DE102014115977A1

DE102014115977A1 - Verfahren zur Herstellung eines beutelförmigen Filters und Filterbeutel

Info

Publication number: DE102014115977A1
Application number: DE102014115977.2A
Authority: DE
Inventors: Rolf Graue
Original assignee: Melitta Europa GmbH and Co KG
Current assignee: Melitta Europa GmbH and Co KG
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines beutelförmigen Filters (16), insbesondere für Tee, wobei ein bahnförmiges Filtermaterial (1) zu einer Faltstation zugeführt wird, wobei mindestens eine Falte (7, 8, 9) an gegenüberliegenden Seiten des bahnförmigen Filtermaterials (1) eingebracht und die Längskanten (3) auf einen mittleren Abschnitt (2) des bahnförmigen Filtermaterials (1) umgeklappt werden, wobei die aufeinanderliegenden Bereiche des Filtermaterials (2, 5) mit senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Siegelnähten (12) gesiegelt werden, und wobei das gefaltete Filtermaterial in Längsrichtung und zumindest bereichsweise Querrichtung geschnitten und der beutelförmige Filter fertiggestellt wird. Ferner betrifft die Erfindung einen Filterbeutel, der durch das erfindungsgemäße Verfahren effektiv hergestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beutelförmigen Filters, insbesondere für Tee, Gewürze und/oder Kräuter, sowie einen entsprechenden Filterbeutel.
Es ist bekannt, dass Teefilter aus einem siegelfähigen Papier hergestellt werden. Um die Siegelnähte einzubringen, ist ein Eintrag von Energie in Form von Wärme und/oder Druck erforderlich, damit eine ausreichende Siegelnahtfestigkeit erreicht wird. Dadurch ist die Geschwindigkeit des Herstellungsprozesses beschränkt, da die Siegelnähte ausreichend verfestigt werden müssen. In der Praxis werden meist Hubbewegungen einer Siegel- und Schneideinheit ausgeführt, um die einzelnen Filterbeutel zu konfektionieren. Zudem erfolgt die Herstellung der Filterbeutel einreihig mit einer entsprechenden Bahn aus Filterpapier.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effektiveres Verfahren zum Herstellen von beutelförmigen Filtern sowie einen entsprechenden Filterbeutel zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines beutelförmigen Filters wird zunächst ein bahnförmiges Filtermaterial zu einer Faltstation zugeführt, und dann wird an der Faltstation mindestens eine Falte an einer Längsseite des bahnförmigen Filtermaterials eingebracht und mindestens eine Längskante auf einen mittleren Abschnitt des Filtermaterials umgeklappt. Das so gefaltete Filtermaterial wird in dem aufeinanderliegenden Bereich dann mit einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Siegelnaht gesiegelt, und das gefaltete Filtermaterial wird in Längsrichtung und zumindest bereichsweise in Querrichtung geschnitten, um den beutelförmigen Filter fertigzustellen. Das Schneiden und Siegeln kann dabei in beliebiger Reihenfolge erfolgen, beispielsweise kann das gefaltete Filtermaterial erst gesiegelt und dann geschnitten werden, aber es wäre auch möglich, das Filtermaterial zumindest teilweise vor dem Siegeln zu schneiden oder zu perforieren. Das Schneiden in Querrichtung kann wahlweise vollständig oder nur bereichsweise erfolgen, beispielsweise durch Perforationen, so dass die Filterbeutel an einer Perforation zusammenhängend angeordnet sind und dann abgerissen werden können. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich beutelförmige Filter besonders effektiv herstellen.
Vorzugsweise wird das bahnförmige Filtermaterial an gegenüberliegenden Längsseiten in der Faltstation umgefaltet, so dass zwei Reihen beutelförmiger Filter mit einer Bahn an Filtermaterial hergestellt werden können. Dadurch kann mit geringem Mehraufwand die Produktionskapazität verdoppelt werden. Insbesondere kann das gefaltete Filtermaterial senkrecht zur Längsrichtung über die gesamte Breite im mehrlagigen Bereich mit beabstandeten Siegelnähten versehen werden, wobei zum Einbringen der Siegelnaht beispielsweise Walzen eingesetzt werden, die sich über die gesamte Breite des gefalteten Filtermaterials erstrecken. Vorzugsweise werden die Siegelnähte per Ultraschall oder mit beheizten Elementen eingebracht, so dass die Produktionskapazität weiter erhöht werden kann, da das Siegeln mit Ultraschall schneller erfolgt als durch Druck- und/oder Temperaturbeaufschlagung. Unter "Siegeln" wird im Sinne der Anmeldung auch ein Schweißen verstanden, wobei diese Begriffe im Rahmen der Anmeldung synonym verwendet werden können.
Vorzugsweise werden die Siegelnähte senkrecht zur Längsrichtung in einem mittleren Bereich mit einem Querschnitt getrennt, so dass eine Siegelnaht bei dem späteren beutelförmigen Filter zu zwei randseitigen Siegelnähten geschnitten wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Filterbeutel wird vorzugsweise ein Filtermaterial eingesetzt, das siegelbar ist. Das Filtermaterial kann dabei zwei unterschiedliche Oberflächen aufweisen, von denen nur eine siegelbar ist. Die Siegelfähigkeit wird beispielsweise durch polymere Fasern im Filtermaterial oder eine Beschichtung erreicht. Es ist aber auch als Filtermaterial ein Siebmaterial aus schweißbaren Faser vorstellbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht der einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines beutelförmigen Filters, und
2 eine schematische Ansicht einer Siegelstation.
Ein bahnförmiges Filtermaterial, insbesondere ein Filterpapier, das zumindest an einer Seite mit einer siegelfähigen Beschichtung versehen ist oder aus siegelfähigem Material hergestellt ist, wird in Förderrichtung zu einer Faltstation zugeführt. Statt einem Filterpapier kann auch ein Vliesstoff oder ein mehrlagiges Filtermaterial aus Papier und/oder Vliesstoff oder ein Siebmaterial eingesetzt werden.
In der Faltstation werden gegenüberliegenden Längskanten 3 des bahnförmigen Filtermaterials auf einen mittleren Abschnitt 2 umgefaltet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird nicht nur eine Faltkante vorgesehen, die zwei Schenkel und ein Faltscharnier aufweist, sondern drei Faltkanten 7, 8 und 9, so dass eine Innenfalte 4 gebildet ist, die zwischen den zwei Faltkanten 7 und 9 nach innen hervorsteht. Diese Innenfalte 4 bildet bei dem fertigen beutelförmigen Filter eine Bodenfalte aus. Es ist natürlich auch möglich, den beutelförmigen Filter ohne Innenfalte 4 nur mit einer Faltkante herzustellen.
In der Faltstation wird durch das Umklappen der Längskanten 3 ein seitlicher Abschnitt 5 an gegenüberliegenden Seiten auf einen mittleren Abschnitt 2 des bahnförmigen Filtermaterials umgelegt, so dass in diesem Bereich ein doppellagiger Abschnitt gebildet ist, im Bereich der Innenfalte 4 sogar ein vierlagiger Abschnitt. Die Längskanten 3 liegen jedoch nicht unmittelbar aneinander an, sondern sind beabstandet angeordnet, so dass in einem mittleren Bereich ein einlagiger Streifen 6 ausgebildet ist.
Das gefaltete Filtermaterial wird dann in Förderrichtung parallel zur Längsrichtung zu einer Siegelstation gefördert, die in 2 schematisch mit zwei Siegelbalken 10 dargestellt ist. Die beiden Siegelbalken bringen Siegelnähte 12 in dem doppellagigen Bereich ein, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Filterbahn ausgerichtet sind.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die Siegelbalken 10 nicht stationär angeordnet, sondern auf rotierbaren Walzen 11, zwischen denen die gefaltete Filterbahn durchgeführt ist. Die Siegelbalken 10 können die Siegelnähte 12 per Ultraschall oder Heißgesiegelt herstellen, so dass an den Walzen 11 entsprechende Vorrichtungen zur Herstellung von Ultraschall oder Heißsiegelnähten vorgesehen sind, vorzugsweise sind über den Umfang der Walzen 11 mehrere solcher Vorrichtungen angeordnet.
Die Siegelnähte 12 werden in einem nächsten Schritt mit einem Querschnitt 13 oder eine Perforation in zwei schmalere Siegelnähte 12' aufgeteilt. Der Querschnitt 13 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen mittig durch die Siegelnaht 12 und teilt das gefaltete Filterpapier in mehrere Abschnitte. Zusätzlich wird in einer Schneidstation der mittlere einlagige Streifen 6 durch einen Längsschnitt 14 getrennt, so dass in 1 rechte und linke Reihen mit fertigen beutelförmigen Filtern 16 hergestellt werden. Wenn der Querschnitt 13 durchgängig ist, werden einzelne Filterbeutel hergestellt. Falls der Querschnitt nur bereichsweise als Perforation durchgeführt wird, bleiben die einzelnen Filterbeutel über kleinere Materialabschnitte verbunden und können dann durch Abreißen voneinander getrennt werden.
Jeder beutelförmige Filter 16 umfasst eine durch die Innenfalte 4 gebildete Bodenfalte und an gegenüberliegenden Seitenrändern die geschnittene Siegelnaht 12'. Da der einlagige Streifen 6 über den doppellagigen Bereich hervorsteht, ist ein hervorstehender Einfüllabschnitt 15 ausgebildet, der sich über den doppellagigen Bereich hinaus erstreckt und als Einfüllhilfe an einer Beutelöffnung dient.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden aus einer Bahn Filtermaterial an gegenüberliegenden Seiten zwei Reihen von beutelförmigen Filtern 16 hergestellt. Es ist natürlich auch möglich, aus einer Bahn nur eine Reihe mit beutelförmigen Filtern 16 herzustellen, was allerdings die Effektivität reduziert. Vorzugsweise werden aus einer Bahn daher zwei Reihen an beutelförmigen Filtern 16 hergestellt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird nur eine Bahn an Filtermaterial 1 eingesetzt, um beutelförmige Filter 16 herzustellen. Es ist allerdings möglich, zwei übereinander angeordnete Bahnen an Filtermaterial 1 vorzusehen, die gleichzeitig durch eine Siegelstation durchgeführt werden, so dass die Siegelnähte 12 gleichzeitig zwei bahnförmige Filtermaterialien 1 mit Siegelnähten 12 versehen. Je nach Dicke des Filtermaterials können auch mehr als zwei Bahnen an Filtermaterial übereinander durch die Siegelstation gleichzeitig durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Filtermaterial
2: Abschnitt
3: Längskante
4: Innenfalte
5: Abschnitt
6: Streifen
7: Faltkante
8: Faltkante
9: Faltkante
10: Siegelbalken
11: Walze
12, 12': Siegelnaht
13: Querschnitt
14: Längsschnitt
15: Einfüllabschnitt
16: Filter

Claims

Verfahren zum Herstellen eines beutelförmigen Filters (16), insbesondere für Tee, Gewürze und/oder Kräuter, mit den folgenden Schritten: – Zuführen eines bahnförmigen Filtermaterials (1) zu einer Faltstation; – Einbringen mindestens einer Falte (7, 8, 9) an mindestens einer Längsseite des bahnförmigen Filtermaterials (1), und Umklappen der Längskanten (3) auf einen mittleren Abschnitt (2) des bahnförmigen Filtermaterials (1); – Siegeln der aufeinanderliegenden Bereiche des Filtermaterials (2, 5) mit senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Siegelnähten (12), und – Schneiden des gefalteten Filtermaterials in Längsrichtung und zumindest bereichsweise in Querrichtung und Fertigstellen der beutelförmigen Filter.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an gegenüberliegenden Längsseiten des bahnförmigen Filtermaterials jeweils mindestens eine Falte (7, 8, 9) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gefaltete Filtermaterial senkrecht zur Längsrichtung über die gesamte Breite im mehrlagigen Bereich mit beabstandeten Siegelnähten (12) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Siegelnähte (12) durch Ultraschall oder Heißsiegeln erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelnähte (12) in einem mittleren Bereich mit einem Querschnitt (13) oder einer Perforation getrennt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an gegenüberliegenden Längsseiten eine aus drei Falten (7, 8, 9) gebildete Innenfalte (4) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gefaltete Filtermaterial einen mittleren einlagigen Streifen (6) aufweist, in dem ein Längsschnitt (14) zum Abtrennen der einzelnen beutelförmigen Filter (16) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen der Siegelnähte (12) senkrecht zur Längsrichtung durch mindestens eine rotierende Walze (11) einer Siegeleinheit erfolgt.
Filterbeutel (16) hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Filterbeutel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (1) durch ein siegelbares Filterpapier oder Siebmaterial gebildet ist.
Filterbeutel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (1) zwei unterschiedliche Oberflächen aufweist und nur eine der beiden Oberflächen siegelfähig ist.
Filterbeutel nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelnähte (12) durch Ultraschall hergestellt sind.