DE102019127383A1 - Heat sealing device - Google Patents
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- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
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- B65B2051/105—Heat seal temperature control
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- B65B2220/00—Specific aspects of the packaging operation
- B65B2220/08—Creating fin seals as the longitudinal seal on horizontal or vertical form fill seal [FFS] machines
Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Heißsiegelvorrichtung, insbesondere von einer Heißsiegelrolle, insbesondere für Schlauchbeutelmaschinen, mit zumindest einer Siegeleinheit (12) zu einer Erstellung einer Siegelnaht (14) und mit zumindest einer Heizeinheit (16) zu einer Erhitzung der Siegeleinheit (12).Es wird vorgeschlagen, dass die Heizeinheit (16) zumindest ein Heizelement (18) umfasst, das dazu vorgesehen ist, entlang eines kompletten maximalen Umfangs, insbesondere eines kompletten maximalen Innenumfangs (20), der Siegeleinheit (12) zumindest im Wesentlichen homogen, insbesondere frei von thermischen Unstetigkeiten, thermische Energie auf die Siegeleinheit (12) zu übertragen.The invention is based on a heat sealing device, in particular a heat sealing roller, in particular for tubular bag machines, with at least one sealing unit (12) for creating a sealing seam (14) and with at least one heating unit (16) for heating the sealing unit (12) It is proposed that the heating unit (16) comprises at least one heating element (18) which is provided for, along a complete maximum circumference, in particular a complete maximum inner circumference (20), of the sealing unit (12) at least substantially homogeneously, in particular free of thermal discontinuities to transfer thermal energy to the sealing unit (12).
Description
Stand der TechnikState of the art
Es ist bereits eine Heißsiegelvorrichtung, insbesondere eine Heißsiegelrolle, insbesondere für Schlauchbeutelmaschinen, mit zumindest einer Siegeleinheit zu einer Erstellung einer Siegelnaht und mit zumindest einer Heizeinheit zu einer Erhitzung der Siegeleinheit vorgeschlagen worden.A heat sealing device, in particular a heat sealing roller, in particular for tubular bag machines, with at least one sealing unit for creating a sealing seam and with at least one heating unit for heating the sealing unit has already been proposed.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Heißsiegelvorrichtung, insbesondere von einer Heißsiegelrolle, insbesondere für Schlauchbeutelmaschinen, mit zumindest einer Siegeleinheit zu einer Erstellung einer Siegelnaht und mit zumindest einer Heizeinheit zu einer Erhitzung der Siegeleinheit.The invention is based on a heat sealing device, in particular a heat sealing roller, in particular for tubular bag machines, with at least one sealing unit for creating a sealing seam and with at least one heating unit for heating the sealing unit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Heizeinheit zumindest ein Heizelement, insbesondere zumindest ein Heizelement pro Siegelfläche, umfasst, das dazu vorgesehen ist, entlang eines kompletten maximalen Umfangs, insbesondere eines kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit zumindest im Wesentlichen homogen, insbesondere frei von thermischen Unstetigkeiten, thermische Energie auf die Siegeleinheit zu übertragen.It is proposed that the heating unit comprises at least one heating element, in particular at least one heating element per sealing surface, which is provided to at least substantially homogeneously, in particular free of thermal discontinuities, along a complete maximum circumference, in particular a complete maximum inner circumference, of the sealing unit, transferring thermal energy to the sealing unit.
Vorzugsweise umfasst eine Verpackungsmaschine, insbesondere eine Schlauchbeutelmaschine, die Heißsiegelvorrichtung, insbesondere eine Mehrzahl von Heißsiegelvorrichtungen, insbesondere paarweise angeordnete und als Heißsiegelrollen ausgebildete Heißsiegelvorrichtungen. Insbesondere sind zumindest zwei Heißsiegelvorrichtungen, insbesondere die Siegeleinheiten der Heißsiegelvorrichtungen, dazu vorgesehen, zu einer Erstellung einer Siegelnaht einer Verpackung, insbesondere einer Verpackungsfolie, zusammenzuwirken. Insbesondere ist zumindest eine Transporteinheit der Verpackungsmaschine dazu vorgesehen, eine zu siegelnde Verpackungsfolie in Kontakt stehend mit den Siegeleinheiten zwischen den zwei Heißsiegelvorrichtungen hindurch zu transportieren. Insbesondere ist die Heißsiegelvorrichtung, insbesondere die Siegeleinheit, dazu vorgesehen, eine Längssiegelnaht zu erstellen. Insbesondere ist die Siegeleinheit als eine Längssiegeleinheit ausgebildet. Insbesondere ist die Heißsiegelvorrichtung als eine Längssiegelrolle ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Heißsiegelvorrichtung, insbesondere die Siegeleinheit, dazu vorgesehen ist, eine Quersiegelnaht zu erstellen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.A packaging machine, in particular a tubular bag machine, preferably comprises the heat sealing device, in particular a plurality of heat sealing devices, in particular heat sealing devices arranged in pairs and designed as heat sealing rollers. In particular, at least two heat sealing devices, in particular the sealing units of the heat sealing devices, are provided to work together to create a sealing seam of a packaging, in particular a packaging film. In particular, at least one transport unit of the packaging machine is provided to transport a packaging film to be sealed in contact with the sealing units between the two heat-sealing devices. In particular, the heat sealing device, in particular the sealing unit, is provided to produce a longitudinal sealing seam. In particular, the sealing unit is designed as a longitudinal sealing unit. In particular, the heat sealing device is designed as a longitudinal sealing roller. Alternatively or additionally, it is conceivable that the heat sealing device, in particular the sealing unit, is provided to create a transverse sealing seam. “Provided” should be understood in particular to be specially designed and / or specially equipped. The fact that an object is provided for a specific function is to be understood in particular to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
Die Heißsiegelvorrichtung ist bevorzugt als eine Heißsiegelrolle, insbesondere zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig, kegelstumpfförmig, scheibenförmig o. dgl., ausgebildet. Vorzugsweise ist zumindest die Siegeleinheit, insbesondere zumindest ein Siegelwerkzeug der Siegeleinheit, zumindest abschnittsweise kreiszylinderförmig ausgebildet. Insbesondere bildet eine Siegelfläche der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, eine, insbesondere äußere, Mantelfläche eines von der Siegeleinheit, insbesondere von dem Siegelwerkzeug, zumindest abschnittsweise gebildeten Kreiszylinders. Insbesondere ist die Siegeleinheit, insbesondere das Siegelwerkzeug, dazu vorgesehen, eine zu siegelnde Verpackungsfolie an der Siegelfläche zu kontaktieren. Insbesondere bildet die Siegelfläche zumindest abschnittsweise eine Außenfläche der Heißsiegelvorrichtung, insbesondere der Siegeleinheit. Vorzugsweise ist die Siegeleinheit dazu vorgesehen, zu einer Erstellung einer Siegelnaht eine Verpackungsfolie zu erhitzen und/oder einen Druck auf die Verpackungsfolie auszuüben. Insbesondere liegt die Verpackungsfolie zu einer Realisierung eines Wärmeübertrags von der Siegeleinheit auf die Verpackungsfolie an der Siegelfläche an. Vorzugsweise ist die Siegeleinheit dazu vorgesehen, zu einer Erstellung einer Siegelnaht zumindest zwei Abschnitte einer Verpackungsfolie miteinander zu verbinden, insbesondere zu siegeln. Insbesondere ist während eines Siegelvorgangs ein durch eine von einer zu siegelnden Verpackungsfolie gebildete Verpackung aufzunehmendes Produkt, beispielhaft ein Schokoriegel, an, insbesondere innerhalb von, der Verpackungsfolie angeordnet. Vorzugsweise ist die Heißsiegelvorrichtung, insbesondere die Siegeleinheit, dazu vorgesehen, einen maximalen Wärmeübertrag auf zu siegelnde Abschnitte der Verpackungsfolie und einen minimalen Wärmeübertrag auf das zu verpackende Produkt bereitzustellen.The heat sealing device is preferably designed as a heat sealing roller, in particular cylindrical, in particular circular cylindrical, frustoconical, disk-shaped or the like. At least the sealing unit, in particular at least one sealing tool of the sealing unit, is preferably designed at least partially in the shape of a circular cylinder. In particular, a sealing surface of the sealing unit, in particular of the sealing tool, forms an, in particular an outer, jacket surface of a circular cylinder formed at least in sections by the sealing unit, in particular by the sealing tool. In particular, the sealing unit, in particular the sealing tool, is provided to contact a packaging film to be sealed on the sealing surface. In particular, the sealing surface forms, at least in sections, an outer surface of the heat sealing device, in particular the sealing unit. The sealing unit is preferably provided to heat a packaging film and / or to exert pressure on the packaging film in order to create a sealing seam. In particular, the packaging film rests against the sealing surface in order to implement heat transfer from the sealing unit to the packaging film. The sealing unit is preferably provided to connect at least two sections of a packaging film to one another, in particular to seal, in order to create a sealing seam. In particular, during a sealing process, a product to be received by a packaging formed by a packaging film to be sealed, for example a chocolate bar, is arranged on, in particular within, the packaging film. The heat sealing device, in particular the sealing unit, is preferably provided to provide a maximum heat transfer to sections of the packaging film to be sealed and a minimum heat transfer to the product to be packed.
Die Heizeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Siegeleinheit, insbesondere das Siegelwerkzeug, auf eine zu einer Erstellung einer Siegelnaht gewünschte, insbesondere einstellbare, Betriebstemperatur zu erhitzen. Insbesondere ist die Heizeinheit dazu vorgesehen, die Siegeleinheit, insbesondere das Siegelwerkzeug, in Abhängigkeit von unterschiedlichen zu siegelnden Verpackungsfolien und/oder in Abhängigkeit von unterschiedlichen mittels der Verpackungsfolien zu verpackenden Produkten auf unterschiedliche Betriebstemperaturen zu erhitzen. Vorzugsweise umfasst die Heizeinheit das Heizelement, das dazu vorgesehen ist, thermische Energie auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, zu übertragen, insbesondere die Siegeleinheit, insbesondere das Siegelwerkzeug, zu erhitzen. Vorzugsweise umfasst die Heizeinheit zumindest eine Energieversorgungseinheit, die dazu vorgesehen ist, das Heizelement mit Energie zu versorgen. Insbesondere ist das Heizelement dazu vorgesehen, Energie, insbesondere von der Energieversorgungseinheit bereitgestellte Energie, insbesondere elektrische Energie, in thermische Energie umzuwandeln. Alternativ ist denkbar, dass das Heizelement dazu vorgesehen ist, von der Energieversorgungseinheit bereitgestellte thermische Energie auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, zu übertragen. Bevorzugt ist das Heizelement als ein von elektrischem Strom durchfließbarer Leiter, insbesondere als ein Heizdraht, ausgebildet, wobei eine von dem Heizelement bereitstellbare thermische Energie insbesondere abhängig ist von einer Stromstärke des das Heizelement durchfließenden elektrischen Stroms. Alternativ ist denkbar, dass das Heizelement als ein Dickschichtheizelement, als ein Peltier-Element, als eine von einem erhitzten Fluid durchströmbare Fluidleitung oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Heizelement ausgebildet ist. The heating unit is preferably provided to heat the sealing unit, in particular the sealing tool, to an operating temperature that is desired, in particular adjustable, for creating a sealing seam. In particular, the heating unit is provided to heat the sealing unit, in particular the sealing tool, to different operating temperatures depending on different packaging films to be sealed and / or depending on different products to be packaged by means of the packaging films. The heating unit preferably comprises the heating element which is provided to transfer thermal energy to the sealing unit, in particular to the sealing tool, in particular to heat the sealing unit, in particular the sealing tool. Preferably the heating unit comprises at least one energy supply unit which is provided to supply the heating element with energy. In particular, the heating element is provided to convert energy, in particular energy provided by the energy supply unit, in particular electrical energy, into thermal energy. Alternatively, it is conceivable that the heating element is provided to transfer thermal energy provided by the energy supply unit to the sealing unit, in particular to the sealing tool. The heating element is preferably designed as a conductor through which electrical current can flow, in particular as a heating wire, the thermal energy that can be provided by the heating element being in particular dependent on a current strength of the electrical current flowing through the heating element. Alternatively, it is conceivable that the heating element is designed as a thick-film heating element, as a Peltier element, as a fluid line through which a heated fluid can flow, or as another heating element that appears sensible to a person skilled in the art.
Bevorzugt ist das Heizelement dazu vorgesehen, entlang des kompletten maximalen Innenumfangs der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, zumindest im Wesentlichen homogen, insbesondere frei von thermischen Unstetigkeiten, thermische Energie auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, zu übertragen. Insbesondere verläuft der Innenumfang der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, entlang einer Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs. Die Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, ist insbesondere von der Siegelfläche abgewandt. Insbesondere bildet die Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, eine innere Mantelfläche eines von der Siegeleinheit, insbesondere von dem Siegelwerkzeug, zumindest abschnittsweise ausgebildeten Hohlzylinders, insbesondere Hohlkreiszylinders. Insbesondere bildet die Siegelfläche eine äußere Mantelfläche des von der Siegeleinheit, insbesondere von dem Siegelwerkzeug, zumindest abschnittsweise ausgebildeten Hohlzylinders, insbesondere Hohlkreiszylinders. Insbesondere ist das Heizelement zumindest abschnittsweise auf der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, angeordnet, steht insbesondere zumindest abschnittsweise in Kontakt mit der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs. Insbesondere ist das Heizelement während eines Siegelvorgangs kontaktfrei mit einer zu siegelnden Verpackungsfolie angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass das Heizelement zumindest abschnittsweise an der Siegelfläche angeordnet ist und insbesondere zu einer direkten Wärmeübertragung auf eine zu siegelnde Verpackungsfolie vorgesehen ist.The heating element is preferably provided to transmit thermal energy to the sealing unit, in particular to the sealing tool, at least substantially homogeneously, in particular free of thermal discontinuities, along the entire maximum inner circumference of the sealing unit, in particular the sealing tool. In particular, the inner circumference of the sealing unit, in particular the sealing tool, runs along an inner side of the sealing unit, in particular the sealing tool. The inside of the sealing unit, in particular of the sealing tool, is in particular facing away from the sealing surface. In particular, the inside of the sealing unit, in particular of the sealing tool, forms an inner jacket surface of a hollow cylinder, in particular a hollow circular cylinder, formed at least in sections by the sealing unit, in particular by the sealing tool. In particular, the sealing surface forms an outer jacket surface of the hollow cylinder, in particular a hollow circular cylinder, formed at least in sections by the sealing unit, in particular by the sealing tool. In particular, the heating element is arranged at least in sections on the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool, and in particular is in contact at least in sections with the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool. In particular, the heating element is arranged without contact with a packaging film to be sealed during a sealing process. Alternatively or additionally, it is conceivable that the heating element is arranged at least in sections on the sealing surface and is provided in particular for direct heat transfer to a packaging film to be sealed.
Insbesondere ist das Heizelement dazu vorgesehen, thermische Energie mit einem Unterschied zwischen einem Punkt größter übertragener thermischer Energie und einem Punkt niedrigster übertragener thermischer Energie von höchstens 5 K (Kelvin), bevorzugt von höchstens 3 K, besonders bevorzugt von höchstens 2 K und ganz besonders bevorzugt von höchstens 1 K entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere entlang des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, zu übertragen. Insbesondere weist das Heizelement entlang einer kompletten maximalen Erstreckung des Heizelements eine konstante Betriebstemperatur, insbesondere Oberflächentemperatur, auf. Vorzugsweise kann die Heizeinheit zumindest ein Sensorelement, beispielsweise ein Temperatursensorelement, ein Stromsensorelement, ein Spannungssensorelement o. dgl., umfassen, das dazu vorgesehen ist, eine Betriebstemperatur des Heizelements und/oder der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, zu erfassen. Insbesondere kann die Heizeinheit eine Mehrzahl von Sensorelementen umfassen, die an unterschiedlichen Positionen an dem Heizelement und/oder an der Siegeleinheit, insbesondere an dem Siegelwerkzeug, angeordnet sind. Vorzugsweise ist eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Heißsiegelvorrichtung oder der Verpackungsmaschine dazu vorgesehen, Signale des zumindest einen Sensorelements, insbesondere zu einer Überwachung eines Heizvorgangs, auszuwerten und in Abhängigkeit von der Auswertung die Heizeinheit zu steuern und/oder zu regeln. Bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinheit der Heißsiegelvorrichtung oder der Verpackungsmaschine dazu vorgesehen, eine Widerstandsänderung bei steigender Temperatur des Heizelements auszuwerten. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Unter einer „thermischen Unstetigkeit“ soll insbesondere zumindest ein Punkt, insbesondere ein Punkt entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere entlang des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, verstanden werden, der insbesondere in Bezug auf benachbarte Punkte einer reduzierten Übertragung von thermischer Energie durch das Heizelement auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, ausgesetzt ist. Insbesondere ist das Heizelement dazu vorgesehen, an jedem Punkt entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, thermische Energie auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, zu übertragen. Insbesondere kann die Heizeinheit eine Mehrzahl von Heizelementen zu einer Realisierung einer Übertragung von thermischer Energie an jedem Punkt entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, umfassen. In particular, the heating element is intended to generate thermal energy with a difference between a point of greatest transmitted thermal energy and a point of lowest transmitted thermal energy of at most 5 K (Kelvin), preferably of at most 3 K, particularly preferably of at most 2 K and very particularly preferred of at most 1 K along the entire maximum circumference, in particular along the entire maximum inner circumference, of the sealing unit, in particular the sealing tool, to the sealing unit, in particular to the sealing tool. In particular, the heating element has a constant operating temperature, in particular surface temperature, along a complete maximum extent of the heating element. The heating unit can preferably comprise at least one sensor element, for example a temperature sensor element, a current sensor element, a voltage sensor element or the like, which is provided to detect an operating temperature of the heating element and / or the sealing unit, in particular the sealing tool. In particular, the heating unit can comprise a plurality of sensor elements which are arranged at different positions on the heating element and / or on the sealing unit, in particular on the sealing tool. A control and / or regulating unit of the heat sealing device or the packaging machine is preferably provided to evaluate signals of the at least one sensor element, in particular to monitor a heating process, and to control and / or regulate the heating unit as a function of the evaluation. The control and / or regulating unit of the heat sealing device or the packaging machine is preferably provided to evaluate a change in resistance when the temperature of the heating element rises. A “control and / or regulating unit” is to be understood as meaning, in particular, a unit with at least one control electronics. “Control electronics” should be understood to mean, in particular, a unit with a processor unit and with a memory unit and with an operating program stored in the memory unit. A “thermal discontinuity” should be understood to mean in particular at least one point, in particular a point along the entire maximum circumference, in particular along the entire maximum inner circumference, of the sealing unit, in particular the sealing tool, which, in particular with regard to neighboring points, has a reduced transfer of thermal Energy through the heating element on the sealing unit, in particular on the sealing tool, is exposed. In particular, the heating element is intended to apply thermal energy to the sealing unit, in particular to the sealing unit, at every point along the entire maximum circumference, in particular the entire maximum inner circumference, of the sealing unit, in particular of the sealing tool Sealing tool, transfer. In particular, the heating unit can comprise a plurality of heating elements for realizing a transfer of thermal energy at any point along the complete maximum circumference, in particular the complete maximum inner circumference, of the sealing unit, in particular the sealing tool, to the sealing unit, in particular to the sealing tool.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Heißsiegelvorrichtung kann vorteilhaft eine gleichmäßige Erhitzung einer Siegeleinheit ermöglicht werden. Es kann ein vorteilhaft zeit- und energieeffizientes Aufheiz- und Abkühlverhalten der Siegeleinheit erreicht werden. Vorteilhaft kann ein enger Betriebstemperaturbereich ermöglicht werden. Vorteilhaft können temperatursensitive Materialien, beispielhaft Monomaterialien, insbesondere Verpackungsfolien, gesiegelt werden. Vorteilhaft kann ein gleichmäßiger Wärmeübertrag auf eine zu siegelnde Verpackungsfolie ermöglicht werden. Vorteilhaft kann ein geringer Wärmeübertrag auf ein zu verpackendes Produkt ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine präzise Siegelung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine qualitativ hochwertige, insbesondere stabile und präzise, Siegelnaht erstellt werden.The design of the heat sealing device according to the invention advantageously enables uniform heating of a sealing unit. A heating and cooling behavior of the sealing unit that is advantageously time- and energy-efficient can be achieved. A narrow operating temperature range can advantageously be made possible. Temperature-sensitive materials, for example monomaterials, in particular packaging films, can advantageously be sealed. A uniform heat transfer to a packaging film to be sealed can advantageously be made possible. A low heat transfer to a product to be packaged can advantageously be made possible. A precise seal can advantageously be made possible. A high-quality, in particular stable and precise, sealing seam can advantageously be created.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Heizelement entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit an der Siegeleinheit anliegt. Darunter, dass „das Heizelement entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit an der Siegeleinheit anliegt“, soll insbesondere verstanden werden, dass das Heizelement, an jedem Punkt entlang einer Umfangsrichtung, insbesondere entlang einer Innenumfangsrichtung, der Siegeleinheit betrachtet, entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse, insbesondere zu einer Rotationsachse, der Heißsiegelvorrichtung verlaufenden Richtung zumindest einen Kontaktpunkt, insbesondere einen maximalen Kontakt, mit der Siegeleinheit aufweist. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 10°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Unter einer „Längsachse“ eines, insbesondere kreiszylinderförmigen, Objekts soll insbesondere eine Achse verstanden werden, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer durch Quererstreckungen, insbesondere Zylinderradien, des Objekts aufgespannten Querschnittsfläche des Objekts ausgerichtet ist. Insbesondere ist das Heizelement zumindest ringförmig, insbesondere zumindest kreisringförmig, angeordnet. Insbesondere liegt das Heizelement entlang des kompletten maximalen Umfangs, insbesondere des kompletten maximalen Innenumfangs, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, an der Siegeleinheit, insbesondere an dem Siegelwerkzeug, an. Insbesondere ist das Heizelement dazu vorgesehen, durch einen Kontakt mit der Siegeleinheit, insbesondere mit dem Siegelwerkzeug, thermische Energie auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, zu übertragen, insbesondere die Siegeleinheit, insbesondere das Siegelwerkzeug, zu erhitzen. Vorzugsweise liegt das Heizelement entlang des kompletten maximalen Innenumfangs der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, an der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, an der Siegeleinheit, insbesondere an dem Siegelwerkzeug, an. Vorteilhaft kann eine gleichmäßige Wärmeübertragung auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, ermöglicht werden.It is further proposed that the heating element rests against the sealing unit along the entire maximum circumference, in particular the entire maximum inner circumference, of the sealing unit. The fact that “the heating element rests against the sealing unit along the entire maximum circumference, in particular the entire maximum inner circumference of the sealing unit” is to be understood in particular to mean that the heating element considers the sealing unit at every point along a circumferential direction, in particular along an inner circumferential direction has at least one contact point, in particular maximum contact, with the sealing unit along a direction running at least substantially parallel to a longitudinal axis, in particular to an axis of rotation, of the heat sealing device. “Essentially parallel” should be understood to mean, in particular, an alignment of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, the direction having a deviation from the reference direction, in particular less than 10 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 ° has. A “longitudinal axis” of an object, in particular a circular cylindrical object, should be understood to mean in particular an axis which is at least substantially perpendicular to a cross-sectional area of the object spanned by transverse extensions, in particular cylindrical radii, of the object. In particular, the heating element is at least ring-shaped, in particular at least circular ring-shaped. In particular, the heating element rests against the sealing unit, in particular the sealing tool, along the entire maximum circumference, in particular the entire maximum inner circumference, of the sealing unit, in particular the sealing tool. In particular, the heating element is intended to transfer thermal energy to the sealing unit, in particular to the sealing tool, through contact with the sealing unit, in particular with the sealing tool, in particular to heat the sealing unit, in particular the sealing tool. The heating element preferably rests along the entire maximum inner circumference of the sealing unit, in particular the sealing tool, on the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool, on the sealing unit, in particular on the sealing tool. A uniform heat transfer to the sealing unit, in particular to the sealing tool, can advantageously be made possible.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Heizelement helixförmig, insbesondere flächig an dem Innenumfang der Siegeleinheit anliegend, angeordnet ist. Insbesondere ist das Heizelement als eine Heizwendel ausgebildet, insbesondere ist das als ein Heizdraht ausgebildete Heizelement zu einer Heizwendel gelegt. Bevorzugt kann die Heizwendel in die Siegeleinheit, insbesondere in das Siegelwerkzeug, eingeschraubt werden. Es kann vorteilhaft ein gleichmäßiger Kontakt zwischen der Heizwendel und der Siegeleinheit, insbesondere dem Siegelwerkzeug, für einen geringen thermischen Wärmewiederstand realisiert werden. Insbesondere weist das Heizelement zumindest abschnittsweise zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, besonders bevorzugt zumindest vier und ganz besonders bevorzugt zumindest fünf ringförmig, insbesondere kreisringförmig, angeordnete Teilabschnitte auf. Es ist denkbar, dass das Heizelement zumindest abschnittsweise eine beliebige Vielzahl an ringförmigen, insbesondere kreisförmigen, Teilabschnitten aufweist. Insbesondere sind die Teilabschnitte, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Umfangsrichtung der Siegeleinheit und zumindest im Wesentlichen parallel zu der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, und/oder zu der Siegelfläche betrachtet, lagenartig übereinander angeordnet. Insbesondere sind die Teilabschnitte, zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse, insbesondere zu der Rotationsachse, der Heißsiegelvorrichtung betrachtet, lagenartig übereinander angeordnet. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.It is further proposed that the heating element is arranged in a helical manner, in particular resting flat against the inner circumference of the sealing unit. In particular, the heating element is designed as a heating coil; in particular, the heating element, which is designed as a heating wire, is placed next to a heating coil. The heating coil can preferably be screwed into the sealing unit, in particular into the sealing tool. A uniform contact between the heating coil and the sealing unit, in particular the sealing tool, can advantageously be realized for a low thermal resistance. In particular, the heating element has, at least in sections, at least two, preferably at least three, particularly preferably at least four and very particularly preferably at least five subsections arranged in an annular, in particular circular, annular manner. It is conceivable that the heating element has, at least in sections, any number of ring-shaped, in particular circular, subsections. In particular, the subsections, in particular at least substantially perpendicular to the circumferential direction of the sealing unit and at least substantially parallel to the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool, and / or viewed to the sealing surface, are arranged in layers one above the other. In particular, the subsections are arranged in layers one above the other, at least essentially parallel to the longitudinal axis, in particular to the axis of rotation, viewed from the heat sealing device. The expression “essentially perpendicular” is intended to define, in particular, an alignment of a direction relative to a reference direction, the direction and the reference direction, particularly viewed in a projection plane, enclosing an angle of 90 ° and the angle including a maximum deviation of, in particular, less than 8 ° , advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °.
Vorzugsweise liegt das Heizelement, insbesondere flächig, an einer Mehrzahl von Punkten, bevorzugt an sämtlichen Punkten, entlang der Umfangsrichtung, insbesondere der Innenumfangsrichtung, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, betrachtet, entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung verlaufenden Richtung an einer Mehrzahl von Stellen, insbesondere an zumindest zwei Stellen, bevorzugt an zumindest drei Stellen, besonders bevorzugt an zumindest vier Stellen und ganz besonders bevorzugt an zumindest fünf Stellen, an der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, an. Vorzugsweise deckt das Heizelement zumindest einen Großteil zumindest eines sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der Siegelfläche erstreckenden Teils der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, insbesondere zumindest 75 %, bevorzugt zumindest 80 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und ganz besonders bevorzugt zumindest 90 % zumindest des sich zumindest im Wesentlichen parallel zu der Siegelfläche erstreckenden Teils der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, ab. Vorteilhaft kann zumindest ein Großteil der Siegeleinheit zumindest im Wesentlichen homogen erhitzt werden. Vorteilhaft kann eine zumindest im Wesentlichen homogen und/oder in axialer Richtung abgestufte temperierbare Siegelfläche bereitgestellt werden.The heating element preferably rests, in particular flat, at a plurality of points, preferably at all points, along the circumferential direction, in particular the inner circumferential direction, of the sealing unit, in particular of the sealing tool, viewed along the direction running at least substantially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device a plurality of points, in particular in at least two points, preferably in at least three points, particularly preferably in at least four points and very particularly preferably in at least five points, on the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool. The heating element preferably covers at least a large part of at least one part of the inside of the sealing unit, in particular of the sealing tool, which extends at least substantially parallel to the sealing surface, in particular at least 75%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 85% and very particularly preferably at least 90% at least that part of the inside of the sealing unit, in particular of the sealing tool, which extends at least substantially parallel to the sealing surface. At least a large part of the sealing unit can advantageously be heated at least substantially homogeneously. Advantageously, an at least substantially homogeneous and / or temperature-controlled sealing surface which is graded in the axial direction can be provided.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Heißsiegelvorrichtung zumindest einen Grundkörper umfasst, wobei das Heizelement dazu vorgesehen ist, den Grundkörper mit der Siegeleinheit zu verbinden. Der Grundkörper ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise innerhalb der Siegeleinheit, insbesondere innerhalb des Siegelwerkzeugs, angeordnet. Vorzugsweise ist der Grundkörper zumindest abschnittsweise zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig, ausgebildet. Insbesondere weist der Grundkörper einen maximalen Durchmesser, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung, auf, der kleiner ist als ein maximaler Innendurchmesser, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung, der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs. Vorzugsweise ist das Heizelement zwischen dem Grundkörper, insbesondere zwischen einer Außenfläche des Grundkörpers, und der Siegeleinheit, insbesondere dem Siegelwerkzeug, insbesondere der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, angeordnet. Insbesondere steht das Heizelement mit dem Grundkörper, insbesondere mit der Außenfläche des Grundkörpers, und mit der Siegeleinheit, insbesondere mit dem Siegelwerkzeug, insbesondere mit der Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, in Kontakt. Insbesondere ist das Heizelement mit dem Grundkörper und mit der Siegeleinheit, insbesondere mit dem Siegelwerkzeug, verklebt, verschweißt, verlötet, gequetscht oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art verbunden. Es ist denkbar, dass das Heizelement dazu vorgesehen ist, den Grundkörper entlang des kompletten maximalen Innenumfangs der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, mit der Siegeleinheit, insbesondere mit dem Siegelwerkzeug, zu verbinden. Insbesondere ist denkbar, dass das Heizelement dazu vorgesehen ist, den Grundkörper gewindeartig mit der Siegeleinheit, insbesondere mit dem Siegelwerkzeug, zu verbinden. Vorteilhaft kann eine präzise Positionierung des Heizelements relativ zu der Siegeleinheit zur Realisierung einer konstanten Wärmeübertragung ermöglicht werden.It is further proposed that the heat sealing device comprises at least one base body, the heating element being provided to connect the base body to the sealing unit. The base body is preferably arranged at least in sections within the sealing unit, in particular within the sealing tool. The base body is preferably cylindrical, in particular circular-cylindrical, at least in sections. In particular, the base body has a maximum diameter, in particular at least substantially perpendicular to the longitudinal axis of the heat sealing device, which is smaller than a maximum inner diameter, in particular at least substantially perpendicular to the longitudinal axis of the heat sealing device, the sealing unit, in particular the sealing tool. The heating element is preferably arranged between the base body, in particular between an outer surface of the base body, and the sealing unit, in particular the sealing tool, in particular the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool. In particular, the heating element is in contact with the base body, in particular with the outer surface of the base body, and with the sealing unit, in particular with the sealing tool, in particular with the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool. In particular, the heating element is glued, welded, soldered, squeezed, or connected in some other way that appears sensible to a person skilled in the art with the base body and with the sealing unit, in particular with the sealing tool. It is conceivable that the heating element is provided to connect the base body along the entire maximum inner circumference of the sealing unit, in particular the sealing tool, to the sealing unit, in particular to the sealing tool. In particular, it is conceivable that the heating element is provided to connect the base body in a thread-like manner to the sealing unit, in particular to the sealing tool. A precise positioning of the heating element relative to the sealing unit for realizing constant heat transfer can advantageously be made possible.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper zumindest ein Anpresselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Heizelement an die Siegeleinheit zu pressen. Insbesondere kann das Anpresselement den vollständigen Grundkörper ausbilden. Insbesondere kann der Grundkörper als ein einzelnes Bauteil, insbesondere als das Anpresselement, ausgebildet sein. Alternativ ist vorstellbar, dass der Grundkörper zumindest ein weiteres Bauteil aufweist, mit dem das Anpresselement insbesondere verbunden ist. Vorzugsweise weist das Anpresselement die Außenfläche, insbesondere die Außenkontur, des Grundkörpers auf, mit der das Heizelement in Kontakt steht. Insbesondere ist das Anpresselement als ein zumindest im Wesentlichen statisches Element, insbesondere zumindest abschnittsweise als ein Metallring, ausgebildet. Insbesondere ist das Anpresselement dazu vorgesehen, aufgrund einer Positionierung des Anpresselements relativ zu der Siegeleinheit, insbesondere zu dem Siegelwerkzeug, das Heizelement an die Siegeleinheit, insbesondere an das Siegelwerkzeug, zu pressen. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Heißsiegelvorrichtung zumindest ein Anpressmittel, beispielsweise eine Druckfeder, einen Stellmotor, ein unter Überdruck stehendes Fluid o. dgl., aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Anpresselement gegen das Heizelement und an die Siegeleinheit zu pressen, und/oder dass das Anpresselement als das Anpressmittel ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Anpresselement dazu vorgesehen, das Heizelement entlang des kompletten maximalen Innenumfangs der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, an die Siegeleinheit, insbesondere an das Siegelwerkzeug, insbesondere an die Innenseite der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, zu pressen. Vorteilhaft kann ein definierter Kontakt zwischen dem Heizelement und der Siegeleinheit, insbesondere dem Siegelwerkzeug, ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine effiziente Wärmeübertragung von dem Heizelement auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug, ermöglicht werden.It is also proposed that the base body have at least one pressing element which is provided to press the heating element against the sealing unit. In particular, the pressing element can form the complete base body. In particular, the base body can be designed as a single component, in particular as the pressing element. Alternatively, it is conceivable that the base body has at least one further component to which the pressure element is in particular connected. The pressing element preferably has the outer surface, in particular the outer contour, of the base body with which the heating element is in contact. In particular, the pressing element is designed as an at least essentially static element, in particular at least in sections as a metal ring. In particular, the pressing element is provided to press the heating element onto the sealing unit, in particular onto the sealing tool, due to a positioning of the pressing element relative to the sealing unit, in particular to the sealing tool. Alternatively or additionally, it is conceivable that the heat sealing device has at least one pressing means, for example a compression spring, a servomotor, a fluid under excess pressure or the like, which is provided to press the pressing element against the heating element and the sealing unit, and / or that the pressing element is designed as the pressing means. The pressing element is preferably provided to press the heating element along the entire maximum inner circumference of the sealing unit, in particular the sealing tool, onto the sealing unit, in particular on the sealing tool, in particular on the inside of the sealing unit, in particular the sealing tool. A defined contact between the heating element and the sealing unit, in particular the sealing tool, can advantageously be made possible. An efficient heat transfer from the heating element to the sealing unit, in particular to the sealing tool, can advantageously be made possible.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Anpresselement als ein Gewindeeinsatzelement ausgebildet ist. Insbesondere weist das Anpresselement zumindest einen Gewindegang auf, der insbesondere entlang der Außenfläche des Anpresselements wendelartig verläuft. Insbesondere ist der Gewindegang des Anpresselements, insbesondere ein Verlauf des Gewindegangs, korrespondierend zu einer helixförmigen Anordnung des Heizelements ausgebildet. Vorzugsweise beschreibt der Gewindegang des Anpresselements, zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung betrachtet, zumindest eine Anzahl von Gewindeprofilierungen entsprechend einer Anzahl von, zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung betrachtet, lagenartig übereinander angeordneten Teilabschnitten des Heizelements. Insbesondere ist das Heizelement zumindest abschnittsweise innerhalb des Anpresselements, insbesondere innerhalb des Gewindegangs des Anpresselements, angeordnet. Vorzugsweise weist das Siegelwerkzeug zumindest einen Gewindegang auf, der insbesondere entlang der Innenseite des Siegelwerkzeugs verläuft. Insbesondere sind der Gewindegang des Anpresselements und der Gewindegang des Siegelwerkzeugs dazu vorgesehen, zu einer Positionierung des Heizelements zusammenzuwirken. Insbesondere ist der Gewindegang des Siegelwerkzeugs, insbesondere ein Verlauf des Gewindegangs, korrespondierend zu der helixförmigen Anordnung des Heizelements ausgebildet. Vorzugsweise beschreibt der Gewindegang des Siegelwerkzeugs, zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung betrachtet, zumindest eine Anzahl von Gewindeprofilierungen entsprechend der Anzahl der zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung betrachtet lagenartig übereinander angeordneten Teilabschnitten des Heizelements. Insbesondere ist das Heizelement zumindest abschnittsweise innerhalb des Siegelwerkzeugs, insbesondere innerhalb des Gewindegangs des Siegelwerkzeugs, angeordnet. Vorzugsweise umschließen das Siegelwerkzeug und das Anpresselement das Heizelement, insbesondere die einzelnen Teilabschnitte des Heizelements, zumindest abschnittsweise gemeinsam, insbesondere von voneinander abgewandten Seiten des Heizelements, insbesondere entlang von zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung verlaufenden Richtungen. Vorteilhaft kann bauteilarm eine definierte Ausrichtung der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, des Heizelements und des Anpresselements zueinander ermöglicht werden, insbesondere zu einer Realisierung einer vorteilhaft effizienten und homogenen Wärmeübertragung auf die Siegeleinheit, insbesondere auf das Siegelwerkzeug.It is also proposed that the pressing element be designed as a threaded insert element. In particular, the pressure element has at least one thread which runs helically in particular along the outer surface of the pressure element. In particular, the thread turn of the pressure element, in particular a course of the thread turn, is designed to correspond to a helical arrangement of the heating element. The thread turn of the pressure element, viewed at least essentially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device, preferably describes at least a number of thread profiles corresponding to a number of partial sections of the heating element arranged in layers one above the other, viewed at least essentially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device. In particular, the heating element is arranged at least in sections within the pressing element, in particular within the thread of the pressing element. The sealing tool preferably has at least one thread which runs in particular along the inside of the sealing tool. In particular, the thread turn of the pressing element and the thread turn of the sealing tool are provided to interact to position the heating element. In particular, the thread turn of the sealing tool, in particular a course of the thread turn, is designed to correspond to the helical arrangement of the heating element. The thread turn of the sealing tool, viewed at least essentially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device, preferably describes at least a number of thread profiles corresponding to the number of partial sections of the heating element arranged in layers one above the other when viewed at least essentially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device. In particular, the heating element is arranged at least in sections within the sealing tool, in particular within the thread of the sealing tool. The sealing tool and the pressing element preferably enclose the heating element, in particular the individual subsections of the heating element, at least in sections together, in particular from sides of the heating element facing away from one another, in particular along directions at least substantially perpendicular to the longitudinal axis of the heat sealing device. A defined alignment of the sealing unit, in particular the sealing tool, the heating element and the pressing element with respect to one another can advantageously be made possible with few components, in particular for realizing an advantageously efficient and homogeneous heat transfer to the sealing unit, in particular to the sealing tool.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Siegeleinheit zumindest ein, insbesondere das vorgenannte, Siegelwerkzeug umfasst, das zu einer Realisierung einer gezielten Wärmeleitung von dem Heizelement zu zumindest einer, insbesondere zu der vorgenannten, Siegelfläche der Siegeleinheit eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Anpresselement aufweist. Insbesondere ist die von dem Heizelement übertragene thermische Energie an der Siegelfläche dazu vorgesehen, eine Verpackungsfolie zu siegeln. Vorzugsweise sind das Siegelwerkzeug und das Anpresselement zumindest teilweise aus unterschiedlichen Werkstoffen ausgebildet, die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten aufweisen. Vorzugsweise sind das Siegelwerkzeug und das Anpresselement zumindest teilweise aus unterschiedlichen Metallen und/oder Metalllegierungen ausgebildet, die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten aufweisen. Insbesondere ist das Siegelwerkzeug zumindest teilweise aus einem Werkstoff, insbesondere aus einem Metall oder aus einer Metalllegierung, ausgebildet, der/die eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist als ein Werkstoff, insbesondere ein Metall oder eine Metalllegierung, aus dem/der das Anpresselement zumindest teilweise ausgebildet ist. Beispielsweise ist denkbar, dass das Siegelwerkzeug zumindest teilweise aus einem Kupfer, aus einer Kupferlegierung, aus einem Aluminium o. dgl. ausgebildet ist und dass das Anpresselement zumindest teilweise aus einem Eisen, aus einem Stahl, aus einer Keramik oder einem isolierenden thermisch stabilen Kunststoff o. dgl. ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass das Siegelwerkzeug an einer Kontaktfläche mit dem Heizelement, insbesondere an der Innenseite des Siegelwerkzeugs, zumindest eine wärmeleitende Beschichtung aufweist und/oder dass das Anpresselement an einer Kontaktfläche mit dem Heizelement, insbesondere an der Außenfläche des Anpresselements, zumindest eine wärmeisolierende Beschichtung aufweist. Vorteilhaft kann eine gerichtete und effiziente Wärmeleitung zu der Siegelfläche ermöglicht werden.It is further proposed that the sealing unit comprises at least one, in particular the aforementioned, sealing tool which has a higher thermal conductivity than the pressing element in order to achieve targeted heat conduction from the heating element to at least one, in particular to the aforementioned, sealing surface of the sealing unit. In particular, the thermal energy transmitted by the heating element is provided on the sealing surface to seal a packaging film. The sealing tool and the pressing element are preferably formed at least partially from different materials which have different thermal conductivities. The sealing tool and the pressing element are preferably formed at least partially from different metals and / or metal alloys which have different thermal conductivities. In particular, the sealing tool is at least partially made of a material, in particular a metal or a metal alloy, which has a higher thermal conductivity than a material, in particular a metal or a metal alloy, from which the pressing element is at least partially made. For example, it is conceivable that the sealing tool is at least partially made of a copper, a copper alloy, an aluminum or the like and that the pressing element is at least partially made of an iron, a steel, a ceramic or an insulating, thermally stable plastic or the like . Like. Is formed. Alternatively or additionally, it is conceivable that the sealing tool has at least one thermally conductive coating on a contact surface with the heating element, in particular on the inside of the sealing tool, and / or that the pressing element has at least one coating on a contact surface with the heating element, in particular on the outer surface of the pressing element Has heat insulating coating. A directed and efficient heat conduction to the sealing surface can advantageously be made possible.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement derart hitzeverformbar ausgebildet sind/ist, dass abhängig von einer erhöhten Temperatur des Heizelements eine erhöhte Pressung des Heizelements an das Siegelwerkzeug realisierbar ist. Insbesondere sind/ist das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement derart hitzeverformbar ausgebildet, dass je höher die Temperatur des Heizelements ist, eine desto höhere Pressung, insbesondere ein desto höherer Anpressdruck, des Heizelements an das Siegelwerkzeug realisierbar ist. Insbesondere ist eine Übertragung von thermischer Energie von dem Heizelement auf das Siegelwerkzeug desto höher, insbesondere desto effizienter, je höher die Pressung des Heizelements an das Siegelwerkzeug ist, respektive die Kontaktfläche zwischen dem Heizelement und dem Siegelwerkzeug. Vorzugsweise sind/ist das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement hitzeausdehnbar ausgebildet. Insbesondere dehnen/dehnt sich das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement desto weiter aus, je stärker sie/es erhitzt werden/wird. Vorzugsweise sind/ist das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement zumindest quer, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht, zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung hitzeverformbar, insbesondere hitzeausdehnbar, ausgebildet. Bevorzugt sind das Siegelwerkzeug und das Anpresselement derart hitzeverformbar, insbesondere hitzeausdehnbar, ausgebildet, dass abhängig von einer erhöhten Temperatur des Heizelements eine erhöhte Pressung des Heizelements an das Siegelwerkzeug realisierbar ist. Alternativ ist vorstellbar, dass das Siegelwerkzeug oder das Anpresselement derart hitzeverformbar, insbesondere hitzeausdehnbar, ausgebildet ist, dass abhängig von einer erhöhten Temperatur des Heizelements eine erhöhte Pressung des Heizelements an das Siegelwerkzeug realisierbar ist. Vorzugsweise sind/ist das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement derart hitzeverformbar, dass das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement in Abhängigkeit von einer Abkühlung in einen Ausgangszustand, insbesondere in eine Ausgangsausdehnung, zurückkehren/zurückkehrt. Insbesondere sind/ist das Siegelwerkzeug und/oder das Anpresselement zumindest teilweise aus einem hitzeverformbaren, insbesondere aus einem hitzeausdehnbaren, Material, insbesondere aus einem Metall und/oder aus einer Metalllegierung, ausgebildet. Vorteilhaft kann eine eigenbeschleunigende Wärmeübertragung auf das Siegelwerkzeug ermöglicht werden. Vorteilhaft kann ein besonders dynamisches Aufheiz- und/oder Abkühlverhalten des Siegelwerkzeugs ermöglicht werden.It is also proposed that the sealing tool and / or the pressing element are / is designed to be heat-deformable in such a way that, depending on an increased temperature of the heating element, increased pressure of the heating element against the sealing tool can be achieved. In particular, the sealing tool and / or the pressure element are / is designed to be heat-deformable in such a way that the higher the temperature of the heating element, the higher the pressure, in particular the higher the contact pressure, of the heating element against the sealing tool. In particular, a transfer of thermal energy from the heating element to the sealing tool is higher, in particular the more efficient, the higher the pressure of the heating element on the sealing tool, or the contact surface between the heating element and the sealing tool. The sealing tool and / or the pressing element are preferably / is designed to be heat expandable. In particular, the sealing tool and / or the pressing element expand the further the more it is / is heated. The sealing tool and / or the pressing element are / is preferably designed to be heat-deformable, in particular heat-expandable, at least transversely, in particular at least substantially perpendicularly, to the longitudinal axis of the heat-sealing device. The sealing tool and the pressing element are preferably designed to be heat-deformable, in particular heat-expandable, in such a way that, depending on an increased temperature of the heating element, increased pressure of the heating element against the sealing tool can be achieved. Alternatively, it is conceivable that the sealing tool or the pressing element is designed to be heat-deformable, in particular heat-expandable, in such a way that, depending on an increased temperature of the heating element, increased pressure of the heating element against the sealing tool can be realized. The sealing tool and / or the pressing element are / is preferably heat-deformable in such a way that the sealing tool and / or the pressing element return to an initial state, in particular to an initial expansion, as a function of cooling. In particular, the sealing tool and / or the pressing element are / is at least partially formed from a heat-deformable, in particular from a heat-expandable, material, in particular from a metal and / or from a metal alloy. A self-accelerating heat transfer to the sealing tool can advantageously be made possible. A particularly dynamic heating and / or cooling behavior of the sealing tool can advantageously be made possible.
Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest eine von der Siegelfläche abgewandte Seite des Siegelwerkzeugs zumindest eine Ausnehmung zu einer Wärmeabfuhr begrenzt. Vorzugsweise erstreckt sich die von der Siegelfläche abgewandte Seite des Siegelwerkzeugs, insbesondere eine Haupterstreckungsebene der von der Siegelfläche abgewandten Seite des Siegelwerkzeugs, zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Siegelfläche und/oder zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Insbesondere bildet die der Siegelfläche abgewandte Seite des Siegelwerkzeugs zumindest abschnittsweise eine Grundfläche des von dem Siegelwerkzeug zumindest abschnittsweise gebildeten Zylinders, insbesondere Kreiszylinders. Die zumindest eine Ausnehmung ist vorzugsweise als ein, insbesondere asymmetrisches, Langloch ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich die zumindest eine Ausnehmung zumindest abschnittsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung, insbesondere zumindest abschnittsweise um die Längsachse der Heißsiegelvorrichtung herum. Vorzugsweise ist die zumindest eine Ausnehmung dazu vorgesehen, thermische Energie, insbesondere überschüssige thermische Energie, aus der Heißsiegelvorrichtung, insbesondere zumindest aus dem Siegelwerkzeug, abzuführen, insbesondere zu einer Realisierung eines zügigen Abkühlverhaltens des Siegelwerkzeugs. Insbesondere ist die zumindest eine Ausnehmung dazu vorgesehen, thermische Energie, insbesondere überschüssige thermische Energie, von einer zu siegelnden Verpackungsfolie, insbesondere von zumindest einem zu verpackenden Produkt, wegzuführen, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung. Insbesondere begrenzt die von der Siegelfläche abgewandte Seite des Siegelwerkzeugs zumindest eine Ausnehmung, bevorzugt zumindest zwei Ausnehmungen, besonders bevorzugt zumindest drei Ausnehmungen und ganz besonders bevorzugt zumindest vier Ausnehmungen zu einer Wärmeabfuhrreduktion. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen entlang der Umfangsrichtung der Siegeleinheit, insbesondere des Siegelwerkzeugs, betrachtet äquidistant voneinander beabstandet, insbesondere um die Längsachse der Heißsiegelvorrichtung herum, angeordnet. Vorteilhaft kann eine effiziente und gerichtete Wärmeabfuhr aus dem Siegelwerkzeug ermöglicht werden. Vorteilhaft kann ein zügiges Abkühlverhalten des Siegelwerkzeugs, insbesondere durch eine geringe Energiespeichermasse, ermöglicht werden.It is also proposed that at least one side of the sealing tool facing away from the sealing surface delimits at least one recess for heat dissipation. The side of the sealing tool facing away from the sealing surface, in particular a main extension plane of the side of the sealing tool facing away from the sealing surface, preferably extends at least substantially perpendicular to the sealing surface and / or to the longitudinal axis of the heat sealing device. A “main extension plane” of an object is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of a smallest imaginary cuboid, which just completely surrounds the object, and in particular runs through the center of the cuboid. In particular, the side of the sealing tool facing away from the sealing surface forms, at least in sections, a base surface of the cylinder, in particular a circular cylinder, formed at least in sections by the sealing tool. The at least one recess is preferably designed as an, in particular asymmetrical, elongated hole. In particular, the at least one recess extends at least in sections, at least substantially perpendicularly to the longitudinal axis of the heat sealing device, in particular at least in sections around the longitudinal axis of the heat sealing device. The at least one recess is preferably provided to dissipate thermal energy, in particular excess thermal energy, from the heat sealing device, in particular at least from the sealing tool, in particular to achieve rapid cooling behavior of the sealing tool. In particular, the at least one recess is provided to conduct thermal energy, in particular excess thermal energy, away from a packaging film to be sealed, in particular from at least one product to be packaged, in particular at least substantially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device. In particular, the side of the sealing tool facing away from the sealing surface delimits at least one recess, preferably at least two recesses, particularly preferably at least three recesses and very particularly preferably at least four recesses in order to reduce heat dissipation. The recesses are preferably arranged equidistantly from one another when viewed along the circumferential direction of the sealing unit, in particular of the sealing tool, in particular around the longitudinal axis of the heat sealing device. An efficient and directed dissipation of heat from the sealing tool can advantageously be made possible. A rapid cooling behavior of the sealing tool, in particular through a low energy storage mass, can advantageously be made possible.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Heißsiegelvorrichtung zumindest ein thermisch isolierendes Deckelelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, einen Wärmeeintrag auf zumindest ein zu verpackendes Produkt einzuschränken. Vorzugsweise erstreckt sich das Deckelelement, insbesondere eine Haupterstreckungsebene des Deckelelements, zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Siegelfläche und/oder zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zu der von der Siegelfläche abgewandten Seite des Siegelwerkzeugs. Insbesondere bildet das Deckelelement zumindest abschnittsweise eine Deckfläche des von dem Siegelwerkzeug zumindest abschnittsweise gebildeten Zylinders, insbesondere Kreiszylinders. Vorzugsweise weist das Deckelelement eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als das Siegelwerkzeug, ist insbesondere zumindest teilweise aus einem Material mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit ausgebildet als das Material, aus dem das Siegelwerkzeug zumindest teilweise ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Deckelelement zumindest teilweise aus einem Dämmmaterial, aus einem Stein, aus einer Keramik, aus einem wärmeleitschwachen Metall, beispielhaft aus einer austenitischen Stahllegierung, aus einem thermisch stabilen und isolierenden Kunststoff oder aus einem anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden thermisch isolierenden Material ausgebildet. Vorzugsweise ist das Deckelelement dazu vorgesehen, eine Abführung von thermischer Energie aus dem Siegelwerkzeug zumindest im Wesentlichen parallel zu einer von der der Siegelfläche abgewandten Seite des Siegelwerkzeugs wegzeigenden und zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Heißsiegelvorrichtung verlaufenden Richtung zu begrenzen, insbesondere zu verhindern. Insbesondere ist das Deckelelement dazu vorgesehen, einen Wärmeeintrag auf eine zu siegelnde Verpackungsfolie, insbesondere auf ein zu verpackendes Produkt, gering zu halten, insbesondere zu verhindern, insbesondere in einem Bereich verschieden von der Siegelfläche. Vorteilhaft kann eine geringe Temperatur in einem Bereich von Produktkontakt bereitgestellt werden.It is further proposed that the heat-sealing device comprises at least one thermally insulating cover element which is provided to limit the introduction of heat to at least one product to be packaged. The cover element, in particular a main extension plane of the cover element, preferably extends at least substantially perpendicular to the sealing surface and / or to the longitudinal axis of the heat sealing device and / or at least substantially parallel to the side of the sealing tool facing away from the sealing surface. In particular, the cover element forms, at least in sections, a cover surface of the cylinder, in particular a circular cylinder, formed at least in sections by the sealing tool. The cover element preferably has a lower thermal conductivity than the sealing tool, in particular is at least partially formed from a material with a lower thermal conductivity than the material from which the sealing tool is at least partially formed. The cover element is preferably at least partially made of an insulating material, of a stone, of a ceramic, of a heat-conductive metal, for example an austenitic one Steel alloy, formed from a thermally stable and insulating plastic or from another thermally insulating material that appears useful to a person skilled in the art. The cover element is preferably provided to limit, in particular to prevent, a dissipation of thermal energy from the sealing tool at least essentially parallel to a direction facing away from the side of the sealing tool facing away from the sealing surface and running at least essentially parallel to the longitudinal axis of the heat sealing device. In particular, the cover element is provided to keep heat input to a packaging film to be sealed, in particular to a product to be packaged, low, in particular to prevent it, in particular in an area different from the sealing surface. A low temperature can advantageously be provided in an area of product contact.
Ferner geht die Erfindung aus von einer Verpackungsmaschine, insbesondere von einer Schlauchbeutelmaschine, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung. Insbesondere umfasst die Verpackungsmaschine zumindest zwei Heißsiegelvorrichtungen, insbesondere zumindest ein Paar von Heißsiegelvorrichtungen, bevorzugt zumindest vier Heißsiegelvorrichtungen, insbesondere zumindest zwei Paare von Heißsiegelvorrichtungen, und besonders bevorzugt zumindest sechs Heißsiegelvorrichtungen, insbesondere zumindest drei Paare von Heißsiegelvorrichtungen. Vorzugsweise kann die Verpackungsmaschine zusätzlich zu der zumindest einen Heißsiegelvorrichtung, insbesondere zusätzlich zu der Mehrzahl von Heißsiegelvorrichtungen, weitere, einem Fachmann bekannte Komponenten, beispielhaft eine Transporteinheit zu einem Transport einer zu siegelnden Verpackungsfolie, eine Zuführeinheit zu einer Zuführung von zu verpackenden Produkten, eine Sortiereinheit zu einem Sortieren von fertigen Verpackungen o. dgl., aufweisen. Vorteilhaft kann eine Verpackungsmaschine bereitgestellt werden, die eine Herstellung von präzise gesiegelten Verpackungen ermöglicht. Vorteilhaft kann eine effiziente Siegelung von Verpackungsfolien ermöglicht werden.Furthermore, the invention is based on a packaging machine, in particular a tubular bag machine, with at least one heat sealing device according to the invention. In particular, the packaging machine comprises at least two heat sealing devices, in particular at least one pair of heat sealing devices, preferably at least four heat sealing devices, in particular at least two pairs of heat sealing devices, and particularly preferably at least six heat sealing devices, in particular at least three pairs of heat sealing devices. Preferably, in addition to the at least one heat sealing device, in particular in addition to the plurality of heat sealing devices, the packaging machine can add further components known to a person skilled in the art, for example a transport unit for transporting a packaging film to be sealed, a feed unit for feeding products to be packaged, a sorting unit sorting finished packaging or the like. A packaging machine can advantageously be provided which enables precisely sealed packaging to be produced. An efficient sealing of packaging films can advantageously be made possible.
Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Siegelung, insbesondere Versiegelung, einer Verpackung, insbesondere einer Verpackungsfolie, mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung. Vorzugsweise ist das Verfahren als ein Heißsiegelverfahren ausgebildet. Insbesondere wird in dem Verfahren zumindest eine Siegelnaht, insbesondere Längssiegelnaht, der Verpackung erstellt. Insbesondere wird in dem Verfahren durch eine Siegelung der Verpackungsfolie die Verpackung gebildet. Vorzugsweise wird die Verpackungsfolie in dem Verfahren mittels zumindest zwei Heißsiegelvorrichtungen, insbesondere mittels zumindest eines Paars von Heißsiegelvorrichtungen, gesiegelt. Vorteilhaft kann ein kosten- und zeiteffizientes Verfahren zu einer präzisen Siegelung einer Verpackung, insbesondere einer Verpackungsfolie, bereitgestellt werden.Furthermore, the invention is based on a method for sealing, in particular sealing, a packaging, in particular a packaging film, by means of at least one heat sealing device according to the invention. The method is preferably designed as a heat sealing method. In particular, at least one sealing seam, in particular a longitudinal sealing seam, of the packaging is created in the method. In particular, the packaging is formed in the method by sealing the packaging film. In the method, the packaging film is preferably sealed by means of at least two heat sealing devices, in particular by means of at least one pair of heat sealing devices. A cost- and time-efficient method for precise sealing of a packaging, in particular a packaging film, can advantageously be provided.
Zudem geht die Erfindung aus von einer Verpackung, insbesondere von einer Verpackungsfolie, gesiegelt, insbesondere versiegelt, mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung. Vorteilhaft kann eine Verpackung mit einer besonders gleichmäßigen Siegelnaht, insbesondere Längssiegelnaht, bereitgestellt werden.In addition, the invention is based on a packaging, in particular a packaging film, sealed, in particular sealed, by means of at least one heat sealing device according to the invention. A package with a particularly uniform sealing seam, in particular a longitudinal sealing seam, can advantageously be provided.
Die erfindungsgemäße Heißsiegelvorrichtung, die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Verpackung sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Heißsiegelvorrichtung, die erfindungsgemäße Verpackung, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Verpackung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The heat sealing device according to the invention, the packaging machine according to the invention, the method according to the invention and / or the packaging according to the invention should / should not be restricted to the application and embodiment described above. In particular, the heat-sealing device according to the invention, the packaging according to the invention, the method according to the invention and / or the packaging according to the invention can have a number of individual elements, components and units as well as method steps that differs from a number of individual elements, components and units as well as method steps mentioned herein to fulfill a functionality described herein. In addition, in the case of the value ranges specified in this disclosure, values lying within the stated limits should also be considered disclosed and can be used as required.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.
Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Verpackungsmaschine in einer schematischen Darstellung, -
2 einen Teil der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine aus -
1 in einer schematischen perspektivischen Darstellung,3 einen Teil einer erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine aus1 in einer schematischen perspektivischen Schnittdarstellung, -
4 eine Heizeinheit der erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung aus3 in einer schematischen perspektivischen Darstellung, -
5 eine Detailansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung aus3 in einer schematischen Schnittdarstellung, -
6 ein Siegelwerkzeug einer Siegeleinheit der erfindungsgemäßen Heißsiegelvorrichtung aus3 in einer schematischen perspektivischen Darstellung und -
7 eine erfindungsgemäße Verpackung in einer schematischen perspektivischen Darstellung.
-
1 a packaging machine according to the invention in a schematic representation, -
2 part of the packaging machine according to the invention -
1 in a schematic perspective illustration,3 part of a heat sealing device according to the invention of the packaging machine according to the invention1 in a schematic perspective sectional view, -
4th a heating unit of the heat sealing device according to the invention3 in a schematic perspective illustration, -
5 a detailed view of part of the heat sealing device according to the invention3 in a schematic sectional view, -
6th a sealing tool of a sealing unit of the heat sealing device according to the invention3 in a schematic perspective illustration and -
7th a packaging according to the invention in a schematic perspective illustration.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Vorzugsweise umfasst die Heißsiegelvorrichtung
Die Heißsiegelvorrichtung
Die Heizeinheit
Bevorzugt ist das Heizelement
Insbesondere ist das Heizelement
Bevorzugt liegt das Heizelement
Bevorzugt ist das Heizelement
Vorzugsweise liegt das Heizelement
Bevorzugt weist der Grundkörper
Bevorzugt ist das Anpresselement
Bevorzugt umfasst die Siegeleinheit
Bevorzugt sind/ist das Siegelwerkzeug
Bevorzugt umfasst die Heißsiegelvorrichtung
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Siegelung, insbesondere Versiegelung, einer, insbesondere der vorgenannten, Verpackung
Hinsichtlich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens zur Siegelung, insbesondere Versiegelung, der Verpackung
Claims (13)
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