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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Beutelpackungen nach den Oberbegriffen der beiden unabhängigen Ansprüche.
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Vorrichtungen bzw. Verfahren mit den wesentlichen Merkmalen der beiden Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche sind aus der
DE 10 2008 041 109 A1 bzw. der
DE 10 2009 028 161 A1 der Anmelderin bekannt. Derartige, als Dornradmaschinen bezeichnete Vorrichtungen weisen ein um eine (vertikal) angeordnete Achse schrittweise drehbares Dornrad mit mehreren Halteeinrichtungen in Form von Haltedornen auf. Mittels einer derartigen Vorrichtung lässt sich ein Packstoffzuschnitt, insbesondere aus Papier, zunächst um einen Haltedorn falten, der den Querschnitt der Beutelpackung repräsentiert. An dem gefalteten Packstoffzuschnitt am Haltedorn wird anschließend eine Längsnaht durch Gegeneinanderlegen und Verbinden zweier randseitiger Abschnitte des Packstoffzuschnitts gebildet. Danach erfolgt das Falten eines Bodenverschlusses sowie Kleben und Pressen des Bodenverschlusses gegen eine Stirnseite des Haltedorns. Die so hergestellten Beutelpackungen werden anschließend aus dem Dornrad entnommen und einer Füll- und Verschließeinrichtung zugeführt, wo die Beutelpackungen mit einem Füllgut befüllt werden und zuletzt ein Kopfverschluss an den Beutelpackungen gebildet wird.
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Bekannt ist es darüber hinaus, die Vorrichtungen aus den genannten Schriften auch mit heißsiegelfähigen, aus Kunststofffolie bestehenden Packstoffen zu verwenden, wie dies an sich bei sogenannten Schlauchbeutelmaschinen bekannt ist. Wesentlich dabei ist, dass in Analogie zur Verwendung von aus Papier bestehenden Packstoffbahnen jeweils nur eine einzige Längsnaht in einem Eckbereich des Haltedorns gebildet wird.
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Nachteilig bei derartigen Beutelpackungen, die unter Verwendung einer heißsiegelfähigen Packstoffbahn auf den bekannten Dornradmaschinen gefertigt werden ist es, dass diese lediglich eine begrenzte bzw. schlechte Standfähigkeit aufweisen, da der verwendete Packstoff (Kunststofffolie) eine geringere Steifigkeit, insbesondere in den Eckbereichen aufweist als die üblicherweise verwendeten Packstoffe aus Papier.
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Aus der
DE 101 59 953 A1 der Anmelderin ist darüber hinaus eine Schlauchbeutelmaschine bekannt, bei der aus einer endlosen (aus Kunststoff bestehenden) Packstoffbahn mittels einer Formschulter und einem Formrohr Beutelpackungen mit mehreren Längsnähten auszubilden werden. Dabei werden Blindlängsnähte in der ebenen Packstoffbahn bereits vor dem Zuführen der Packstoffbahn zu der Formschulter ausgebildet.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Herstellen von Beutelpackungen nach den Oberbegriffen der beiden unabhängigen Ansprüche derart weiterzubilden, dass trotz der Verwendung von heißsiegelfähigen Packstoffbahnen eine erhöhte Standfestigkeit der Beutelpackungen erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass dem Transportrad eine dritte Siegeleinrichtung zum Ausbilden von wenigstens einer, vorzugsweise von drei Blindlängsnähten in der Packstoffbahn sowie eine Einrichtung zum Formen eines hülsenförmigen Beutelrohlings aus der Packstoffbahn vorgeschaltet sind. Es wird somit die aus der
DE 101 59 053 A1 an sich bekannte Idee der Ausbildung von Blindlängsnähten an einer heißsiegelfähigen Packstoffbahn aufgegriffen und auf eine Dornradmaschine übertragen, wobei es erfindungswesentlich ist, dass nicht nur die Einrichtung zum Erzeugen der Blindlängsnähte, sondern auch eine Einrichtung zum Formen eines hülsenförmigen Beutelrohlings aus der Packstoffbahn dem Transportrad vorgeschaltet sind. Durch diese Anordnung ergibt sich insbesondere die Möglichkeit relativ kompakt bauende Transporträder (Dornräder) ausbilden zu können, da diese im Bereich der Halteeinrichtungen bzw. Haltedorne dann keine zusätzlichen Siegeleinrichtungen zur Bildung der Blindlängsnähte sowie Falteinrichtungen zum Falten eines Beutelrohlings um die Halteeinrichtung (Haltedorn) benötigen.
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Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dieses dadurch aus, dass vor dem Überführen des Packstoffzuschnitts an die Halteeinrichtung (Haltedorn) des Transportrads wenigstens eine, vorzugsweise drei Blindlängsnähte gebildet werden, die Längskanten der Beutelpackung ausbilden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweiligen Unteransprüchen aufgeführt.
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In bevorzugter konstruktiver Anordnung wird vorgeschlagen, dass die dritte Siegeleinrichtung zum Ausbilden der wenigstens einen Blindlängsnaht, in Förderrichtung der Packstoffbahn betrachtet, der Einrichtung zum Formen des hülsenförmigen Beutelrohlings vorgeschaltet ist. Dadurch wird es insbesondere ermöglicht, dass der Bereich der Einrichtung zum Formen des hülsenförmigen Beutelrohlings frei ist von der dritten Siegeleinrichtung und somit sich besonders übersichtlich bzw. kompakt realisieren lässt.
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Weiterhin ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Einrichtung zum Formen des Beutelrohlings eine Formeinrichtung aufweist, deren Querschnitt dem Querschnitt der Halteeinrichtung angepasst ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Einrichtung zum Formen des Beutelrohlings die Beutel derart vorformt, dass diese anschließend ohne weitere Anpassung ihres Querschnitts an die Halteeinrichtung übergeben werden können.
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In einer ersten konstruktiven Ausgestaltung der Formeinrichtung für den Beutelrohling wird vorgeschlagen, dass diese eine zweite Falteinrichtung mit beweglichen Faltelementen zum Falten der Packstoffbahn um die Formeinrichtung aufweist. Das bedeutet, dass in Analogie zu herkömmlichen Dornradmaschinen, bei denen die Beutelpackung um einen Dorn herumgefaltet wird, es nunmehr vorgesehen ist, dass eine derartige Falteinrichtung im Bereich der dem Dornrad vorgeschalteten Formeinrichtung angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass im Bereich des eigentlichen Dornrads keine Falteinrichtungen zum Falten des Packstoffzuschnitts bzw. der Packstoffbahn um den Dorn bzw. die Halteeinrichtung erforderlich ist.
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In konstruktiv alternativ vorgesehener Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass im Bereich der Formeinrichtung eine Umformeinrichtung in Form einer Formschulter angeordnet ist, die die ebene Packstoffbahn der Formeinrichtung derart zuführt, dass diese die Formeinrichtung in Förderrichtung der Packstoffbahn umschließt. Eine derartige Formeinrichtung ist an sich aus dem Bereich von Schlauchbeutelmaschinen bekannt.
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Ebenfalls ist es konstruktiv bevorzugt, wenn die erste Siegeleinrichtung zum Ausbilden der Siegelnaht an den einander überdeckenden Randbereichen der Packstoffbahn im Bereich der Formeinrichtung angeordnet ist. Dadurch ist es nicht erforderlich, im Bereich des Dornrads eine entsprechende Längsnahtsiegeleinrichtung vorzusehen.
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Das Überführen der Packstoffbahn von der Einrichtung zum Formen des Beutelrohlings zu der Halteinrichtung des Transportrads findet bevorzugt mittels wenigstens eines vakuumunterstützten Saugbands statt.
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Es wurde bereits erwähnt, dass sowohl die Halteeinrichtung (Formdorn) am Transportrad, als auch die Einrichtung zum Formen eines Beutelrohlings jeweils einen Querschnitt aufweist, der dem Beutelquerschnitt angepasst ist. Um beim Überführen des Beutelrohlings auf die Halteeinrichtung zwischen den Seitenwänden der Halteeinrichtung und dem Beutelrohling einen Freiraum zu schaffen, damit der Beutelrohling einfach auf die Halteeinrichtung auf- bzw. übergeschoben werden kann, ist es daher bevorzugt vorgesehen, dass die Halteeinrichtung bewegliche Seitenwandelemente aufweist, so dass der Querschnitt der Halteeinrichtung im Bereich der Seitenwandelemente in einer Stellung zum Übernehmen der Beutelrohlinge in die Halteeinrichtung reduziert ist und kleiner ist als der Querschnitt des Beutelrohlings.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
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1 eine mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Beutelpackung in perspektivischer Ansicht,
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2 einen Querschnitt durch die Beutelpackung gemäß 1,
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3 eine perspektivische Ansicht auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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4 eine perspektivische Ansicht auf eine gegenüber der 3 abgewandelte erfindungsgemäße Vorrichtung und
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5 ein Detail der 4 im Bereich der Trennmesser zum Abtrennen eines Packstoffzuschnitts von der Packstoffbahn in vergrößerter Darstellung, ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In den 1 und 2 ist eine Beutelpackung 1 dargestellt, wie sie unter Verwendung eines heißsiegelfähigen Materials in Form einer siegelfähigen Kunststofffolie auf einer nachfolgend noch näher beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10a hergestellt wurde. Die standfähige Beutelpackung 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt mit einer Vorderwand 2 und einer Rückwand 3 sowie zwei Seitenwänden 4, 5 auf. Wesentlich ist, dass die Beutelpackung 1 insgesamt vier, in den Ecken der Beutelpackung 1 angeordnete Längsnähte 6, 7 aufweist, wobei die eine Längsnaht 6 durch Gegeneinanderlegen und Verschweißen zweier randseitiger Längskanten des Packstoffs gebildet ist, während die drei anderen Längsnähte 7 als sogenannte „Blindlängsnähte“ ausgebildet sind, d.h., dass der Packstoff dort um 180° rückgefaltet und der rückgefaltete Bereich gegen den ebenen Bereich des Packstoffs verschweißt wurde. Weiterhin weist die Beutelpackung 1 einen Bodenverschluss 8 auf, der durch Einfalten und Umlegen des Materials der Vorderwand 2, der Rückwand 3 sowie der Seitenwände 4 und 5 und anschließendes Versiegeln gebildet ist. Zuletzt weist die Beutelpackung 1 einen Kopfverschluss mit einer Quernaht 9 auf, die ebenfalls durch Versiegeln der entsprechenden Abschnitte des Packstoffs der Beutelpackung 1 gebildet wurde.
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In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es selbstverständlich auch denkbar, dass die Beutelpackung 1, insbesondere in deren Kopfbereich, eine andere Form aufweist. Darüber hinaus ist der Querschnitt der Beutelpackung 1 lediglich exemplarisch als rechtecksförmiger Querschnitt dargestellt.
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Wesentlich im Rahmen der nachfolgend noch näher erläuternden Erfindung ist es lediglich, dass die Beutelpackung 1 in deren Eckbereichen neben einer der Dichtheit der Beutelpackung 1 dienenden Längsnaht 6 zusätzliche, als Blindlängsnähte ausgebildete Längsnähte 7 aufweist, um die Standfestigkeit der Beutelpackung 1 zu erhöhen.
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In der 3 ist eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Herstellen der in den 1 und 2 dargestellten Beutelpackung 1 dargestellt, wobei die Vorrichtung 10 nicht dazu dient, die auf der Vorrichtung 10 hergestellten Beutelpackungen 1 mit einem Füllgut zu befüllen und die Kopfverschlüsse herzustellen.
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Die Vorrichtung 10 umfasst ein in einer vertikalen Achse 11 schrittweise drehbares Transportrad in Form eines sogenannten Dornrads 12. An dem Dornrad 12 sind mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel acht, in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete, in Bezug zur Achse 11 radial nach außen ragende Haltedorne 13 als Halteeinrichtungen angeordnet. Die Haltedorne 13 sind jeweils identisch ausgebildet und weisen einen (rechteckförmigen) Querschnitt auf, der dem Querschnitt der Beutelpackung 1 entspricht. Wesentlich ist darüber hinaus, dass der Haltedorn 13 aus zwei Teilelementen 14, 15 besteht, wobei das eine Teilelement 14 einen größeren (rechteckförmigen) Querschnitt aufweist als das andere Teilelement 15, das im Ausführungsbeispiel in Form einer relativ dünnen Platte ausgebildet ist. Dabei kann das zweite Teilelement 15 aus der in der 3 dargestellten, zum Teilelement 14 beabstandeten Position mittels einer nicht dargestellten Einrichtung in Richtung des Pfeils 16 zum ersten Teilelement 14 hinbewegt werden, so dass sich insgesamt gesehen für die beiden Teilelemente 14, 15 ein geringerer Querschnitt ergibt, der kleiner ist als der Querschnitt der Beutelpackung 1.
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In der in der 3 dargestellten Stellung des zweiten Teilelements 15 weisen die Haltedorne 13 einen Querschnitt auf, der derart ist, dass die Vorderwand 2 sowie die Rückwand 3 und die Seitenwände 4, 5 der Beutelpackung 1 zumindest nahezu ohne Spiel bzw. Luft an dem Haltedorn 13 anliegen.
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Die Beutelpackungen
1 werden aus einer endlosen Packstoffbahn
20 geformt, die mittels einer nicht dargestellten Fördereinrichtung in Richtung einer Übergabestation
21 des Dornrads
12 gefördert wird bzw. mit dieser ausgerichtet ist. Der Übergabestation
21 vorgeschaltet sind eine Einrichtung
25 zum Formen eines (hülsenförmigen) Beutelrohlings
26 aus der Packstoffbahn
20 sowie eine Siegeleinrichtung
30 zum Ausbilden der drei, parallel zueinander in der Packstoffbahn
20 angeordneten Längsnähte
7, die als Blindlängsnähte dienen. Hierzu umfasst die im einzelnen nicht dargestellte Siegeleinrichtung
30 beispielsweise drei parallel zueinander angeordnete Siegelbackenpaare
31 bis
33 zum Ausbilden jeweils einer Längsnaht
7, wobei entsprechende Abschnitte der Packstoffbahn
20 gegeneinander gelegt und miteinander versiegelt werden. Diesbezüglich wird auf die
DE 101 59 053 A1 der Anmelderin verwiesen, wo eine derartige Siegeleinrichtung
30 beschrieben ist. Nach dem Ausbilden der Längsnähte
7 mittels der Siegeleinrichtung
30 wird die Packstoffbahn
20 insbesondere mittels eines in der
3 lediglich angedeuteten Vakuumsaugbands
35 der Einrichtung
25 zugeführt. Am Eintrittsbereich zur Einrichtung
25 ist eine Trenneinrichtung
36 mit einem unteren Messer
37 und einem oberen Messer
38 angeordnet, die zum Abtrennen eines Packstoffzuschnitts, der der Länge der auszubildenden Beutelpackung
1 angepasst ist, gegeneinander beweglich angeordnet sind.
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Die Einrichtung 25 weist einen Formdorn 40 mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Beutelpackung 1 bzw. dem Querschnitt des Haltedorns 13 angepasst ist. Insbesondere ist der Querschnitt des Formdorns 40, dessen Länge in etwa wenigstens der Länge zweier Beutelrohlinge 26 entspricht, identisch zu dem Querschnitt des Haltedorns 13, bei dem das zweite Teilelement 15 seine vom ersten Teilelement 14 beabstandete Position einnimmt. Die Einrichtung 25 umfasst darüber hinaus einen Falzkastentisch 42 mit mehreren Faltelementen 43, 44, die in Richtung zum Formdorn 40 hin beweglich angeordnet sind, um einen Packstoffzuschnitt, der von der Packstoffbahn 20 abgetrennt wurde, um den Querschnitt des Formdorns 40 herumzufalten, so dass der Packstoff vollflächig an den Seitenwänden des Formdorns 40 anliegt.
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Wesentlich dabei ist, dass die zuvor mittels der Siegeleinrichtung 30 gebildeten drei Längsnähte 7 jeweils in einem Eckbereich des Formdorns 40 angeordnet sind, und zur Ausbildung der Längsnaht 6 aus den beiden randseitigen Bereichen 22, 23 der Packstoffbahn 20 das Material der Packstoffbahn 20 im Bereich des verbleibenden Eckbereichs des Formdorns 40 befindet, derart, dass mittels einer Längsnahtsiegeleinrichtung 45 die Längsnaht 6 gebildet werden kann.
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An die Längsnahtsiegeleinrichtung 45 schließt sich in Richtung des Dornrads 12, aber noch im Bereich des Formdorns 40, ein Längsnahtkreismesser 46 mit einer Längsnahtführung 47 an, mittels deren Hilfe die Längsnaht 6 auf die benötigte Breite ausgebildet werden kann.
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Unterhalb des Formdorns 40 befinden sich beispielhaft zwei voneinander getrennt betätigbare Vakuumsaugbänder 48, 49, wobei das eine Vakuumsaugband 48 im Bereich des Falzkastentischs 42 angeordnet ist, während das andere Vakuumsaugband 49 sich im Bereich des Längsnahtkreismesser 46 befindet.
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Um einen mittels der Einrichtung 25 gebildeten hülsenförmigen und mit den vier Längsnähten 6, 7 versehenen Beutelrohling 26 auf einen Haltedorn 13 überführen zu können, ist darüber hinaus ein weiteres Vakuumsaugband 51 vorgesehen, das dazu ausgebildet ist, einen Beutelrohling 26 von dem Formdorn 40 in den Bereich des Haltedorn 13 im Bereich der Übergabestation 21 zu überführen.
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Das im Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeils 52 drehbare Dornrad 12 dient dazu, an einem auf den Haltedorn 13 übergeschobenen Beutelrohling 26 den Bodenverschluss 8 zu falten und zu siegeln, und zum anderen den Bodenverschluss 8 gegen eine Stirnfläche 53 des Haltedorns 13 zu pressen. Hierzu ist an einer der Übergabestation 21 sich in Drehrichtung des Dornrads 12 nachgeordneten Faltstation 55 eine Falteinrichtung mit mehreren, lediglich symbolisch dargestellten, beweglichen Faltelementen 57, 58 angeordnet. An die Faltstation 55 schließt sich eine Siegelstation 60 mit einer Siegelbacke 61 zum Versiegeln des Bodenverschlusses 8 der Beutelpackung 1 an, und an die Siegelstation 60 wiederum eine Pressstation 65 mit einer Pressplatte 66, die den gegen die Stirnfläche 53 des Haltedorns 13 umgelegten Bodenverschluss 8 gegen die Stirnfläche 53 des Haltedorns 13 drückt.
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Ergänzend wird erwähnt, dass die Faltstation 55, die Siegelstation 60 und die Pressstation 65 bei Dornradmaschinen, die aus Papier bestehende Packstoffbahnen verarbeiten, an sich bekannt sind und daher nicht weiter beschrieben werden.
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An einer Ausschleusstation 70 werden die soweit ausgebildeten Beutelpackungen 1 aus dem Dornrad 12 entnommen und in bekannter Art und Weise einer Fördereinrichtung zugeführt, die die Beutelpackungen 1 einer Fülleinrichtung sowie einer Einrichtung zum Ausbilden des Kopfverschlusses zuführt.
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Die in den 4 und 5 dargestellte, modifizierte Vorrichtung 10a unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 dadurch, dass zum Formen der Beutelrohlinge 26 aus der bereits mit den Längsnähten 7 versehenen Packstoffbahn 20 kein Falzkastentisch 42 mit Faltelementen 43, 44 verwendet wird, sondern dass die Einrichtung 25a eine Umformeinrichtung 71 in Form einer Formschulter 72 aufweist, die die ebene Packstoffbahn 20 derart aus- sowie umlenkt, dass diese sich um den Querschnitt des Formdorns 40 anlegt. Sobald dies geschehen ist, kann mittels der Längsnahtsiegeleinrichtung 45 die noch fehlende Längsnaht 6 ausgebildet werden. An die Längsnahtsiegeleinrichtung 45 schließt sich in Analogie zur Vorrichtung 10 ein Längsnahtkreismesser 46 an. Wesentlich ist darüber hinaus, dass das Abtrennen des jeweiligen Abschnitts des Beutelrohlings 26 zur Ausbildung einer Beutelpackung 1 von der Packstoffbahn 20, im Unterschied zur Vorrichtung 10, nunmehr unmittelbar in dem Bereich vor dem Haltedorn 13 mittels mehrerer, in der 5 besonders deutlich erkennbarer Kreismesser 73 erfolgt, die über Träger um Achsen 74 schwenkbar angeordnet sind, um in Kontakt mit dem Material des Beutelrohlings 26 zu gelangen.
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Wesentlich sowohl bei der Vorrichtung 10 als auch bei der Vorrichtung 10a ist, dass die Beutelpackungen 1 derart hergestellt werden, dass in einem ersten Schritt zunächst die als Blindlängsnähte dienenden Längsnähte 7 ausgebildet werden, dass anschließend die Packstoffbahn 20 mittels einer Einrichtung 25, 25a zu einem Beutelrohling 26 geformt wird, wo die noch verbleibende bzw. funktional erforderliche Längsnaht 6 ausgebildet wird, und dass die so ausgebildeten Beutelrohlinge 26 mit ihren im Ausführungsbeispiel vier Längsnähten 6, 7 anschließend einem Haltedorn 13 des Dornrads 12 zugeführt werden.
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Die soweit beschriebene Vorrichtung 10, 10a kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008041109 A1 [0002]
- DE 102009028161 A1 [0002]
- DE 10159953 A1 [0005]
- DE 10159053 A1 [0006, 0030]
