DE19904154A1 - Vorrichtung zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigen Material hergestellten Verpackungen - Google Patents

Vorrichtung zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigen Material hergestellten Verpackungen

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DE19904154A1
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Eine Vorrichtung (10; 10a bis 10e) zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigem Material hergestellten Verpackungen (1) hat Siegelbacken (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43), die durch eine Ausnehmung (22) oder durch Schlitze (31; 39) in zwei Zonen (23, 24; 23a, 24a; 23b, 24b) unterteilt sind. Wesentlich ist, daß die beiden Zonen (23, 24; 23a, 24a; 23b, 24b) mittels eines Verbindungssteges (25; 25a) elastisch miteinander verbunden sind, so daß beim Siegeln einer Quernaht (3) eine unterschiedliche Anzahl von Packstofflagen längs der Quernaht (3) ausgeglichen werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (10; 10a bis 10e) ist relativ einfach aufgebaut und ermöglicht hohe Siegelqualitäten.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigen Material hergestellten Verpackungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 29 34 807 A1 bekannt geworden ist. Bei der bekannten Vorrichtung wird zum Ausgleich einer unterschiedlichen Anzahl von Packstofflagen längs einer Siegelnaht eines Schlauchbeutels vorgeschlagen, an der Siegelbacke im Bereich der Siegelnaht einen verformbaren, mit einem Medium befüllten Wärmeträger anzuordnen, der von einer Abdeckung umgeben ist. Eine derartige Vorrichtung ist durch die verschiedenen Bauteile relativ aufwendig aufgebaut. Ferner ist aus dem DE-GM 94 13 035 eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, in deren Siegelbacken längliche Silikoneinlagen vorgesehen sind, um eine unterschiedliche Anzahl von Packstofflagen längs einer Siegelnaht eines Schlauchbeutels ausgleichen zu können. Die Verwendung von Silikon hat jedoch den Nachteil, daß die Wärmeleitfähigkeit von Silikon und dem übrigen Bereich der Siegelbacken stark unterschiedlich ist, wodurch sich Probleme im Betrieb bezüglich der Siegelqualität ergeben.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigen Material hergestellten Verpackungen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie relativ einfach aufgebaut ist und während des Betriebs eine hohe, gleichmäßige Siegelqualität ermöglicht. Erfindungsgemäß wird dies dadurch ermöglicht, daß anstelle zusätzlicher flexibler Elemente wie beim Stand der Technik zumindest eine Siegelfläche selbst durch das Ausbilden einer Ausnehmung oder von Schlitzen, die die Siegelbacken in zwei Zonen unterteilen, flexibel gestaltet ist, wobei die Siegelbacke einstückig ausgebildet ist und daher keine zusätzlichen Teile benötigt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigen Material hergestellten Verpackungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Verpackung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt,
Fig. 4 eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt,
Fig. 5 eine Ansicht in Richtung V-V der Fig. 4,
Fig. 6 eine dritte erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt und die
Fig. 7 bis 9 Längsschnitte durch modifizierte Siegelbacken.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Fig. 1 ist eine Verpackung in Form einer Schlauchbeutelpackung 1 mit im wesentlichen rechteckiger Querschnittsfläche dargestellt. Die insbesondere auf einer Schlauchbeutelmaschine aus einem heißsiegelfähigen Packstoff hergestellte Schlauchbeutelpackung 1 hat einen flossenartig gefalteten Kopfverschluß 2 mit einer Quersiegelnaht 3 und einer Längssiegelnaht 4, die sich über die gesamte eine Vorderseite 5 der Schlauchbeutelpackung 1 und deren Kopfverschluß 2 sowie dem nicht näher bezeichneten Bodenbereich erstrecken. Durch das Falten des Kopfverschlusses 2 mit V-förmig eingezogenen Seitenfalten 6 sowie der Längssiegelnaht 4 hat der Kopfverschluß 2 einen Bereich 7, in dem der Packstoff zweilagig ist und einen Bereich 8, in dem der Packstoff vierlagig ist (Fig. 2). Im übrigen weist auch der ebenfalls quergesiegelte Bodenbereich der Schlauchbeutelpackung 1 Bereiche mit unterschiedlichen Anzahlen von Packstofflagen auf.
Zum Bilden der Quersiegelnaht 3 dient die in der Fig. 3 dargestellte Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 hat zwei aus Metall bestehende Siegelbacken 11, 12, die symmetrisch zu einer Siegelebene 13 gegeneinander verfahrbar sind. In jeder Siegelbacke 11, 12 ist eine Heizeinrichtung in Form eines oder mehrerer elektrischer Heizstäbe 14 angeordnet. Mittig in jeder Siegelbacke 11, 12 ist auf der der Siegelebene 13 zugewandten Seite je eine Aussparung 15 ausgebildet, in der eine Trennrichtung in Form eines nicht dargestellten Trennmessers angeordnet ist. Die Aussparung 15 trennt in jeder der Siegelbacken 11, 12 einen oberen Stirnflächenabschnitt 16 von einem unteren Stirnflächenabschnitt 17 ab. Die oberen Stirnflächenabschnitte 16 dienen zum Bilden einer Bodenguernaht für eine noch zu befüllende Schlauchbeutelpackung 1, während mittels der beiden unteren Stirnflächenabschnitte 17 die Quersiegelnaht 3 einer bereits befüllten Schlauchbeutelpackung 1 gebildet wird.
An jedem der Stirnflächenabschnitte 16, 17 sind jeweils zwei streifenförmige, zum Beispiel ca. 3 mm breite Siegelbereiche 18, 19 ausgebildet, die sich in Längsrichtung der zu bildenden Quersiegelnaht 3 bzw. Bodenquernaht erstrecken. Während sich die einen Siegelbereiche 18 unmittelbar an die Ausnehmungen 15 anschließen, befinden sich die anderen Siegelbereiche 19 an den der Aussparung 15 abgewandten Randbereichen der Stirnflächenabschnitte 16, 17. Zwischen den Siegelbereichen 18, 19 ist in jedem Stirnflächenabschnitt 16, 17 eine im Verhältnis zu den Siegelbereichen 18, 19 abgesenkte Zone 21 ausgebildet. Wesentlich ist, daß der Abstand zwischen den einander zugewandten einen Siegelbereiche 18 der beiden Siegelbacken 11, 12 z. B. um 0,4 mm größer ist als der Abstand der anderen Siegelbereiche 19 zueinander.
Jede der Siegelbacken 11, 12 hat nahe der Stirnflächenabschnitte 16, 17 beiderseits der Aussparungen 15 bis knapp an die Aussparungen 15 heranreichende, schräg angeordnete Ausnehmungen 22. Durch die Ausnehmungen 22 werden die Stirnflächenabschnitte 16, 17 tragende, im Querschnitt dreieckförmige Zonen 23 gebildet, die mit den restlichen Zonen 24 der Siegelbacken 11, 12 mittels jeweils eines Verbindungssteges 25 einstückig verbunden sind. Dabei sind die den Aussparungen 15 abgewandten Bereiche der Zonen 23 mit den Siegelbereichen 19 als relativ dünne Stege 26 ausgebildet.
Selbstverständlich können die Ausnehmungen 22 auch parallel zu den Siegelbereichen 19 angeordnet sein, so daß die Zonen 23 in diesem Fall nicht dreiecksförmig, sondern im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind.
Durch die Abkopplung der Zonen 23 von den Zonen 24 mittels der Ausnehmungen 22 und die Verbindung der Zonen 23 über die Verbindungsstege 25 mit den Zonen 24 wird erreicht, daß die Zonen 23 elastisch bzw. flexibel über die Verbindungsstege 25 mit den Zonen 24 verbunden sind.
Bevorzugt sind die Ausnehmungen 22 der besseren Wärmekopplung der Zonen 23 mit den Zonen 24 bzw. zur Vermeidung von Verschmutzungen mit einem elastischen Wärmeleitmittel 27 ausgefüllt.
Beim Betrieb der Vorrichtung 10 gelangt der vorgefaltete Kopfverschluß 2 sowie der ebenfalls vorgefaltete Bodenverschluß bei voneinander beabstandeten Siegelbacken 11, 12 zwischen die Zonen 23. Zum Siegeln der Quersiegelnaht 3 und der Bodenguernaht werden die beiden mittels der Heizstäbe 14 erwärmten Siegelbacken 11, 12 anschließend gegeneinander verfahren. Dadurch, daß die einander zugewandten Siegelbereiche 19 geringer zueinander beabstandet sind als die einander zugewandten Siegelbereiche 18, geraten die Siegelbereiche 19 zuerst in Kontakt mit dem Packstoff. Aufgrund der Flexibilität um die Verbindungsstege 25 sowie entlang der Stege 26 können sich insbesondere die Siegelbereiche 19 einer unterschiedlichen Anzahl von Packstofflagen in den Bereichen 7 und 8 derart anpassen, daß die Siegelbereiche 19 in den zweilagigen Bereichen 7 einen relativ hohen Siegeldruck auf den Packstoff ausüben bzw. daß zwischen den zweilagigen Bereichen 7 und den vierlagigen Bereichen 8 relativ geringe Siegeldruckunterschiede herrschen. Infolgedessen lassen sich qualitativ hochwertige, homogene Siegelnähte herstellen.
Ergänzend wird erwähnt, daß in den Siegelbereichen 18 der Siegeldruck entlang der Siegelnähte aufgrund der Anordnung der Siegelbereiche 18 in Verlängerung der Verbindungsstege 25 ungleichförmiger und aufgrund ihres größeren Abstandes (im Vergleich zu den Siegelbereichen 19) zueinander insgesamt gesehen geringer ist als in den Siegelbereichen 19. Dies ist jedoch insofern unkritisch, da sich die durch die Siegelbereiche 19 gebildeten Siegelnähte in den dem Füllgut abgewandten Randbereichen der Schlauchbeutelpackung 1 befinden.
Bei der Vorrichtung 10a entsprechend der Fig. 4 und 5 sind die Ausnehmungen 22 durch schmale Schlitze 31 ersetzt, die zum Beispiel durch Erodieren erzeugt werden können. Die Schlitze 31 können, wie dargestellt, schräg zu den Siegelbereichen 18a, 19a verlaufen, oder aber parallel. Durch die schmalen Schlitze 31 wird der Federweg der Zonen 23a um den Verbindungssteg 25a reduziert, so daß bei einer Überlastung die Zonen 23a durch die Zonen 24a abgestützt werden. Auch ist die Wärmeleitung verbessert, sodaß auf ein Wärmeleitmittel in den Schlitzen 31 ggf. verzichtet werden kann. Weiterhin sind zumindest entlang der Zonen 23a in der abgesenkten Zone 21a zusätzliche Schlitze 32 oder zusätzliche Aussparungen 33 ausgebildet. Dadurch läßt sich die Flexibilität der Siegelbacken 11a, 12a längs der Zonen 23a weiter erhöhen. Im Falle der zusätzlichen Aussparungen 33, die bevorzugt durch Fräsen erzeugt werden, reichen diese fertigungstechnisch bedingt bis in die Zonen 24a hinein. Die zusätzlichen Schlitze 32 und die zusätzlichen Aussparungen 33 können in den einzelnen Siegelbacken 11a, 12a miteinander kombiniert sein, d. h. zum Beispiel, daß lediglich in einer Siegelbacke 11a, 12a zusätzliche Schlitze 32 oder zusätzliche Aussparungen 33 ausgebildet sind, während die andere Siegelbacke 11a, 12a diese nicht aufweist. Auch können, wie dargestellt, zusätzliche Schlitze 32 und zusätzliche Aussparungen 33 in einer Siegelbacke 11a, 12a miteinander kombiniert werden, oder aber die zusätzlichen Schlitze 32 und die zusätzlichen Aussparungen 33 auf die Vorrichtung 10 übertragen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 weist die Vorrichtung 10b eine Siegelbacke 35 mit zwei ebenen Siegelflächen 36, 37 und eine Siegelbacke 38 mit zwei Zonen 23b mit jeweils erhöhten Siegelbereichen 18b, 19b entsprechend der bisherigen Ausführungsbeispiele auf. Wesentlich ist, daß die Zonen 23b durch jeweils zwei parallel zueinander angeordnete Schlitze 39 unterteilt sind, wobei ein Schlitz 39 in jeder Zone 23b von der Aussparung 15b ausgeht, während der andere Schlitz 39 von der der Aussparung 15b abgewandten Außenseite der Siegelbacke 38 ausgeht. Bei der Vorrichtung 10b läßt sich ein größerer Federweg der Zonen 23b erzielen und weiterhin sind nun auch die Siegelbereiche 18b mit einem Federweg ausgestattet. Selbstverständlich lassen sich zur weiteren Erhöhung der Flexibilität auch die in den Fig. 4 und 5 beschriebenen zusätzlichen Schlitze 32 und die zusätzlichen Aussparungen 33 auf die Vorrichtung 10b übertragen. Weiterhin ist es denkbar, auch die Siegelbacke 35 entsprechend der Siegelbacke 38 mit Schlitzen 39 auszubilden.
Die in den Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiele können durch Siegelbacken 42, 43 modifiziert werden, wie sie in den Fig. 7 bis 9 dargestellt sind. Dort sind die Siegelbacken 42, 43 jeweils durch Längsschlitze 44, welche quer zu den zu bildenden Quernähten verlaufen, unterteilt. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, daß die Siegelbereiche 18, 18a, 18b, 19, 19a, 19b in mehrere kleinere Siegelbereiche unterteilt werden. Die Längsschlitze 44 sind bei der Vorrichtung 10c gemäß Fig. 7 nur an einer Siegelbacke 42 ausgebildet. Bei den Fig. 8 und 9 sind die Längsschlitze 44 demgegenüber an jeweils beiden Siegelbacken 43 der Vorrichtungen 10d und 10e ausgebildet, wobei die Längsschlitze 44 in den Siegelbacken 43 der Vorrichtung 10d jeweils zueinander fluchten, während die Längsschlitze 44 bei der Vorrichtung 10e in den beiden Siegelbacken 43 um jeweils eine halbe Teilung versetzt zueinander angeordnet sind. Durch die Längsschlitze 44 wird die Flexibilität der Siegelbacken 43 zum Ausgleich einer unterschiedlichen Anzahl an Packstofflagen entlang der Siegelnähte zusätzlich erhöht.

Claims (9)

1. Vorrichtung (10; 10a bis 10e) zum Verschließen von aus einem heißsiegelfähigen Material hergestellten Verpackungen (1), mit zwei gegeneinander verfahrbaren Siegelbacken (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) zum Bilden einer Siegelnaht (3) im Bereich von parallel zueinander in den Stirnflächen (16, 17) der Siegelbacken (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) angeordneten Siegelflächen (18, 19; 18a, 19a), wobei zumindest eine der Siegelflächen (18, 19; 18a, 19a) zum Ausgleich unterschiedlicher Materialdicken der Verpackung (1) entlang der Siegelnaht (3) flexibel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine eine Siegelfläche (18, 19; 18a, 19a) tragende Stirnfläche (16, 17) einer Siegelbacke (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) eine erste Zone (23; 23a; 23b) ausbildet, die mit der restlichen zweiten Zone (24; 24a; 24b) der Siegelbacke (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) einstückig zusammenhängend verbunden ist und daß die erste Zone (23; 23a; 23b) über wenigstens einen im Bereich wenigstens einer Ausnehmung (22; 31; 39) der Siegelbacke (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) angeordneten Verbindungssteg (25; 25a) mit der zweiten Zone (24; 24a; 24b) der Siegelbacke (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) gelenkig verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Siegelfläche (19; 19b) auf der dem Verbindungssteg (25; 25a) abgewandten Seite an der Stirnfläche (16, 17) angeordnet und streifenförmig ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22; 31) schräg angeordnet ist, so daß die erste Zone (23; 23a) dreiecksförmig ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Siegelfläche (19) im Bereich der Schmalseite (26) der ersten Zone (23; 23a) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung des Verbindungssteges (25; 25a) in der Stirnfläche (16, 17) eine zusätzliche streifenförmige Siegelfläche (18; 18b) angeordnet ist und daß die zusätzliche Siegelfläche (18; 18b) in bezug auf eine Siegelebene (13) einen größeren Abstand aufweist als die zumindest eine Siegelfläche (19; 19b).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die siegelflächenfreien Bereiche der Stirnfläche (16, 17) eine abgesenkte Zone (21; 21a) ausbilden und daß in der Zone (21; 21a) senkrecht zur Siegelfläche (18, 19; 18b, 19b) verlaufende zusätzliche Aussparungen (32, 33) ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone (23; 23a; 23b) durch quer zur Siegelfläche (18, 19; 18b, 19b) verlaufende Schlitze (44) unterteilt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Siegelbacken (11, 12; 11a, 12a; 35, 38; 42; 43) in Ausnehmungen (15; 15b) eine Trenneinrichtung für die Verpackungen (1) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich beidseitig der Ausnehmungen (15; 15b) je eine Stirnfläche (16, 17) anschließt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (22) mit einem elastischen Wärmekoppelmittel (27) ausgefüllt sind.
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