bag packages 1 with the addressed content. The known bagging machine 100 serves to form a packaging tube 2 from at least one flat, thermo-weldable film web 3 , which is stored in particular in roll form and the tube forming device 101 by means of known, and therefore not shown, preferred rollers o.ä. is supplied.

Im Bereich der Formschulter 102 wird die ebene Folienbahn 3 um das Formrohr 103 umgelegt, derart, dass zwei längsseitige Randbereiche der Folienbahn 3 gegeneinander gelegt sind und vorzugsweise senkrecht von dem Formrohr 103 wegragen. Auf einander gegenüberliegenden Seiten des Formrohrs 103 sind, in ebenfalls an sich bekannter Art und Weise beispielhaft vakuumunterstützte Vorzugsbänder 104 angeordnet, die dem taktweisen Vorziehen des Packstoffschlauchs 2 im Bereich des Formrohrs 103 dienen. Ferner ist im Bereich des Formrohrs 103, beispielhaft in Höhe der Vorzugsbänder 104, eine Längsnahtsiegeleinrichtung 105 angeordnet, die zum Erzeugen einer durchgehenden Längsnaht 6 an dem Packstoffschlauch 2 bzw. an den Schlauchbeutelpackungen 1 dient. Unterhalb des Formrohrs 103 ist darüber hinaus eine Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 angeordnet, mittels derer in bekannter Art und Weise an den Schlauchbeutelpackungen 1 eine obere und eine untere Quernaht 7, 8 erzeugbar ist, wobei die Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 bevorzugt derart ausgebildet ist, dass nach dem Ausbilden der Quernähte 7, 8 jeweils eine Schlauchbeutelpackung 1 zwischen den Quernähten 7, 8 von dem Packstoffschlauch 2 abgetrennt wird.In the area of the form shoulder 102 becomes the flat foil web 3 around the forming tube 103 folded over, such that two longitudinal edge regions of the film web 3 are placed against each other and preferably perpendicularly from the forming tube 103 protrude. On opposite sides of the forming tube 103 are, in a manner also known per se exemplary vacuum-assisted preferred bands 104 arranged, the cyclical advancing the packaging tube 2 in the area of the forming tube 103 serve. Furthermore, in the area of the forming tube 103 , by way of example in the amount of preferred bands 104 , a longitudinal seam sealing device 105 arranged to produce a continuous longitudinal seam 6 on the packaging material hose 2 or on the tubular bag packages 1 serves. Below the forming tube 103 is also a cross-seaming and separating device 106 arranged, by means of which in a known manner to the tubular bag packages 1 an upper and a lower cross seam 7 . 8th is producible, wherein the cross-seam sealing and separating device 106 is preferably formed such that after forming the transverse seams 7 . 8th each a bag pack 1 between the cross seams 7 . 8th from the packaging tube 2 is separated.

Ergänzend wird erwähnt, dass die soweit beschriebene Schlauchbeutelmaschine 100 beispielhaft dazu ausgebildet ist, den Packstoffschlauch 2 taktweise zu fördern, wozu die Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 in Förderrichtung 5 des Packstoffschlauchs 2 betrachtet ortsfest angeordnet ist. Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, wie ebenfalls an sich bekannt, die Schlauchbeutelmaschine 100 derart auszubilden, dass der Packstoffschlauch 2 kontinuierlich gefördert wird. Hierzu wird üblicherweise eine modifizierte Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 verwendet, die in Förderrichtung 5 des Packstoffschlauchs 2 betrachtet auf- und abbeweglich angeordnet ist. In addition, it is mentioned that the tubular bag machine described so far 100 is designed, for example, to the packaging material hose 2 To promote intermittently, including the cross-seaming and separating device 106 in the conveying direction 5 of the packaging material hose 2 considered stationary. Of course, it is also within the scope of the invention, as also known per se, the tubular bag machine 100 in such a way that the packaging tube 2 is promoted continuously. For this purpose, usually a modified Quernahtsiegel- and separating device 106 used in the conveying direction 5 of the packaging material hose 2 considered up and down movably arranged.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Schlauchbeutelmaschine 100 im Bereich der Längsnahtsiegeleinrichtung 105 oder/und im Bereich der Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Erzeugen der Längsnaht 6 und/oder den Quernähten 7, 8 ausgestattet ist. Diese alternative Anordnung soll in der 1 schematisch durch die gestrichelte Verbindung der Längsnahtsiegeleinrichtung 105 und der Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 mit der Vorrichtung 10 verdeutlicht sein. According to the invention, it is provided that the tubular bag machine 100 in the area of the longitudinal seam sealing device 105 and / or in the area of the cross-seam-sealing and separating device 106 with a device according to the invention 10 for producing the longitudinal seam 6 and / or the transverse seams 7 . 8th Is provided. This alternative arrangement is intended in the 1 schematically by the dashed connection of the longitudinal seam sealing device 105 and the cross seal and separator 106 with the device 10 be clear.

Bei dem in der 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Vorrichtung 10 als Teil der Quernahtsiegel- und Trenneinrichtung 106 ausgebildet ist. Hierzu weist die Vorrichtung 10 zwei jeweils in etwa blockförmig ausgebildete Siegelbacken 11, 12 auf. Zumindest die eine Siegelbacke 12, im Ausführungsbeispiel beiden Siegelbacken 11, 12 sind vorzugsweise in Richtung der Doppelpfeile 13, 14 senkrecht zur Förderrichtung 5 des Packstoffschlauchs 2 zueinander beweglich angeordnet, derart, dass in der voneinander beabstandeten Position der beiden Siegelbacken 11, 12 ein Abschnitt des Packstoffschlauchs 2 zwischen den Siegelbacken 11, 12 hindurchgefördert werden kann, und dass bei gegeneinander bewegten Siegelbacken 11, 12 auf den Packstoffschlauch 2 eine Presskraft ausgeübt wird, wobei während dieser Phase die Quernähte 7, 8 ausgebildet werden. Hierzu ist der Packstoffschlauch 2 derart zwischen den beiden Siegelbacken 11, 12 angeordnet, dass im Bereich der beiden Siegelbacken 11, 12 die beiden die jeweiligen Seitenwände der Schlauchbeutelpackung 1 bildenden Folienabschnitte mit ihrer jeweiligen Innenseite gegeneinander liegen. Zusätzlich befinden sich auch noch zwei Lagen der Folienbahn 3 in Form der Längsnaht 6 zwischen den beiden Siegelbacken 11, 12 (nicht dargestellt). In the in the 3 illustrated first embodiment of the invention it is assumed that the device 10 as part of the cross seal and separator 106 is trained. For this purpose, the device 10 two each in approximately block-shaped sealing jaws 11 . 12 on. At least the one sealing jaw 12 , in the exemplary embodiment, two sealing jaws 11 . 12 are preferably in the direction of the double arrows 13 . 14 perpendicular to the conveying direction 5 of the packaging material hose 2 arranged to be movable relative to each other, such that in the spaced-apart position of the two sealing jaws 11 . 12 a section of the packaging tube 2 between the sealed jaws 11 . 12 can be conveyed through, and that with against each other moving sealing jaws 11 . 12 on the packaging material hose 2 a pressing force is applied, during which phase the transverse seams 7 . 8th be formed. For this the packing material hose is 2 so between the two sealing jaws 11 . 12 arranged that in the area of the two sealing jaws 11 . 12 the two the respective side walls of the tubular bag package 1 forming film sections lie with their respective inner side against each other. In addition, there are also two layers of the film web 3 in the form of the longitudinal seam 6 between the two sealing jaws 11 . 12 (not shown).

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung 10 wenigstens eine (nicht dargestellte) Laserstrahlquelle aufweist, die im Ausführungsbeispiel der 3 drei parallel zueinander in relativ geringem Abstand angeordnete Laserstrahlen 17, 18, 19 erzeugt. Jedem der Laserstrahlen 17 bis 19 ist ein optisches Element 20 in Form beispielsweise einer Fokusierlinse zugeordnet, das den im Querschnitt runden Laserstrahl 17, 19 derart umformt, dass in der Ebene der Folienbahn 3 bzw. des Packstoffschlauchs 2 zwischen den beiden Siegelbacken 11, 12 ein linienförmiger Laserstrahl 21 erzeugt wird, der über zumindest im Wesentlichen die gesamte Breite des Packstoffschlauchs 2 im Bereich der Siegelbacken 11, 12 reicht und senkrecht zur Ebene des Packstoffschlauchs 2 auf diesen trifft. Erfindungswesentlich ist darüber hinaus, dass die eine, den Laserstrahlen 17 bis 19 zugewandte Siegelbacke 11 für die Laserstrahlen 17 bis 19 transparent, d.h. durchlässig ausgebildet ist, wozu die Siegelbacke 11 zumindest in den Bereichen, in denen die Laserstrahlen 17 bis 19 in die Siegelbacke 11 eingekoppelt werden, aus für Laserstrahlung transparentem Material, beispielsweise aus Glas, besteht. Demgegenüber ist die zweite Siegelbacke 12 bevorzugt aus einem Material hergestellt, das für die Laserstrahlen 17 bis 19 undurchlässig ist. Vorzugsweise weist die Siegelbacke 12 zumindest auf der der Siegelbacke 11 zugewandten Seite Reflektionseigenschaften für die Laserstrahlen 17 bis 19 auf. According to the invention, it is provided that the device 10 at least one (not shown) laser beam source, which in the embodiment of the 3 three parallel to each other in a relatively small distance arranged laser beams 17 . 18 . 19 generated. Each of the laser beams 17 to 19 is an optical element 20 in the form of, for example, a focusing lens associated with the round cross-section laser beam 17 . 19 deformed such that in the plane of the film web 3 or the packaging material hose 2 between the two sealing jaws 11 . 12 a line-shaped laser beam 21 is generated, which over at least substantially the entire width of the packaging tube 2 in the field of sealed jaws 11 . 12 extends and perpendicular to the plane of the packaging tube 2 meets this. It is also essential to the invention that the one, the laser beams 17 to 19 facing sealing jaw 11 for the laser beams 17 to 19 transparent, that is permeable, for which the sealing jaw 11 at least in the areas where the laser beams 17 to 19 in the sealing jaw 11 be coupled in, out for Laser radiation transparent material, such as glass, consists. In contrast, the second sealing jaw 12 preferably made of a material suitable for the laser beams 17 to 19 is impermeable. Preferably, the sealing jaw 12 at least on the sealing jaw 11 facing side reflection properties for the laser beams 17 to 19 on.

Zur Erzeugung der Quernähte 7, 8 ist es erforderlich, das Material der Folienbahn 3 in einem linienförmigen Verbindungsbereich 25 aufzuschmelzen, derart, dass nach einer Erstarrung des Materials der Folienbahn 3 die entsprechenden Schichten der Folienbahn 3 miteinander verschweißt sind. Hierzu ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Folienbahn 3 auf der Seite, auf der die Folienbahn 3 im Bereich der Siegelbacken 11, 12 aufeinander liegt, mit einer für die Laserstrahlen 17 bis 19 absorbierenden (Siegel-)Schicht versehen sind, während die restlichen Schichten der Folienbahn 3 für die Laserstrahlung durchlässig ist. Dadurch ist sichergestellt, dass beim Einkoppeln der Laserstrahlen 17 bis 19 in das Material der Folienbahn 3 diese lediglich in den Bereichen aufschmilzt, die dazu ausgebildet sind, die Quernaht 7, 8 auszubilden, während insbesondere die äußeren Schichten der Folienbahn 3 nicht aufgeschmolzen werden. For producing the transverse seams 7 . 8th it is necessary to use the material of the film web 3 in a linear connection area 25 melt, so that after a solidification of the material of the film web 3 the corresponding layers of the film web 3 welded together. For this purpose, it is preferably provided that the film web 3 on the side on which the film web 3 in the field of sealed jaws 11 . 12 lies on top of each other, with one for the laser beams 17 to 19 absorbent (sealing) layer, while the remaining layers of the film web 3 is permeable to the laser radiation. This ensures that when coupling the laser beams 17 to 19 in the material of the film web 3 this only melts in the areas that are designed to cross-seam 7 . 8th form while in particular the outer layers of the film web 3 not be melted.

Das Erzeugen der Quernähte 7, 8 erfolgt nach Gegeneinanderfahren der beiden Siegelbacken 11, 12, wobei im Bereich der rechteckigen Kontaktflächen der Siegelbacken 11, 12 zu der Folienbahn 3 auf die gegeneinanderliegenden Lagen der Folienbahn 3 ein Pressdruck ausgeübt wird. Die Laserstrahlen 17 bis 19 durchdringen die eine Siegelbacke 11 und werden in das Material der Folienbahn 3 eingekoppelt, wo sie im Bereich der angesprochenen Siegelschichten zu einer Verflüssigung bzw. zu einem Aufschmelzen des Materials der Folienbahn 3 führen. Nach dem Aufschmelzen des Materials der Folienbahn 3 wird die Laserstrahlquelle beispielsweise abgeschaltet, so dass das Material der Folienbahn 3 abkühlt und dabei erstarrt, wobei die Quernähte 7, 8 ausgebildet werden. Anschließend kann es vorgesehen sein, dass die Laserstrahlen 17 bis 19 nochmals in das Material der Folienbahn 3 eingekoppelt werden, vorzugsweise derart, dass durch eine entsprechende Strahlformung eine derartige Wärmemenge in das Material der Folienbahn 3 im Bereich der Quernähte 7, 8 erzeugt wird, das ein Abtrennen einer Schlauchbeutelpackung 1 zwischen zwei direkt anschließende Quernähte 7, 8 erzielbar ist. Die Breite des Laserstrahls 21 ist dabei geringer als die Breite des Verbindungsbereichs 25. Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, dass das Abtrennen von Schlauchbeutelpackungen 1 von dem Packstoffschlauch 2 in an sich bekannter Art und Weise durch ein mechanisch wirkendes Trennmesser erfolgt, das beispielsweise im Bereich der Siegelbacke 11 integriert angeordnet sind, oder aber von dieser getrennt als separate Einrichtung angeordnet sind.Creating the cross seams 7 . 8th takes place after driving against each other of the two sealing jaws 11 . 12 , wherein in the region of the rectangular contact surfaces of the sealing jaws 11 . 12 to the film web 3 on the opposing layers of the film web 3 a pressing pressure is exerted. The laser beams 17 to 19 penetrate the one sealing jaw 11 and be in the material of the film web 3 coupled, where they in the area of the mentioned sealing layers to liquefaction or to a melting of the material of the film web 3 to lead. After melting the material of the film web 3 For example, the laser beam source is switched off so that the material of the film web 3 cools and solidifies, with the transverse seams 7 . 8th be formed. Subsequently, it can be provided that the laser beams 17 to 19 again in the material of the film web 3 be coupled, preferably such that by a corresponding beam shaping such a quantity of heat in the material of the film web 3 in the area of transverse seams 7 . 8th is produced, which is a separation of a tubular bag package 1 between two directly adjacent transverse seams 7 . 8th is achievable. The width of the laser beam 21 is less than the width of the connection area 25 , Alternatively, it is of course also conceivable that the separation of tubular bag packages 1 from the packaging tube 2 in a manner known per se, by means of a mechanically acting separating knife, for example in the region of the sealing jaw 11 are arranged integrated, or are arranged separately from this as a separate device.

Die in der 4 dargestellte modifizierte Vorrichtung 10a unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß der 3 dadurch, dass lediglich ein einziger Laserstrahl 26 erzeugt wird, der mittels eines optischen Elements 27 (Fokussierlinse o.ä.) derart verformt wird, dass er im Bereich des Packstoffschlauchs 2 die gewünschte streifenförmige bzw. längliche Form aufweist. The in the 4 illustrated modified device 10a is different from the device 10 according to the 3 in that only a single laser beam 26 is generated by means of an optical element 27 (Focusing lens or the like) is deformed such that it is in the region of the packaging tube 2 has the desired strip-shaped or elongated shape.

Die in den 5a und 5b dargestellte Vorrichtung 10b unterscheidet sich von der Vorrichtung 10a gemäß der 4 dadurch, dass eine im einzelnen nicht dargestellte Scanneroptik 28 vorgesehen ist, die mit dem optischen Element 27 wirkverbunden angeordnet ist, und die den Laserstrahl 29 nach dessen Durchgang durch das optische Element 27 in Richtung des Doppelpfeils 30 hin und her bewegt, derart, dass der im Bereich der Folienbahn 3 punktförmige Fokus des Laserstrahls 29 linienförmigen Quernähte 7, 8 erzeugt.The in the 5a and 5b illustrated device 10b is different from the device 10a according to the 4 in that a scanner optics not shown in detail 28 is provided with the optical element 27 is operatively connected, and the laser beam 29 after passing through the optical element 27 in the direction of the double arrow 30 moved back and forth, such that in the area of the film web 3 point-shaped focus of the laser beam 29 linear cross seams 7 . 8th generated.

Die Vorrichtung 10c gemäß der 6 unterscheidet sich von den Vorrichtungen 10a, 10b gemäß den 4, 5a und 5b dadurch, dass zwei Laserstrahlen 29a, 29b vorgesehen sind, die von unterschiedlichen Seiten her auf den Packstoffschlauch 2 bzw. die Folienbahn 3 einwirken. In diesem Fall sind die beiden Siegelbacken 11, 12 identisch, d.h. für die Laserstrahlen 29a, 29b transparent ausgebildet.The device 10c according to the 6 is different from the devices 10a . 10b according to the 4 . 5a and 5b in that two laser beams 29a . 29b are provided, which from different sides on the packaging tube 2 or the film web 3 act. In this case, the two sealing jaws 11 . 12 identical, ie for the laser beams 29a . 29b transparent.

Die Vorrichtung 10c gemäß 7 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10b gemäß den 5a, 5b dadurch, dass die Siegelbacke 11c ein integriertes optisches Element 20a enthält, dass der Fokussierung des Laserstrahls 29c dient. The device 10c according to 7 is different from the device 10b according to the 5a . 5b in that the sealing jaw 11c an integrated optical element 20a Contains that of focusing the laser beam 29c serves.

Die Vorrichtung 10d gemäß der 8 weist eine rollenförmige bzw. zylindrische Siegelbacke 31 in Form einer Siegelrolle auf, die in einer Drehachse 32 drehbar gelagert ist. Eine derartige Siegelbacke 31 kommt vorzugsweise bei einer kontinuierlichen Förderung der Folienbahn 3 zum Einsatz. The device 10d according to the 8th has a roll-shaped or cylindrical sealing jaw 31 in the form of a seal roll, in an axis of rotation 32 is rotatably mounted. Such a sealing jaw 31 preferably comes with a continuous promotion of the film web 3 for use.

Die Vorrichtung 10e gemäß der 9 unterscheidet sich von der Vorrichtung 10d gemäß der 8 durch die Verwendung einer Siegelbacke 31d, bei der das optische Element 20d integraler Bestandteil der Siegelbacke 31d ist. The device 10e according to the 9 is different from the device 10d according to the 8th through the use of a sealing jaw 31d in which the optical element 20d integral part of the sealing jaw 31d is.

Bei den Vorrichtungen 10f und 10g gemäß den 10 und 11 ist gegenüberliegend zu den Siegelbacken 31, 31d jeweils eine ebenfalls in einer Drehachse 33 drehbare Siegelrolle 34 vorgesehen, wobei es denkbar ist, in Analogie zu der Vorrichtung 10c gemäß 6 auch einen Laserstrahl 29b von der anderen Seite der Folienbahn 3 vorzusehen, der über die Siegelbacke 34 auf das Material der Folienbahn 3 einwirkt (nicht dargestellt). In the devices 10f and 10g according to the 10 and 11 is opposite to the sealed jaws 31 . 31d one each also in a rotation axis 33 rotatable sealing roller 34 provided, it being conceivable, in analogy to the device 10c according to 6 also a laser beam 29b from the other side of the film web 3 to provide over the sealing jaw 34 on the material of the film web 3 acts (not shown).

Die soweit beschriebenen Vorrichtung 10, 10a bis 10g kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere hängt die Wahl der verwendeten Laserstrahlquelle zur Erzeugung der Laserstrahlen 17 bis 19, 26, 29, 29a bis 29c von dem jeweiligen Einsatzzweck sowie dem Material und der Geometrie, insbesondere der Dicke der verwendeten Folienbahn 3 ab. The device described so far 10 . 10a to 10g can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention. In particular, the choice of laser beam source used depends on the generation of the laser beams 17 to 19 . 26 . 29 . 29a to 29c of the particular application as well as the material and the geometry, in particular the thickness of the film web used 3 from.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3813570 A1 [0002] DE 3813570 A1 [0002]
  • EP 1987944 B1 [0003] EP 1987944 B1 [0003]

Claims (15)

Vorrichtung (10; 10a bis 10g) zum Verschweißen wenigstens einer flexiblen Folienbahn (3), mit wenigstens einer Laserstrahlquelle zur Erzeugung wenigstens eines Laserstrahls (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c), wobei der wenigstens eine Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) in einen die Laserstrahlung absorbierenden Verbindungsbereich (25) der wenigstens einen Folienbahn (3) zum Erzeugen einer Schweißnaht (6; 7, 8) einkoppelbar ist, und mit einer Einrichtung (105, 106) zum in Anlagekontakt bringen der wenigstens einen Folienbahn (3) im Verbindungsbereich (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (105, 106) zwei zusammenwirkende Siegelelemente (11; 11c, 12; 31; 31d; 34) aufweist, dass wenigstens eines der Siegelelemente (11; 11c, 31; 31d) für den wenigstens einen Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) zumindest bereichsweise durchlässig ist, und dass der wenigstens eine Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) durch das für den Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) zumindest bereichsweise durchlässige Siegelelement (11; 11c, 31; 31d) in den Verbindungsbereich (25), vorzugsweise in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Folienbahn (3) angeordneten Richtung, einleitbar ist.Contraption ( 10 ; 10a to 10g ) for welding at least one flexible film web ( 3 ), with at least one laser beam source for generating at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ), wherein the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) in a laser radiation absorbing connection area ( 25 ) of the at least one film web ( 3 ) for producing a weld ( 6 ; 7 . 8th ) and with a device ( 105 . 106 ) bring into abutting contact the at least one film web ( 3 ) in the connection area ( 25 ), characterized in that the device ( 105 . 106 ) two cooperating sealing elements ( 11 ; 11c . 12 ; 31 ; 31d ; 34 ), that at least one of the sealing elements ( 11 ; 11c . 31 ; 31d ) for the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) is at least partially permeable, and that the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) by the laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) at least partially permeable sealing element ( 11 ; 11c . 31 ; 31d ) in the connection area ( 25 ), preferably in an at least substantially perpendicular to the plane of the film web ( 3 ) arranged direction, can be introduced. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Laserstrahlquelle zur Ausbildung mehrerer, separater Laserstrahlen (17 bis 19) ausgebildet ist, und dass die Laserstrahlen (17 bis 19) mittels wenigstens eines optischen Elements (20) derart ausgerichtet und/oder formbar sind, dass sie im Verbindungsbereich (25) eine durchgängige Schweißnaht (6; 7, 8) erzeugen. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one laser beam source for forming a plurality of separate laser beams ( 17 to 19 ) is formed, and that the laser beams ( 17 to 19 ) by means of at least one optical element ( 20 ) are aligned and / or shapable in such a way that they 25 ) a continuous weld ( 6 ; 7 . 8th ) produce. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Laserstrahlquelle zur Ausbildung eines einzigen Laserstrahls (26) ausgebildet ist, und dass der Laserstrahl (26) durch wenigstens ein optisches Element (27) derart geformt wird, dass er im Verbindungsbereich (25) eine längliche Form aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one laser beam source for forming a single laser beam ( 26 ) is formed, and that the laser beam ( 26 ) by at least one optical element ( 27 ) is shaped in such a way that in the connection region ( 25 ) has an elongated shape. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Laserstrahlquelle zur Ausbildung eines einzigen Laserstrahls (29) ausgebildet ist, und dass der Laserstrahl (29) zumindest mittelbar durch eine Scanneroptik (28) entlang des Verbindungsbereichs (25) bewegbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one laser beam source for forming a single laser beam ( 29 ) is formed, and that the laser beam ( 29 ) at least indirectly by a scanner optics ( 28 ) along the connection area ( 25 ) is movable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelelemente (11; 11c, 12) vorzugsweise blockförmig ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing elements ( 11 ; 11c . 12 ) are preferably block-shaped. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Siegelelemente (11; 11c, 12) in einer Ebene senkrecht zu der Folienbahn (3) beweglich angeordnet ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that at least one of the two sealing elements ( 11 ; 11c . 12 ) in a plane perpendicular to the film web ( 3 ) is movably arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Siegelelemente (31; 31d; 34) in Form einer in einer parallel zu der Folienbahn (3) in einer Drehachse (32; 33) drehbaren Siegelrolle ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the two sealing elements ( 31 ; 31d ; 34 ) in the form of a parallel to the film web ( 3 ) in a rotation axis ( 32 ; 33 ) rotatable sealing roller is formed. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Siegelelemente (31; 31d; 34) als Siegelrollen ausgebildet sind. Device according to claim 7, characterized in that both sealing elements ( 31 ; 31d ; 34 ) are formed as sealing rollers. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine optische Element (20a; 20d) in dem für den wenigstens einen Laserstrahl (29c) durchlässigen Siegelelement (11c; 31d) integral angeordnet ist.Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the at least one optical element ( 20a ; 20d ) in which for the at least one laser beam ( 29c ) permeable sealing element ( 11c ; 31d ) is integrally arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das für den Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) zumindest bereichsweise durchlässige Siegelelement (11; 11c, 31; 31d) zumindest teilweise aus Glas besteht.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that for the laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) at least partially permeable sealing element ( 11 ; 11c . 31 ; 31d ) consists at least partially of glass. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein für den wenigstens einen Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) nicht durchlässige Siegelelement (12; 34) für den wenigstens einen Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) reflektierend ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that one for the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) impermeable sealing element ( 12 ; 34 ) for the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) is formed reflective. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Siegelelemente (11, 12) identisch ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the two sealing elements ( 11 . 12 ) are formed identically. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) zusätzlich zum Trennen der Folienbahn (3) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) in addition to separating the film web ( 3 ) is trained. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Laserstrahl (17 bis 19; 26; 29; 29a bis 29c) und/oder das wenigstens eine optische Element (20; 20a; 27) derart ausgebildet sind/ist, dass entlang des Verbindungsbereichs (25) unterschiedliche Energiemengen in die Packstoffbahn (3) einleitbar sind. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the at least one laser beam ( 17 to 19 ; 26 ; 29 ; 29a to 29c ) and / or the at least one optical element ( 20 ; 20a ; 27 ) are / is designed such that along the connection region ( 25 ) different amounts of energy in the packaging material web ( 3 ) can be introduced. Schlauchbeutelmaschine (100) zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen (1), umfassend eine Schlauchformeinrichtung (101), eine Quernahtsiegeleinrichtung (106) und eine Längsnahtsiegeleinrichtung (105) sowie eine Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) im Bereich der Quernahtsiegeleinrichtung (106) und/oder der Längsnahtsiegeleinrichtung (105) angeordnet ist und/oder Bestandteil der Quernahtsiegeleinrichtung (106) und/oder der Längsnahtsiegeleinrichtung (105) ist.Flow wrap machine ( 100 ) for producing tubular bag packages ( 1 ) comprising a tube forming device ( 101 ), a cross-seam sealing device ( 106 ) and a longitudinal seam sealing device ( 105 ) as well as a device ( 10 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the device ( 10 ) in the area of the cross-seam-sealing device ( 106 ) and / or the longitudinal seam sealing device ( 105 ) is arranged and / or Component of the transverse sealer ( 106 ) and / or the longitudinal seam sealing device ( 105 ).
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