DE102021114623A1

DE102021114623A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln aus Verbundmaterial

Info

Publication number: DE102021114623A1
Application number: DE102021114623.2A
Authority: DE
Inventors: René Erren; Manfred Krausen; Stefan Pelzer
Original assignee: SIG Technology AG
Current assignee: SIG Combibloc Services AG
Priority date: 2021-06-08
Filing date: 2021-06-08
Publication date: 2022-12-08
Also published as: CN115447814A; CN216762232U

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln (3) aus Verbundmaterial, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Heizeinheit (11) mit: einem Einlass (32) zum Einströmen von Luft, einem Innenteil (27) mit mehreren inneren Öffnungen (27') zum Ausströmen von Luft, einem Außenteil (28) mit mehreren äußeren Öffnungen (28') zum Ausströmen von Luft, und einem umlaufenden Spalt (29) zwischen dem Innenteil (27) und dem Außenteil (28); b) Bereitstellen von wenigstens einem Packungsmantel (3) mit einer Längsnaht; c) Einführen des Packungsmantels (3), insbesondere des Bodenbereichs des Packungsmantels (3) in den umlaufenden Spalt (29); d) Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) durch Ausströmen von heißer Luft aus den inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27); e) Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) durch Ausströmen von heißer Luft aus den äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28). Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt e) und die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt d) unterschiedlich groß sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln aus Verbundmaterial, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Heizeinheit mit: einem Einlass zum Einströmen von Luft, einem Innenteil mit mehreren inneren Öffnungen zum Ausströmen von Luft, einem Außenteil mit mehreren äußeren Öffnungen zum Ausströmen von Luft, und einem umlaufenden Spalt zwischen dem Innenteil und dem Außenteil; b) Bereitstellen von wenigstens einem Packungsmantel mit einer Längsnaht; c) Einführen des Packungsmantels, insbesondere des Bodenbereichs des Packungsmantels in den umlaufenden Spalt; d) Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels durch Ausströmen von heißer Luft aus den inneren Öffnungen des Innenteils; e) Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels durch Ausströmen von heißer Luft aus den äußeren Öffnungen des Außenteils.
Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln aus Verbundmaterial mit: einem Einlass zum Einströmen von Luft, einem Innenteil mit mehreren inneren Öffnungen zum Ausströmen von Luft, einem Außenteil mit mehreren äußeren Öffnungen zum Ausströmen von Luft, und einem umlaufenden Spalt zwischen dem Innenteil und dem Außenteil.
Verpackungen können auf unterschiedliche Weisen und aus verschiedensten Materialien hergestellt werden. Eine weitverbreitete Möglichkeit der Herstellung besteht darin, aus dem Verpackungsmaterial einen üblicherweise Faltlinien (auch „Rilllinien“ genannt) aufweisenden Zuschnitt herzustellen, aus dem durch Falten und weitere Schritte zunächst ein Packungsmantel und schließlich eine Verpackung entstehen. Unter einem Packungsmantel (auch: „sleeve“) wird ein an zwei gegenüberliegenden Seiten offener Körper verstanden, der im aufgefalteten Zustand röhrenförmig gestaltet ist und dessen Mantelfläche in umlaufender Richtung geschlossen ist und eine Längsnaht aufweist, in Diese Verpackungsvariante hat unter anderem den Vorteil, dass die Zuschnitte sehr flach sind und somit platzsparend gestapelt werden können. Auf diese Weise können die Zuschnitte bzw. Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden als die Faltung und Befüllung der Packungsmäntel erfolgt. Als Material werden häufig Verbundstoffe eingesetzt, beispielsweise ein Verbund aus mehreren dünnen Lagen aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall, insbesondere Aluminium. Derartige Verpackungen finden insbesondere in der Lebensmittelindustrie große Verbreitung.
Die Verpackungen werden verschlossen, indem die Packungsmäntel im Bodenbereich und im Giebelbereich zunächst erwärmt („aktiviert“) und anschließend verpresst werden. Durch die Aktivierung werden vor allem die innenliegende Kunststoffschicht sowie die außenliegende Kunststoffschicht erwärmt, wodurch sie zähflüssig werden und Klebeeigenschaften erhalten. Während der zähflüssige Zustand der inneren Kunststoffschicht anhält, werden die Bodenbereiche bzw. die Giebelflächen in die gewünschte Position gefaltet und zusammengepresst, wobei eine Verbindung durch Verschmelzen ausgebildet wird. Die Qualität der Verbindung ist entscheidend für die Dichtigkeit der Verpackung, da eine undichte Verpackung nicht transport- oder verkaufsfähig ist und somit ausgesondert werden muss.
Für eine qualitativ hochwertige Klebverbindung ist die Erwärmung bzw. Aktivierung des Packungsmantels von besonderer Bedeutung, da die zu erwärmende Kunststoffschicht nur in einem bestimmten Temperaturbereich verklebt werden kann und daher sowohl eine zu geringe Erwärmung als auch eine zu starke Erwärmung problematisch sind.
Eine besondere Herausforderung liegt bei der Erwärmung bzw. Aktivierung von Packungsmänteln darin, dass die Schichtdicken und die verwendeten Materialien je nach abzufüllendem Produkt und Verpackungsgröße („Format“) unterschiedlich sein können. Beispielsweise gibt es Packungsmäntel mit einer Schicht aus Aluminium (Vorteile: geringe Durchlässigkeit für Sauerstoff und Licht) und ohne Aluminiumschicht (Vorteile: geringere Kosten sowie Eignung für Mikrowellenerwärmung).
Eine weitere Herausforderung bei der Erwärmung bzw. Aktivierung von Packungsmänteln liegt darin, dass Verpackungen ihrem Bodenbereich und in ihrem Giebelbereich Bereiche mit vergrößerter Materialstärke aufweisen. Hierbei handelt es sich insbesondere um Bereiche, in denen mehrere Lagen Verbundmaterial überlappend angeordnet sind, also beispielsweise der Bereich der typischerweise vertikal verlaufenden Längsnaht eines Packungsmantels oder auch Bereiche, in denen durch die Faltung mehrfache Lagen des Verbundmaterials übereinander liegen. Die unterschiedlichen Materialstärken haben zur Folge, dass die Erwärmung bzw. Aktivierung des Packungsmantels nicht an jeder Stelle mit derselben Intensität erfolgen kann, sondern an die lokalen Gegebenheiten angepasst werden muss.
Besonders herausfordernd ist die Herstellung des Bodenbereichs einer derartigen Verpackung, da der Bodenbereich nicht nur zuverlässig verschlossen und abgedichtet sein muss, sondern auch für die Standfestigkeit der Verpackung verantwortlich ist. Dies gilt insbesondere für bereits geöffnete Verpackungen, da die Giebelbereiche einiger Verpackungen beim erstmaligen Öffnen (z.B. durch Aufschneiden mit einer Schere) geschwächt werden und somit nur noch einen verringerten Beitrag zur Formstabilität der Verpackung beitragen können. Die Verpackung muss daher im Bodenbereich besonders belastbar sein, um zu verhindern, dass die Verpackung in diesem Bereich nachgibt und sich zu Seite neigt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren sowie die eingangs beschriebene Vorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine optimale Erwärmung bzw. Aktivierung von Packungsmänteln unterschiedlicher Art und Größe zur Erreichung einer optimalen Abdichtung und sicheren Standfestigkeit möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels in Schritt d) und/oder die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels in Schritt e) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist.
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Erwärmen - also zum „Aktivieren“ - der Bodenbereiche von Packungsmänteln aus Verbundmaterial. Die Erwärmung dient insbesondere dazu, eine Kunststoffschicht an der Innenseite und/oder an der Außenseite eines Packungsmantels zu verflüssigen, um sie anschließend beim Verschließen des Bodenbereichs verkleben bzw. „versiegeln“ zu können. Das Verfahren umfasst zunächst den Schritt a) des Bereitstellens einer Heizeinheit mit: einem Einlass zum Einströmen von Luft, einem Innenteil mit mehreren inneren Öffnungen zum Ausströmen von Luft, einem Außenteil mit mehreren äußeren Öffnungen zum Ausströmen von Luft, und einem umlaufenden Spalt zwischen dem Innenteil und dem Außenteil. Die Heizeinheit dient daher dem Zweck, das Heizmedium (vorzugsweise heiße Luft) an ein Innenteil und an ein Außenteil zu verteilen und weiterzuleiten, um den Bodenbereich eines Packungsmantels von der Innenseite (durch das Innenteil) und von der Außenseite (durch das Außenteil) mit heißer Luft beaufschlagen zu können. Das Verfahren umfasst zudem den Schritt b) des Bereitstellens von wenigstens einem Packungsmantel mit einer Längsnaht, also einer Naht, die vorzugsweise in Längsrichtung, also von oben (Giebelbereich) bis nach unten (Bodenbereich) verläuft. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Packungsmänteln bereitgestellt, von denen mehrere gleichzeitig erwärmt werden können. Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt c) des Einführens des Packungsmantels, insbesondere des Bodenbereichs des Packungsmantels in den umlaufenden Spalt. Der umlaufende Spalt der Heizeinrichtung ist an die umlaufende (Querschnitts-) Form der Packungsmäntel angepasst, so dass die heiße Luft den Bodenbereich des Packungsmantels auf kurzem Weg und somit ohne großen Temperaturverlust erreichen kann. Das Verfahren umfasst zudem den Schritt d) des Erwärmens der Innenflächen des Packungsmantels durch Ausströmen von heißer Luft aus den inneren Öffnungen des Innenteils sowie den Schritt e) des Erwärmens der Außenflächen des Packungsmantels durch Ausströmen von heißer Luft aus den äußeren Öffnungen des Außenteils. Auf diese Weise soll der Bodenbereich der Packungsmäntel sowohl von der Innenseite als auch von der Außenseite erwärmt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels in Schritt d) und/oder die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels in Schritt e) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist. Eine in Umfangsrichtung ungleichmäßige Verteilung der Luftmenge kann sinnvoll sein, wenn der Packungsmantel lokal mit einer größeren oder geringeren Wärmeenergie beaufschlagt werden soll als in den übrigen Bereichen. Dies kann beispielsweise in Bereichen vergrößerter Materialstärke erforderlich und sinnvoll sein, etwa in dem Bereich der Längsnaht des Packungsmantels, also in dem Bereich, in dem zwei gegenüberliegende Kanten eines rechteckigen Zuschnitts miteinander verbunden bzw. verschweißt worden sind, um einen röhrenförmigen Packungsmantel („Sleeve“) zu bilden. Unter einer ungleichmäßigen Verteilung der Luftmenge in Umfangsrichtung wird verstanden, dass in einigen Bereichen des Packungsmantels eine überdurchschnittlich hohe und/oder eine unterdurchschnittlich niedrige Luftmenge zur Erwärmung des Packungsmantels eingesetzt werden. Eine ungleichmäßige Verteilung der Luftmenge ist beispielsweise dann gegeben, wenn die Öffnungen zum Ausströmen der Luft asymmetrisch angeordnet sind, so dass auch die Luftmenge asymmetrisch verteilt ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in den vier Ecken des - im Querschnitt etwa rechteckigen - Packungsmantels eine geringere Luftmenge oder größere Luftmenge zum Erwärmen eingesetzt wird als im Bereich der vier Seitenflächen des Packungsmantels. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine der Seitenflächen einen Bereich aufweist, der mit einer abweichenden (d.h. erhöhten oder verringerten) Luftmenge beaufschlagt wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um den Bereich der Längsnaht handeln, da dieser Bereich einige Besonderheiten aufweist: Erstens weist der Packungsmantel im Bereich der Längsnaht mehr Materiallagen auf als in den angrenzenden Bereichen. Zweitens wurde der Packungsmantel im Bereich der Längsnaht bereits einmal erwärmt, nämlich bei der Versiegelung bzw. Verklebung der Längsnaht. Diese Besonderheiten können dazu führen, dass der Bereich der Längsnaht bei Erwärmen besonders zu behandeln ist.
Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels in Schritt e) im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels vergrößert ist. Eine in Umfangsrichtung ungleichmäßige Verteilung der Luftmenge kann sinnvoll sein, wenn der Packungsmantel lokal mit einer größeren Wärmeenergie beaufschlagt werden soll als in den übrigen Bereichen. Dies kann beispielsweise in Bereichen vergrößerter Materialstärke erforderlich und sinnvoll sein, etwa in dem Bereich der Längsnaht des Packungsmantels, also in dem Bereich, in dem zwei gegenüberliegende Kanten eines rechteckigen Zuschnitts miteinander verbunden bzw. verschweißt worden sind, um einen röhrenförmigen Packungsmantel („Sleeve“) zu bilden.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Lage der äußeren Öffnungen des Außenteils entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels verdichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Bereich der Längsnaht von der Außenseiten anders, insbesondere stärker, zu erwärmen als die daran angrenzenden Bereiche des Packungsmantels. So kann sichergestellt werden, dass der Boden der Verpackung auch im Bereich der Längsnaht trotz der dort erhöhten Anzahl an Materiallagen sicher und dicht verschweißt werden. Voraussetzung hierfür ist natürlich, dass die Packungsmäntel vor der Erwärmung richtig ausgerichtet werden müssen (z.B. Längsnaht nach vorne zeigend). Die ungleichmäßige Anordnung der äußeren Öffnungen des Außenteils, insbesondere die lokal verdichtete Anordnung der äußeren Öffnungen des Außenteils ist eine konstruktiv einfache und gleichwohl effektive Maßnahme, um den Packungsmantel lokal mit einer größeren Wärmeenergie zu beaufschlagen als in den übrigen Bereichen. Fertigungstechnisch besonders vorteilhaft ist, dass der Durchmesser bzw. die Querschnittsfläche aller Öffnungen identisch sein kann. Wie bereits zuvor beschrieben, kann eine ungleichmäßige Wärmeeinwirkung beispielsweise bei Packungsmänteln mit (lokal) unterschiedlicher Materialstärke erforderlich sein.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels in Schritt d) im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels verringert ist. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit der Erwärmung der Außenflächen beschrieben worden ist, kann eine in Umfangsrichtung ungleichmäßige Verteilung der Luftmenge sinnvoll sein, wenn der Packungsmantel lokal mit einer kleineren Wärmeenergie beaufschlagt werden soll als in den übrigen Bereichen. Dies kann beispielsweise in Bereichen erforderlich und sinnvoll sein, in denen das Material bereits zuvor erhitzt worden ist, etwa in dem Bereich der Längsnaht des Packungsmantels.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Lage der inneren Öffnungen des Innenteils entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels weniger dicht ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Bereich der Längsnaht von der Innenseite anders, insbesondere weniger stark, zu erwärmen als die daran angrenzenden Bereiche des Packungsmantels. So kann sichergestellt werden, dass der Boden der Verpackung im Bereich der Längsnaht nicht zu stark erhitzt und möglicherweise beschädigt wird. Die Gefahr von derartigen Beschädigungen ist im Bereich der Längsnaht besonders hoch, da die Längsnaht bereits bei ihrer Versiegelung erhitzt worden ist und beim Erwärmen des Bodenbereiches daher ein zweites Mal erhitzt wird, was zu einer besonders hohen Materialbelastung führt. Voraussetzung für eine individuelle Behandlung des Bereiches der Längsnaht ist natürlich auch hier eine korrekte Ausrichtung der Packungsmäntel. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit den äußeren Öffnungen des Außenteils beschrieben worden ist, ist auch die ungleichmäßige Anordnung der inneren Öffnungen des Innenteils, insbesondere die lokal weniger dichte Anordnung der inneren Öffnungen des Innenteils eine konstruktiv einfache und gleichwohl effektive Maßnahme, um den Packungsmantel lokal mit einer geringeren Wärmeenergie zu beaufschlagen als in den übrigen Bereichen. Fertigungstechnisch besonders vorteilhaft ist, dass der Durchmesser bzw. die Querschnittsfläche aller Öffnungen identisch sein kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels in Schritt e) und die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels in Schritt d) unterschiedlich groß sind. Bei dem Vergleich der beiden Luftmengen für das Erwärmen der Außenflächen und für das Erwärmen der Innenflächen ist zu beachten, dass gleiche Zeiträume angenommen werden sollen. Mit anderen Worten ist eine erste Luftmenge dann größer als eine zweite Luftmenge, wenn innerhalb derselben Zeitdauer ein größeres Luftvolumen und/oder eine größere Luftmasse auf die Packungsmäntel einwirken und eine erste Luftmenge ist dann kleiner als eine zweite Luftmenge, wenn innerhalb derselben Zeitdauer ein geringeres Luftvolumen und/oder eine geringere Luftmasse auf die Packungsmäntel einwirken. Indem vorgesehen ist, dass sich die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels von der Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels unterscheidet - also größer oder kleiner ist - kann eine individuelle Anpassung der Erwärmung an die Form und den Aufbau des Packungsmantels erreicht werden. Beispielsweise kann es erforderlich sein, Packungsmäntel ohne Aluminiumschicht auf andere Weise zu erhitzen als Packungsmäntel mit Aluminiumschicht, da die Aluminiumschicht Wärme sehr gut leitet, so dass sich die Wärme schnell und homogen entlang der Aluminiumschicht ausbreiten kann. Die Aluminiumschicht hat daher einen positiven Einfluss auf die „Reichweite“ der Erwärmungsenergie, also darauf, wie weit die Erwärmungsenergie in den Packungsmantel eindringen kann. Je nachdem, ob die Aluminiumschicht näher an der Innenseite oder näher an der Außenseite des Verbundmaterials angeordnet ist oder ganz auf eine Aluminiumschicht verzichtet wird, kann es daher erforderlich sein, ein anderes Luftmengenverhältnis einzustellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils und die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen des Innenteils unterschiedlich groß sind. Die Anpassung der Querschnittsflächen der Öffnungen ist eine konstruktiv einfache Möglichkeit, die durch die Öffnungen strömenden Luftmengen einzustellen. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass keine aufwändigen fluidtechnischen Bauteile wie Verdichter oder Ventile notwendig sind, um unterschiedliche Luftmengen einzustellen. Die Summe der Querschnittsflächen kann angepasst werden, indem die Querschnittsflächen einzelner (innerer oder äußerer) Öffnungen verändert werden oder indem die Anzahl der (inneren oder äußeren) Öffnungen verändert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels in Schritt e) kleiner ist als die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels in Schritt d). Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass die Packungsmäntel auf ihren Außenflächen mit weniger thermischer Energie beaufschlagt werden als auf ihren Innenflächen. Diese Anforderung kann beispielsweise bei Verbundmaterialien bestehen, deren Lagenaufbau von der Außenseite in Richtung der Mitte des Verbundmaterials anders ist als von Innenseite in Richtung der Mitte des Verbundmaterials, was insbesondere zur Folge haben kann, dass die Wärmeleitfähigkeit von der Außenseite in Richtung der Mitte des Verbundmaterials sich unterscheidet von der Wärmeleitfähigkeit von der Innenseite zur Mitte des Verbundmaterials. Durch eine individuelle Einstellung der Luftmenge kann auch bei einem derartigen „asymmetrischen“ Aufbau des Verbundmaterials erreicht werden, dass die zu verschmelzenden Kunststoffschichten von der Innenseite und von der Außenseite ausreichend erwärmt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils kleiner ist als die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen des Innenteils und dass das Querschnittsverhältnis insbesondere im Bereich zwischen 5% und 70%, bevorzugt zwischen 20% und 50%, ganz bevorzugt zwischen 30% und 40% liegt. Die Verkleinerung der Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils ist eine konstruktiv einfache Möglichkeit, die durch die äußeren Öffnungen strömenden Luftmengen zu verringern. Vorteilhaft ist, dass hierzu keine aufwändigen fluidtechnischen Bauteile wie Verdichter oder Ventile notwendig sind. Die Summe der Querschnittsflächen kann angepasst werden, indem die Querschnittsflächen einzelner (innerer oder äußerer) Öffnungen verändert werden oder indem die Anzahl der (inneren oder äußeren) Öffnungen verändert werden. Bevorzugt liegt das Querschnittsverhältnis, also der Quotient aus der Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils und der Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen des Innenteils im Bereich von 0,2 bis 0,5 (bzw. 20% bis 50%), insbesondere 0,3 bis 0,4 (bzw. 30% bis 40%).
Das Verfahren kann weiter ausgestaltet werden, indem das Verhältnis der Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels in Schritt e) zu der Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels in Schritt d) veränderbar ist. Das Verhältnis der Luftmengen kann beispielsweise durch eine Veränderung der Anzahl der inneren Öffnungen des Innenteils und/oder der Anzahl der äußeren Öffnungen des Außenteils erreicht werden. Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn die Heizeinheit mehrteilig aufgebaut ist und beispielsweise ein Einlassteil und ein Auslassteil aufweist, wobei das Auslassteil das Innenteil und das Außenteil umfasst. Dies ermöglicht es, lediglich das Innenteil und/oder das Außenteil auszutauschen, um das Verhältnis der Luftmengen anzupassen, was beispielsweise bei einem Formatwechsel erforderlich sein kann. Alternativ oder zusätzlich zu einer Veränderung der Anzahl der (inneren und/oder äußeren) Öffnungen kann das Verhältnis der Luftmengen auch durch ein Stellglied, beispielsweise ein Wegeventil erreicht werden, welches die (inneren und/oder äußeren) Öffnungen oder deren Zuleitungen teilweise oder vollständig verschließt. Dies hat den Vorteil einer schnellen Veränderung des Verhältnisses der Luftmengen sogar während des Erwärmens.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schritte d) und e) gleichzeitig oder zeitlich überlappend erfolgen. Mit anderen Worten sollen die Erwärmung der Innenflächen des Packungsmantels und die Erwärmung der Außenflächen des Packungsmantels nicht nacheinander, sondern gleichzeitig oder jedenfalls zeitlich überlappend erfolgen. Unter einer gleichzeitigen Erwärmung wird verstanden, dass der Beginn und das Ende der Erwärmung beider Seiten (Innenflächen/Außenflächen) des Packungsmantels zusammenfallen, also die Erwärmung beider Seiten gleichzeitig beginnt und gleichzeitig aufhört. Unter einer zeitlichen Überlappung wird verstanden, dass die Erwärmung der zweiten Seiten beginnt, bevor die Erwärmung der ersten Seite abgeschlossen ist, so dass eine zeitliche Überschneidung entsteht. Die gleichzeitige oder zeitlich überlappende Erwärmung beider Seiten des Packungsmantels ermöglicht schnelle Taktzeiten.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass mehrere Packungsmäntel gleichzeitig erwärmt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass mehrere Bearbeitungslinien vorgesehen sind, die beispielsweise parallel zueinander verlaufen. Dies setzt voraus, dass in Schritt a) eine entsprechende Anzahl an Heizeinheiten bereitgestellt werden, so dass jeder Bearbeitungslinie eine Heizeinheit zugeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine zentrale Aufheizung des Heizmediums, also eine Aufheizung des Heizmediums außerhalb der einzelnen Heizeinheiten, da auf diese Weise das Heizmedium an zentraler Stelle besonders effizient aufgeheizt werden kann und anschließend über isolierte Leitungen an die einzelnen Heizeinheiten verteilt werden kann.
Die eingangs beschriebene Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 13 dadurch gelöst, dass die Lage der inneren Öffnungen des Innenteils und/oder die Lage der äußeren Öffnungen des Außenteils entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert worden ist, stellt die ungleichmäßige Anordnung der äußeren Öffnungen des Außenteils bzw. der inneren Öffnungen des Innenteils, insbesondere die lokal verdichtete oder weniger dichte Anordnung der äußeren Öffnungen des Außenteils bzw. der inneren Öffnungen des Innenteils eine konstruktiv einfache und gleichwohl effektive Maßnahme dar, um den Packungsmantel lokal mit einer größeren bzw. kleineren Wärmeenergie zu beaufschlagen als in den übrigen Bereichen. Fertigungstechnisch besonders vorteilhaft ist, dass der Durchmesser bzw. die Querschnittsfläche aller Öffnungen identisch sein kann.
Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Innenteil und das Außenteil jeweils vier etwa rechteckige Flächen aufweisen, auf denen die inneren Öffnungen bzw. die äußeren Öffnungen angeordnet sind, wobei eine Fläche des Innenteils und eine Fläche des Außenteils jeweils einen Bereich aufweisen, der der Längsnaht des Packungsmantels zugeordnet ist. Indem das Innenteil und das Außenteil vier etwa rechteckige Flächen aufweisen, die vorzugsweise umlaufend in Form eines Rechtecks angeordnet sind, wird eine präzise Anpassung des Innenteils und des Außenteils an die Form der Packungsmäntel erreicht, die meistens einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. An einer dieser vier Flächen des Innenteils bzw. des Außenteils ist ein spezieller Bereich vorgesehen, in dem die Öffnungen (speziell angepasst sein können, um den Packungsmantel im Bereich der Längsnaht zu erwärmen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Lage der äußeren Öffnungen des Außenteils entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere in dem der Längsnaht des Packungsmantels zugeordneten Bereich verdichtet ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, dass die Lage der inneren Öffnungen des Innenteils entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere in dem der Längsnaht des Packungsmantels zugeordneten Bereich weniger dicht ist. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren ausgeführt worden ist, ist die ungleichmäßige Anordnung der äußeren Öffnungen des Außenteils ebenso wie die ungleichmäßige Anordnung der inneren Öffnungen des Innenteils eine konstruktiv einfache und gleichwohl effektive Maßnahme, um den Packungsmantel lokal mit einer größeren (verdichtete Anordnung) oder kleineren (weniger Dichte) Wärmeenergiemenge zu beaufschlagen als in den übrigen Bereichen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils und die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen des Innenteils unterschiedlich groß sind, insbesondere dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils im Bereich zwischen 20 mm² und 100 mm², insbesondere zwischen 50 mm² und 70 mm² liegt und/oder dass die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen des Innenteils im Bereich zwischen 100 mm² und 400 mm², insbesondere zwischen 150 mm² und 220 mm² liegt. Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben worden ist, stellt die Anpassung der Querschnittsflächen der Öffnungen ist eine konstruktiv einfache Möglichkeit dar, die durch die Öffnungen strömenden Luftmengen einzustellen. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass keine aufwändigen fluidtechnischen Bauteile wie Verdichter oder Ventile notwendig sind, um unterschiedliche Luftmengen einzustellen. Die Summe der Querschnittsflächen kann angepasst werden, indem die Querschnittsflächen einzelner (innerer oder äußerer) Öffnungen verändert werden oder indem die Anzahl der (inneren oder äußeren) Öffnungen verändert werden.
Nach einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils kleiner ist als die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen des Innenteils und das Querschnittsverhältnis insbesondere im Bereich zwischen 5% und 70%, bevorzugt zwischen 20% und 50%, ganz bevorzugt zwischen 30% und 40% liegt. Wie bereits zuvor beschrieben wurde, stellt die Verkleinerung der Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen des Außenteils eine konstruktiv einfache Möglichkeit dar, die durch die äußeren Öffnungen strömenden Luftmengen zu verringern. Vorteilhaft ist, dass hierzu keine aufwändigen fluidtechnischen Bauteile wie Verdichter oder Ventile notwendig sind. Die Summe der Querschnittsflächen kann angepasst werden, indem die Querschnittsflächen einzelner (innerer oder äußerer) Öffnungen verändert werden oder indem die Anzahl der (inneren oder äußeren) Öffnungen verändert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist schließlich vorgesehen, dass das Innenteil wenigstens einen abgerundeten Eckbereich aufweist. Vorzugsweise weist das Innenteil vier abgerundete Eckbereiche auf. Die Eckbereiche bilden die Übergänge zwischen den vier rechteckigen Flächen des Innenteils. Auch in den Eckbereichen können innere Öffnungen vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Eckbereiche sowohl an ihrer Außenseite als auch an ihrer Innenseite abgerundet bzw. gekrümmt. Zudem können die Eckbereiche an der Innenseite eine geringere Wandstärke aufweisen als die an die Eckbereiche angrenzenden Flächen. Durch diese Gestaltung kann die Luftströmung in dem Innenteil im Bereich der Eckbereiche einen „Puffer“ bilden, der den Vorteil hat, dass die Luftströmung gleichmäßiger (z.B. mit gleichmäßigerer Geschwindigkeit und/oder mit gleichmäßigerer Temperatur) durch die inneren Öffnungen aus dem Innenteil austreten kann als dies ohne Pufferung möglich wäre.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1: eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung 1 zum Abfüllen von Produkten in Verpackungen in einer schematischen Darstellung,
2: eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln 3 in perspektivischer Darstellung,
3: die Vorrichtung 11 aus 2 in geschnittener Ansicht entlang der in 2 eingezeichneten Schnittebene III-III,
4: die Vorrichtung 11 aus 2 in geschnittener Ansicht entlang der in 3 eingezeichneten Schnittebene IV-IV,
5A-5D: das Innenteil 27 in Vorderansicht (5A), Seitenansicht von links ( 5B), Rückansicht (5C) und Seitenansicht von rechts (5D),
6A-6D: das Außenteil 28 in Vorderansicht (6A), Seitenansicht von links ( 6B), Rückansicht (6C) und Seitenansicht von rechts (6D), und
7: den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Auffalten von flachgefalteten Packungsmänteln 2 und zum Füllen von Packungskörpern 3, insbesondere mit fließfähigen Lebensmitteln, und zum Bilden von gefüllten Verpackungen 4. Eine derartige Vorrichtung 1 wird auch als „Füllmaschine“ bezeichnet. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Magazin 5 zum Bereithalten von Packungsmänteln 2 und eine Vorrichtung zum Formen von Packungskörpern 3 aus den Packungsmänteln 2, die einseitig verschlossen sind und somit durch die verbleibende Öffnung beispielsweise ein fließfähiges Lebensmittel aufnehmen können. Die dargestellte und insoweit bevorzugte Vorrichtung 1 weist eine Reihe von parallelen Bearbeitungslinien auf, von denen lediglich eine Bearbeitungslinie 6 dargestellt ist. Jeder Bearbeitungslinie 6 ist ein Magazin 5 mit einem Packungsstapel 7 bzw. einem Bündel von entlang von zwei Faltkanten flachgefaltete Packungsmänteln 2 zugeordnet. Die Packungsmäntel 2 sind aus Zuschnitten eines Packstofflaminats gebildet worden, deren Längsränder aneinander gesiegelt sind. In einer Vorrichtung zum Auffalten der Packungsmäntel 2 werden die zunächst flachgefalteten Packungsmäntel 2 vom Packungsstapel 7 des Magazins 5 entnommen und aufgefaltet.
Die aufgefalteten Packungsmäntel 2 werden an eine Vorrichtung 8 zum Formen des Packungskörpers 3 übergeben, die ein Dornrad 9 aufweist, das im dargestellten und insoweit bevorzugten Fall beispielhaft sechs Dorne 10 umfasst und sich zyklisch, also schrittweise, gegen den Uhrzeigersinn dreht. In der ersten Dornradstellung I wird ein Packungsmantel 2 auf den Dorn 10 geschoben. Anschließend wird das Dornrad 9 in die nächste Dornradstellung 11 weitergedreht, in der das gegenüber dem Dorn 10 vorstehende Längsende des Packungsmantels 2 über eine Vorrichtung 11 (auch: „Heizeinheit 11“) mit Heißluft erwärmt wird. Auf den Aufbau der Vorrichtung 11 und die Verfahrensweise des Aufheizens wird im Zusammenhang mit 2 und 3 näher eingegangen.
In der nächsten Dornradstellung III wird das erwärmte Längsende des Packungsmantels 2 durch eine Presse 12 vorgefaltet und in der nachfolgenden Dornradstellung IV in der gefalteten Position durch eine Siegeleinrichtung 13 dicht verschlossen, insbesondere zu einem Boden 14, gesiegelt. Es wird auf diese Weise ein einseitig verschlossener Packungskörper 3 erhalten, der in der nachfolgenden Dornradstellung V vom Dorn 10 entnommen und beispielsweise an eine Zelle 15 einer im Kreis geführten endlosen Transporteinrichtung 16 übergeben wird. Grundsätzlich kommen aber auch andere Transporteinrichtungen in Frage. In der nächsten Dornradstellung VI ist dem Dorn 10 kein Arbeitsschritt zugeordnet. Die Anzahl von Dornradstellungen bzw. Dornen 10 und die dort vorgesehenen Bearbeitungsschritte können bedarfsweise von der Darstellung und der zugehörigen Beschreibung abweichen. Zudem kann noch in wenigstens einer bedarfsweise weiteren Dornradstellung ein Ausgießer mit dem Packstofflaminat verbunden werden. Dann handelt es sich bei dem auf dem Dornrad 9 verschlossenen Längsende des Packungsmantels vorzugsweise um den Giebelbereich, also den „Kopf“ der späteren Packung. Ob der Packungskörper 3 durch den späteren Kopf oder durch den späteren Boden gefüllt wird, spielt vorliegend nur eine untergeordnete Rolle.
Der vom Dornrad 9 genommene Packungskörper 3 wird mit dem offenen Längsende nach oben weisend in der zugehörigen Zelle 15, insbesondere einer Zellenkette, durch die Vorrichtung 1 transportiert. Dabei gelangt der Packungskörper 3 in eine Aseptikkammer 17, die eine Sterilisationszone 18 und eine Füll- und Siegelzone 19 umfasst, durch die die Packungskörper 3 in der durch die Pfeile symbolisierten Transportrichtung von links nach rechts transportiert werden. Der Transport der Packungskörper 3 muss nicht geradlinig erfolgen, sondern kann auch in wenigstens einem Bogen oder gar im Kreis erfolgen.
Der Aseptikkammer 17 wird Sterilluft über entsprechende Sterilluftanschlüsse 20 zugeführt. Die Packungskörper 3 werden durch eine Vorwärmeinrichtung 21 nacheinander durch Anblasen mit heißer Sterilluft vorgewärmt. Anschließend werden die Packungskörper 3 mittels einer Sterilisiereinrichtung 22, vorzugsweise mittels Wasserstoffperoxid, sterilisiert, woraufhin die Packungskörper 3 durch Beaufschlagen mit Sterilluft über eine Trocknungseinrichtung 23 getrocknet und nach dem Übergang von der Sterilisationszone 17 in die Füll- und Siegelzone 18 in eine Füllposition unterhalb eines Füllauslaufs 24 gebracht werden. Dort werden die Packungskörper 3 nacheinander mit Lebensmitteln 25 gefüllt. Die gefüllten Packungskörper 3 werden sodann mit einer Verschließeinrichtung 26 durch Falten des oberen Bereichs des Packungskörpers 3 und Siegeln verschlossen. Die gefüllten und verschlossenen Packungen 4 werden anschließend aus den Zellen 15 der Transporteinrichtung 16 entnommen. Die nun leeren Zellen 15 werden mit der Transporteinrichtung 16 weiter in Richtung des Dornrads 9 bewegt, um dort weitere Packungskörper 3 aufzunehmen.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln 3 in perspektivischer Darstellung, und 3 zeigt die Vorrichtung 11 aus 2 in geschnittener Ansicht entlang der in 2 eingezeichneten Schnittebene III-III. Die Vorrichtung 11 wird auch als „Heizeinheit 11“ bezeichnet und kann dazu dienen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Heizeinheit 11 weist ein Innenteil 27 und ein Außenteil 28 auf. Das Innenteil 27 dient dazu, in den Innenraum eines Packungsmantels 3 einzutauchen, um den Bodenbereich des Packungsmantels 3 von der Innenseite zu erhitzen. Hierzu weist das Innenteil 27 innere Öffnungen 27' auf, aus denen heiße Luft ausströmen kann. Das Außenteil 28 dient dazu, einen Packungsmantel 3 von außen zu umgeben, um den Bodenbereich des Packungsmantels 3 von der Außenseite zu erhitzen. Hierzu weist das Außenteil 28 äußere Öffnungen 28' auf, aus denen heiße Luft ausströmen kann. Die inneren Öffnungen 27' und die äußeren Öffnungen 28' können beispielsweise eine runde Querschnittsfläche aufweisen und einen Durchmesser im Bereich zwischen 1,0 mm und 1,4 mm aufweisen. Zwischen dem Innenteil 27 und dem Außenteil 28 bildet sich ein ringförmiger Spalt 29, in den der Bodenbereich eines Packungsmantels 3 eingeführt werden kann, um beidseitig erwärmt zu werden (Relativbewegung zwischen Packungsmantel 3 und Heizeinheit 11 in 3 durch Doppelpfeile dargestellt).
Das Innenteil 27 und das Außenteil 28 bilden gemeinsam ein Auslassteil 30, aus dem die heiße Luft aus der Heizeinheit 11 ausströmen kann. Neben dem Auslassteil 30 weist die Heizeinheit 11 auch ein Einlassteil 31 auf, in das die heiße Luft in die Heizeinheit 11 einströmen kann. Das Einlassteil 31 und das Auslassteil 30 sind luftdicht miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt.
Der Verlauf der Luftströmung in der Heizeinheit 11 wird nachfolgend anhand von 3 erläutert. Das Einlassteil 31 der Heizeinheit 11 weist einen Einlass 32 auf, durch den heiße Luft in die Heizeinheit 11 eintreten kann. Die Heizeinheit 11 weist zudem einen Verteilkammer 33 mit inneren Verbindungskanälen 34 und mit äußeren Verbindungskanälen 35 auf. Die heiße Luft kann aus der Verteilkammer 33 durch die inneren Verbindungskanäle 34 in das Innenteil 27 einströmen und das Innenteil 27 durch seine innere Öffnungen 27' wieder verlassen, um den Packungsmantel 3 in seinem Bodenbereich von innen zu erwärmen. Zudem kann die heiße Luft aus der Verteilkammer 33 durch die äußeren Verbindungskanäle 35 in das Außenteil 28 einströmen und das Außenteil 28 durch seine äußeren Öffnungen 28' wieder verlassen, um den Packungsmantel 3 in seinem Bodenbereich von außen zu erwärmen. Zur Verteilung der heißen Luft kann das Außenteil 28 einen teilweise oder vollständig um den Spalt 29 umlaufenden Ringkanal 36 aufweisen.
Der Verlauf der Luftströmung in der Heizeinheit 11 ist in 3 schematisch durch Pfeile dargestellt. Alternativ zu der dargestellten Ausgestaltung, bei der die heiße Luft außerhalb der Heizeinheit 11 aufgeheizt wird („zentrale Aufheizung“) und durch den Einlass 32 in die Heizeinheiten 11 einströmt, kann auch vorgesehen sein, dass die Luft erst in den Heizeinheiten 11 aufgeheizt wird („dezentrale Aufheizung“).
4 zeigt die Vorrichtung 11 aus 2 in geschnittener Ansicht entlang der in 3 eingezeichneten Schnittebene IV-IV. In 4 sind bereits zuvor genannte Merkmale mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Draufsicht ist besonders gut erkennbar, wie der Packungsmantel 3 in dem umlaufenden Spalt 29 angeordnet ist, der sich zwischen dem Innenteil 27 und dem Außenteil 28 ausbildet. Zudem ist erkennbar, dass die Vorrichtung 11 einen Bereich B aufweist, in dem die Längsnaht des Packungsmantels 3 angeordnet ist (dargestellt durch eine erhöhte Materialstärke). In dem Bereich B sind sowohl das Innenteil 27 als auch das Außenteil 28 speziell ausgestaltet, um den Besonderheiten der Erwärmung der Längsnaht Rechnung zu tragen. Dies wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Weiterhin ist erkennbar, dass das Innenteil 27 vier etwa rechteckige Flächen 27A, 27B, 27C, 27D aufweist, die in Form eines Rechtecks angeordnet sind und von denen jede Fläche einer der vier Seitenflächen des - im Querschnitt ebenfalls rechteckigen - Packungsmantels 3 zugeordnet ist. In den Flächen 27A, 27B, 27C, 27D des Innenteils 27 sind die inneren Öffnungen 27' vorgesehen. Das Innenteil 27 weist zudem abgerundete Eckbereiche 27E auf, die Übergänge zwischen den Flächen 27A, 27B, 27C, 27D des Innenteils bilden und in denen ebenfalls innere Öffnungen 27' vorgesehen sind. Die Eckbereiche 27E sind sowohl an ihrer Außenseite als auch an ihrer Innenseite abgerundet bzw. gekrümmt und weisen eine geringere Wandstärke auf als die an die Eckbereiche 27E angrenzenden Flächen 27A, 27B, 27C, 27D. Auch das Außenteil 28 weist vier etwa rechteckige Flächen 28A, 28B, 28C, 28D auf, die in Form eines Rechtecks angeordnet sind und von denen jede Fläche einer der vier Seitenflächen des - im Querschnitt ebenfalls rechteckigen - Packungsmantels 3 zugeordnet ist. In den Flächen 28A, 28B, 28C, 28D des Außenteils 28 sind die äußeren Öffnungen 28' vorgesehen.
5 zeigt das Innenteil 27 in Vorderansicht (5A), Seitenansicht von links ( 5B), Rückansicht (5C) und Seitenansicht von rechts (5D). Auch in 5 sind bereits zuvor beschriebene Merkmale mit identischen Bezugszeichen versehen. 5A zeigt die erste Fläche 27A des Innenteils 27, 5B zeigt die zweite Fläche 27B des Innenteils 27, 5C zeigt die dritte Fläche 27C des Innenteils 27 und 5D zeigt die vierte Fläche 27D des Innenteils 27. Im Bereich der ersten Fläche 27A weist das Innenteil 27 einen Bereich B auf, der der Längsnaht des Packungsmantels 3 zugeordnet ist. In diesem Bereich B ist die Anzahl bzw. die Dichte der inneren Öffnungen 27' verringert (vgl. 5A), insbesondere im Vergleich zu dem entsprechenden Bereich der gegenüberliegenden dritten Fläche 27C (vgl. 5C).
6 zeigt das Außenteil 28 in Vorderansicht (6A), Seitenansicht von links ( 6B), Rückansicht (6C) und Seitenansicht von rechts (6D). Auch in 6 sind bereits zuvor beschriebene Merkmale mit identischen Bezugszeichen versehen. 6A zeigt die erste Fläche 28A des Außenteils 28, 6B zeigt die zweite Fläche 28B des Außenteils 28, 6C zeigt die dritte Fläche 28C des Außenteils 28 und 5D zeigt die vierte Fläche 28D des Außenteils 28. Im Bereich der ersten Fläche 28A weist das Außenteil 28 einen Bereich B auf, der der Längsnaht des Packungsmantels 3 zugeordnet ist. In diesem Bereich B ist die Anzahl bzw. die Dichte der äußeren Öffnungen 28' erhöht (vgl. 6A), insbesondere im Vergleich zu dem entsprechenden Bereich der gegenüberliegenden dritten Fläche 28C (vgl. 6C).
7 zeigt schließlich den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Heizeinheit 11; b) Bereitstellen von wenigstens einem Packungsmantel 3; c) Einführen des Packungsmantels 3 in den umlaufenden Spalt 29; d) Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels 3 durch Ausströmen von heißer Luft aus den inneren Öffnungen 27' des Innenteils 27; d) Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels 3 durch Ausströmen von heißer Luft aus den äußeren Öffnungen 28' des Außenteils 28.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Packungsmantel
3: Packungskörper
4: Verpackung
5: Magazin
6: Bearbeitungslinie
7: Packungsstapel
8: Vorrichtung (zum Formen der Packungskörper 3)
9: Dornrad
10: Dorn
11: Vorrichtung / Heizeinheit
12: Presse
13: Siegeleinrichtung
14: Boden
15: Zelle
16: Transporteinrichtung
17: Aseptikkammer
18: Sterilisationszone
19: Füll- und Siegelzone
20: Sterilluftanschluss
21: Vorwärmeinrichtung
22: Sterilisiereinrichtung
23: Trocknungseinrichtung
24: Füllauslauf
25: Lebensmittel
26: Verschließeinrichtung
27: Innenteil
27A-27D: Flächen (des Innenteils 27)
27E: Eckbereich (des Innenteils 27)
27': innere Öffnungen
28: Außenteil
28A-28D: Flächen (des Außenteils 28)
28': äußere Öffnungen
29: Spalt
30: Auslassteil
31: Einlassteil
32: Einlass
33: Verteilkammer
34: innerer Verbindungskanal
35: äußerer Verbindungskanal
36: Ringkanal
I-IV: Dornradstellung
B: Bereich der Längsnaht (des Packungsmantels 3)

Claims

Verfahren zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln (3) aus Verbundmaterial, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Heizeinheit (11) mit: - einem Einlass (32) zum Einströmen von Luft, - einem Innenteil (27) mit mehreren inneren Öffnungen (27') zum Ausströmen von Luft, - einem Außenteil (28) mit mehreren äußeren Öffnungen (28') zum Ausströmen von Luft, und - einem umlaufenden Spalt (29) zwischen dem Innenteil (27) und dem Außenteil (28); b) Bereitstellen von wenigstens einem Packungsmantel (3) mit einer Längsnaht; c) Einführen des Packungsmantels (3), insbesondere des Bodenbereichs des Packungsmantels (3) in den umlaufenden Spalt (29); d) Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) durch Ausströmen von heißer Luft aus den inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27); e) Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) durch Ausströmen von heißer Luft aus den äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28); dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt d) und/oder die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt e) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes (29) ungleichmäßig verteilt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt e) im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels (3) vergrößert ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes (29) ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels (3) verdichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt d) im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels (3) verringert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes (29) ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere im Bereich der Längsnaht des Packungsmantels (3) weniger dicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt e) und die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt d) unterschiedlich groß sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) und die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) unterschiedlich groß sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt e) kleiner ist als die Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt d).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) kleiner ist als die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) und dass das Querschnittsverhältnis insbesondere im Bereich zwischen 5% und 70%, bevorzugt zwischen 20% und 50%, ganz bevorzugt zwischen 30% und 40% liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Luftmenge zum Erwärmen der Außenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt e) zu der Luftmenge zum Erwärmen der Innenflächen des Packungsmantels (3) in Schritt d) veränderbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte d) und e) gleichzeitig oder zeitlich überlappend erfolgen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Packungsmäntel (3) gleichzeitig erwärmt werden.
Vorrichtung (11) zum Erwärmen der Bodenbereiche von Packungsmänteln (3) aus Verbundmaterial mit: - einem Einlass (32) zum Einströmen von Luft, - einem Innenteil (27) mit mehreren inneren Öffnungen (27') zum Ausströmen von Luft, - einem Außenteil (28) mit mehreren äußeren Öffnungen (28') zum Ausströmen von Luft, und - einem umlaufenden Spalt (29) zwischen dem Innenteil (27) und dem Außenteil (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) und/oder die Lage der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes (29) ungleichmäßig verteilt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (27) und das Außenteil (28) jeweils vier etwa rechteckige Flächen aufweisen, auf denen die inneren Öffnungen (27') bzw. die äußeren Öffnungen (28') angeordnet sind, wobei eine Fläche des Innenteils (27) und eine Fläche des Außenteils (28) jeweils einen Bereich aufweisen, der der Längsnaht des Packungsmantels (3) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes (29) ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere in dem der Längsnaht des Packungsmantels (3) zugeordneten Bereich verdichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) entlang der Umfangsrichtung des umlaufenden Spaltes (29) ungleichmäßig verteilt ist und insbesondere in dem der Längsnaht des Packungsmantels (3) zugeordneten Bereich weniger dicht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) und die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) unterschiedlich groß sind, insbesondere dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) im Bereich zwischen 20 mm² und 100 mm², insbesondere zwischen 50 mm² und 70 mm² liegt und/oder dass die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) im Bereich zwischen 100 mm² und 400 mm², insbesondere zwischen 150 mm² und 220 mm² liegt.
Vorrichtung (11) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Querschnittsflächen der äußeren Öffnungen (28') des Außenteils (28) kleiner ist als die Summe der Querschnittsflächen der inneren Öffnungen (27') des Innenteils (27) und das Querschnittsverhältnis insbesondere im Bereich zwischen 5% und 70%, bevorzugt zwischen 20% und 50%, ganz bevorzugt zwischen 30% und 40% liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (27) wenigstens einen abgerundeten Eckbereich (27E) aufweist.