DE19912820B4 - Vorrichtung zum Heißsiegeln eines Schlauchs aus Verpackungsbogenmaterial, der mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllt ist - Google Patents

Vorrichtung zum Heißsiegeln eines Schlauchs aus Verpackungsbogenmaterial, der mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllt ist Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Heißsiegeln eines mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllten Schlauchs (3, 103) aus Verpackungsbogenmaterial, der längs eines vertikalen Versorgungspfades (A) zugeführt wird; wobei die Vorrichtung (1) eine erste und eine zweite Backe (8, 9; 108, 109) aufweist, die in einer Richtung quer zu dem Versorgungspfad (A) beweglich sind, um den Schlauch (3, 103) jeweils unter Druck an einem Querschnitt zu ergreifen und den Schlauch jeweils längs zweier Querversiegelungslinien heiß zu siegeln; wobei die erste Backe (8, 108) Heizmittel (14, 114) mit einem Paar im wesentlichen gerader aktiver Flächen (17, 117) aufweist, die jeweils Längsvorsprünge (18, 118) aufweisen und die mit dem Schlauch (3, 103) zusammenwirken und sich an entgegen gesetzten Seiten einer zu dem Versorgungspfad (A) senkrechten Zwischenebene (π) und parallel dazu erstrecken; wobei die zweite Backe (9, 109) ein Paar von Druckpolstern (22, 122) aufweist, die jeweils in Sitzen (23, 123) an der zweiten Backe (9, 109) aufgenommen...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heißsiegeln eines Schlauchs aus Verpackungsbogenmaterial, der mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllt ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Heißsiegelvorrichtung, die geeigneterweise Teil von Verpackungsmaschinen zum kontinuierlichen Formen von aseptischen versiegelten Packungen aus dem Schlauch aus Verpackungsmaterial ist, die gießbare Nahrungsmittel enthalten.
  • Viele gießbare Nahrungsmittel wie Fruchtsaft, pasteurisierte oder UHT-Milch (ultrahochtemperaturverarbeitete Milch), Wein, Tomatensauce, usw. werden in Packungen verkauft, die aus sterilisiertem Verpackungsmaterial hergestellt sind.
  • Ein typisches Beispiel einer solchen Packung ist die als Tetra Brik Aseptic (eingetragenes Warenzeichen) bekannte quaderförmige Packung für flüssige oder gießbare Nahrungsmittel, die durch Falten und Versiegeln eines streifengewalzten Verpackungsmaterials geformt wird. Das gewalzte Verpackungsmaterial weist Schichten aus faserigem Material, z.B. Papier auf, die an bei den Seiten mit einem Thermoplastmaterial, z.B. überdeckt sind; und die Seite des Verpackungsmaterials, die schließlich mit dem Nahrungsmittel in Kontakt gelangt, besitzt auch eine Schicht aus einem Sperrmaterial, z.B. einer Aluminiumfolie, die ihrerseits mit einer Schicht aus Thermoplastmaterial überdeckt ist.
  • Bekanntlich werden solche Packungen an vollautomatischen Verpackungsmaschinen hergestellt, bei denen aus dem streifenförmig zugeführten Verpackungsmaterial ein kontinuierlicher Schlauch geformt wird; der Streifen aus Verpackungsmaterial wird in der Verpackungsmaschine sterilisiert, indem ein chemisches Sterilisierungsmittel wie eine Wasserstoffperoxidlösung aufgebracht wird; nach der Sterilisierung wird das Sterilisierungsmittel von den Flächen des Verpackungsmaterials entfernt, z.B. durch Erwärmen verdampft; und der so sterilisierte Streifen aus Verpackungsmaterial wird in einer geschlossenen sterilen Umgebung gehalten und gefaltet und längsversiegelt, um einen Schlauch zu bilden.
  • Dann wird der Schlauch mit dem sterilisierten oder steril verarbeiteten Nahrungsmittel gefüllt, versiegelt und in gleich beabstandeten Querschnitten zu Kissenpackungen zerschnitten, die dann mechanisch gefaltet werden, um fertige, z.B. im wesentlichen quaderförmige Packungen zu bilden.
  • Es sind Verpackungsmaschinen des obengenannten Typs bekannt, bei denen die Querschnitte des Schlauchs versiegelt werden, wobei Heißsiegelvorrichtungen verwendet werden, die im wesentlichen eine erste und eine zweite Backe aufweisen, die in einer Richtung quer zu der Schlauchachse bewegbar sind. Die Backen ergreifen den Schlauch unter Druck an jedem Querschnitt und heißsiegeln den Schlauch jeweils längs zweier Querversiegelungslinien, zwischen denen der Schlauch dann geschnitten wird, um die Kissenpackungen und dann die quaderförmigen Packungen zu bilden.
  • Die erste Backe weist an der Vorderseite ein Induktionsheizelement auf, das zwei längliche gerade Aktivflächen definiert, die mit dem Schlauchmaterial in Wechselwirkung treten, dieses auf die Versiegelungstemperatur erwärmen und sich an entgegen gesetzten Seiten einer zu der Schlauchachse senkrechten Zwischenebene und parallel dazu erstrecken. Aus der WO 97/28045 ist es darüber hinaus bekannt, dass die Aktivflächen der ersten Backe jeweils Längsvorsprünge aufweisen.
  • Gem. der WO 97/28045 weist die zweite Backe zwei Trägerelemente auf, die sich symmetrisch an entgegen gesetzten Seiten der Zwischenebene und dazu parallel erstrecken, jeweils aktiven Flächen der ersten Backe zugewandt sind und wiederum an der Front jeweils aus Kunststoffmaterial hergestellte Druckpolster aufweisen. Die Druckpolster haben jeweils flache vordere Kontaktflächen, die jeweils mit aktiven Flächen der ersten Backe zusammenwirken, um den Schlauch längs der jeweiligen Versiegelungslinien heiß zu siegeln.
  • Genauer weist jede vordere Kontaktfläche der ersten Backe einen ersten flachen Längsabschnitt auf, der zu einem ersten Längsendabschnitt der vorderen Fläche des jeweiligen Druckpolsters parallel und diesem zugewandt ist; einen zweiten flachen Längsabschnitt, der einem Zwischenlängsabschnitt der vorderen Fläche des Druckpolsters zugewandt und bezüglich des ersten Abschnitts derart geneigt ist, dass er sich von dem Druckpolster wegerstreckt; sowie einen dritten flachen Längsabschnitt, der einem zweiten Längsendabschnitt der Vorderfläche des jeweiligen Druckpolsters zugewandt ist, und der entweder zu dem ersten Abschnitt parallel liegt oder sich längs eines Vorsprungs des zweiten Abschnitts erstrecken kann.
  • Obwohl sie weit verbreitet verwendet werden, leiden die bekannten Vorrichtungen des oben genannten Typs alle an einem Hauptnachteil: mäßiger Wirkungsgrad. Dies liegt daran, dass die vorderen Kontaktflächen der ersten Backe einen geneigten Abschnitt aufweisen, der zwar nötig ist, um eine lokale Druckreduzierung auf dem Schlauch zu gewährleisten und so das Nahrungsmittel in dem Schlauch aus dem Heißsiegelbereich auszutreiben, aber zu einer Streuung der von dem Heizelement erzeugte Wärme und deshalb insgesamt zu einer reduzierten Wirksamkeit der Heißsiegeloperation führt.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Vorrichtungen des oben genannten Typs liegt in den Druckpolstern, die normalerweise im wesentlichen einen Querschnitt in Form eines rechteckigen Trapezes aufweisen und jeweils innerhalb U-förmiger Sitze an der zweiten Backe aufgenommen sind. Diese Sitze, die durch im Wesentlichen gerade Seitenflächen gebildet sind, können insbesondere bei einem Aufprall oder einer äußeren Belastung keine geeignete Halterung der Polster gewährleisten. Aus der WO 97/28045 ist es darüber hinaus bekannt, dass die Druckpolster mit dem jeweiligen Sitz wenigstens einen Längshohlraum bilden.
  • Darüber hinaus werden beim gleichzeitigen Ergreifen der Backen die Druckpolster in einer Richtung senkrecht zu dem Versorgungspfad des Schlauchs zusammengedrückt und verformen sich deshalb elastisch in einer Richtung parallel zu dem Versorgungspfad und ragen seitlich bezüglich der jeweiligen Trägerelemente der zweiten Backe vor, sowohl zu der Zwischenebene und in der entgegen gesetzten Richtung jeweils über die seitlichen Endkanten der zweiten Backe hinaus, entlang derer die Druckpolster zerschnitten oder beschädigt werden können, so dass die Wirksamkeit und die Lebensdauer der Polster beeinträchtigt werden können.
  • Um die oben genannten Nachteile zu beheben, war es nötig, die Standardstruktur der zweiten Backe zu modifizieren, indem längs der seitlichen Endkanten der zweiten Backe in einer Zwischenposition und an der Längsversiegelung des Schlauchs jeweils Vorsprünge vorgesehen wurden, die einen Träger für die seitlichen Abschnitte der Druckpolster bilden, die im Betrieb einer Verformung unterliegen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Heißsiegeln eines mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllten Schlauchs aus Verpackungsbogenmaterial vorzusehen, die derart ausgelegt ist, dass sie die oben genannten Nachteile direkt und kostengünstig behebt und insbesondere für einen hohen Grad an Versiegelungswirksamkeit sorgt.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Heißsiegeln eines mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllten Schlauchs aus Verpackungsbogenmaterial vorgesehen, der längs eines vertikalen Versorgungspfades zugeführt wird; wobei die Vorrichtung eine erste und eine zweite Backe aufweist, die in einer Richtung quer zu dem Versorgungspfad beweglich sind, um den Schlauch jeweils unter Druck an einem Querschnitt zu ergreifen und den Schlauch jeweils längs zweier Querversiegelungslinien heißzusiegeln; wobei die erste Backe Heizmittel mit einem Paar im wesentlichen gerader aktiver Flächen aufweist, die jeweils Längsvorsprünge aufweisen und die mit dem Schlauch zusammenwirken und sich an entgegengesetzten Seiten einer zu dem Versorgungspfad senkrechten Zwischenebene und parallel dazu erstrecken; wobei die zweite Backe ein Paar von Druckpolstern aufweist, die jeweils in Sitzen an der zweiten Backe aufgenommen sind, sich an entgegengesetzten Seiten der Zwischenebene und parallel dazu erstrecken und jeweils mit den aktiven Flächen der Heizmittel zusammenwirken, um den Schlauch jeweils längs der Versiegelungslinien heißzusiegeln; dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckpolster einen ersten Längsabschnitt aufweist, der im wesentlichen starr in dem jeweiligen Sitz gehalten wird und einem entsprechenden Vorsprung zugewandt ist; und einen zweiten Längsabschnitt, der biegsam in dem Sitz gehalten wird und angrenzend an die entgegengesetzte Seite des ersten Längsabschnitts an Zwischenebene angeordnet ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Heißsiegeln eines mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllten Schlauchs vorgesehen, wobei die zweite Backe Druckmittel aufweist, die wenigstens eine Kontaktfläche aufweisen, die mit den Heizmitteln zusammenwirkt, um den Schlauch längs des Versiegelungsabschnitts heißzusiegeln; dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche einen Hauptkontaktabschnitt und wenigstens einen geformten Abschnitt auf weist, der bezüglich des Hauptabschnitts zu der Backe hin einspringt.
  • Eine bevorzugtet Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben; darin zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht einer Heißsiegelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Seitenansicht einer Einzelheit der Vorrichtung von 1 in größerem Maßstab;
  • 3 einen Schnitt der Einzelheit von 2 in größerem Maßstab, teilweise längs der Ebene IIIa-IIIa und teilweise längs der Ebene IIIb-IIIb; und
  • 4 einen Querschnitt einer Einzelheit der Vorrichtung von 2 und 3 nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung.
  • Die Bezugsziffer 1 gibt in 1 insgesamt eine Heißsiegelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an.
  • Die Vorrichtung 1 kann geeigneterweise Teil einer (nicht gezeigten) Verpackungsmaschine zum kontinuierlichen Formen von aseptischen versiegelten Packungen 2 aus einem Schlauch 3 aus Verpackungsmaterial sein.
  • Die Packungen enthalten ein gießbares Nahrungsmittel wie pasteurisierte oder UHT-Milch, Fruchtsaft oder Wein.
  • Der Schlauch 3 wird auf bekannte Weise oberhalb der Vorrichtung 1 geformt, indem ein Streifen aus Heißsiegelbogenmaterial in Längsrichtung gefaltet und versiegelt wird. Er wird mit dem sterilisierten oder steril verarbeiteten Nahrungsmittel gefüllt und von (nicht gezeigten) bekannten Vorrichtungen längs eines vertikalen Pfades A zugeführt, der mit der Längsachse B des Schlauchs zusammenfällt.
  • Die Vorrichtung 1 tritt mit dem Schlauch 3 in Wechselwirkung, um den Schlauch in gleichmäßig im Abstand angeordneten Querschnitten heißzusiegeln und so einen vertikalen Streifen 4 aus Packungen 2 zu formen, die jeweils durch Querversiegelungsbän der 5 miteinander verbunden sind. Genauer heißsiegelt die Vorrichtung 1 jedes Versiegelungsband 5 längs zweier im Abstand angeordneter (nicht gezeigter) Versiegelungslinien angrenzend an die jeweiligen Packungen 2, die von dem Band 5 verbunden sind; und an einer unterhalb der Vorrichtung 1 gelegenen Schneidstation wird der Streifen 4 längs jedes Versiegelungsbandes 5, genauer zwischen den jeweiligen Versiegelungslinien geschnitten, um die Packungen 2 abzutrennen.
  • Die Vorrichtung 1 weist zwei Backen auf, die in den beigefügten Zeichnungen nur teilweise bei 8 und 9 angedeutet sind, bezüglich der Achse diametral entgegengesetzt angeordnet sind und in einer Richtung senkrecht zu dem Versorgungspfad A und deshalb zu der Achse B zueinander beweglich sind, um jeweils einen Querschnitt des Schlauchs 3 unter Druck zu ergreifen und heißzusiegeln, um jeweils ein Versiegelungsband 5 des Streifens 4 der Packungen 2 zu bilden.
  • Unter Bezug auf 3 weist die Backe 8 einen vorderen Bereich 10 auf, der sich quer zu dem Versorgungspfad A erstreckt und eine zentrale Ausnehmung 12 sowie eine im wesentlichen U-förmige vordere Nut 13 aufweist, in die ein entsprechend gestaltetes Induktionsheizelement 14 eingreift. Genauer ist der vordere Abschnitt 10 zu der Backe 9 hin von zwei flachen Längskontaktflächen 15 gebildet, die von der Ausnehmung 12 getrennt sind und mit dem Schlauch 3 zusammenwirken.
  • Das Heizelement 14 hat einen im wesentlichen ringförmigen Querschnitt, einen inneren Hohlraum 16 zum Durchlauf eines Kühlfluids sowie ein Paar von länglichen geraden, aktiven Flächen 17, die mit dem Schlauch 3 in Wechselwirkung treten, sich an entgegengesetzten Seiten einer zu dem Versorgungspfad A senkrechten Zwischenebene π und parallel dazu erstrecken und jeweils Zwischenlängsabschnitte der Flächen 15 bilden.
  • Das Heizelement 14 weist auch ein Paar von geraden Längsvorsprüngen 18 auf, die jeweils von aktiven Flächen 17 zu der Backe 9 vorragen, sich im wesentlichen über die gesamte Länge der aktiven Flächen 17 erstrecken und für eine Erhöhung des Greifdrucks an dem Schlauch 3 während des Heißsiegelns sorgen.
  • Die Backe 9 weist einen Trägerkörper 20 mit zwei Querelementen 21 auf, der zu der Backe 8 hin endet, wobei sich die Elemente symmetrisch an entgegengesetzten Seiten der Zwischenebene π und parallel dazu erstrecken und jeweils Kontaktflächen 15 der Backe zugewandt sind.
  • Die Querelemente 21 sind an der Vorderseite zu der Backe 8 hin jeweils mit Druckpolstern 22 versehen, die allgemein aus Kunststoff hergestellt sind und jeweils mit aktiven Flächen 17 des Heizelements 14 zusammenwirken, um den Schlauch 3 zu ergreifen und heißzusiegeln. Genauer ist jedes Druckpolster 22 in einem seitlich im wesentlichen U-förmigen vorderen Haltesitz 23 des jeweiligen Querelements 21 aufgenommen.
  • Nach der vorliegenden Erfindung weist jedes Druckpolster 22 einen ersten Längsabschnitt 24, der im wesentlichen starr in dem jeweiligen Sitz 23 gehalten wird und jeweils einem Vorsprung 18 des Heizelements 14 zugewandt ist, sowie einen zweiten Längsabschnitt 25 auf, der biegsam innerhalb des Sitzes 23 gehalten wird und angrenzend bzw. an der entgegengesetzten Seite des Längsabschnitts 24 zu der Zwischenebene π angeordnet ist.
  • Jeder Sitz 23 weist eine Längsendfläche 26, eine erste flache Längsseitenfläche 27 und eine zweite Längsseitenfläche 28 auf, die der Seitenfläche 27 zugewandt ist und mit der Endfläche 26 einen Unterschnitt bzw. eine Hinterschneidung bildet.
  • Genauer weist die Seitenfläche 28 jedes Sitzes 23 einen schrägen ersten Abschnitt 29, der den Unterschnitt mit der Endfläche 26 bildet, sowie einen geraden zweiten Abschnitt 30 auf, der sich parallel zu der Seitenfläche 27 von dem Abschnitt 29 zu der Backe 8 erstreckt.
  • Während der Längsabschnitt 24 jedes Druckpolsters 22 derart gestaltet ist, daß er perfekt zu dem jeweiligen Sitz paßt, bildet der Längsabschnitt 25 mit dem Sitz 23 zwei längliche Hohlräume 31, 32 mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt, von denen sich einer (31) zwischen dem Längsabschnitt 25, dem Abschnitt 29 der Seitenfläche 28 und der Endfläche 26 und der andere (32) zwischen dem Längsabschnitt 25 und dem Abschnitt 30 der Seitenfläche 28 erstreckt.
  • Die Backe 9 weist auch für jeden Sitz 23 zwei vordere Längsträgerflächen 35, 36 auf, die der Backe 8 zugewandt sind, bezüglich des Versorgungspfades A an entgegengesetzten Seiten des Sitzes 23 angeordnet und zur Zwischenebene π derart geneigt sind, daß sie innerhalb des jeweiligen Druckpolsters 22 zusammenlaufen.
  • Die Flächen 35 sind aneinander angrenzend an entgegengesetzten Seiten der Zwischenebene π angeordnet, und die Flächen 36 bilden jeweils an Zwischenquerabschnitten Ausnehmungen, Nuten oder Vorsprünge 37, die mit der Längsversiegelung des Schlauchs 3 aus Verpackungsmaterial in Wechselwirkung treten, und zwar an dem Zwischenabschnitt, wo sich die Längskanten des Schlauchs 3 überlappen.
  • Jedes Druckpolster 22 ist von einer flachen Vorderfläche 38, die der jeweiligen Kontaktfläche 15 der Backe 8 zugewandt und dazu parallel ist, und von einer hinteren Fläche 39 gebildet, die zu der Vorderfläche 38 parallel ist und mit der Endfläche 26 des jeweiligen Sitzes 23 in Kontakt steht.
  • Jedes Druckpolster 22 weist auch ein Paar seitlicher Lippen 40, 41 auf, die mit Trägerflächen 35 bzw. 36 in Kontakt stehen.
  • Bei der tatsächlichen Verwendung, also wenn der jeweilige Querschnitt des Schlauchs 3 von den Backen 8, 9 ergriffen wird, wird das Heizelement 14 vorgeschoben, um das Verpackungsmaterial des Bandes 5 längs zweier Versiegelungslinien heißzusiegeln. Durch die Reduzierung des Greifdrucks des Schlauchs 3 zwischen dem Längsabschnitt 24 und dem Längsabschnitt 25 jedes Druckpolsters 22 ist gewährleistet, daß das gießbare Nahrungsmittel in dem Schlauch 3 am Heißsiegelbereich ausgetrieben wird. D.h., daß die Längsabschnitte 24 der Druckpolster 22 jeweils im wesentlichen starr innerhalb der Sitze 23 gehalten werden und mit Vorsprüngen 18 in Wechselwirkung treten, wenn der entsprechende Greifdruck an dem Schlauch 3 deutlich höher ist als an den Längsabschnitten 25 der Polster 22, die über die Längshohlräume 31, 32 biegsam innerhalb der jeweiligen Sitze 23 gehalten werden.
  • Die oben beschriebene Vorrichtung 1 sorgt deshalb dafür, daß Versiegelungen guter Qualität in Kombination mit einem hohen Wirkungsgrad der Heißsiegeloperation erhalten werden.
  • D.h., der biegsame Träger der Abschnitte 25 der Druckpolster 22 ermöglicht, daß die Backe 8 mit perfekt flachen vorderen Kontaktflächen 15 versehen werden kann, die den Polstern 22 zugewandt sind, womit die von dem Heizelement 14 erzeugte Wärme maximal ausgenutzt und ein hoher Wirkungsgrad der Heißsiegeloperation gewährleistet ist.
  • Da jeder Sitz 23 mit einer Seitenfläche 28 versehen ist, die einen Unterschnitt mit der jeweiligen Endfläche 26 bildet, ist auch für einen besseren Halt des Druckpolsters 22 innerhalb des Sitzes 23 gesorgt.
  • Schließlich haben Tests gezeigt, daß durch das allmähliche Anlegen von Druck auf den Schlauch 3, weil jedes Druckpolster 22 teilweise starr und teilweise biegsam gehalten wird, das gleiche Druckpolster zum Heißsiegeln von Schläuchen aus Verpackungsmaterial unterschiedlicher Größen verwendet werden kann, d.h., anders als bei bekannten Lösungen müssen nicht ständig die Polster je nach dem heißzusiegelnden Schlauch ausgetauscht werden. Dieses Merkmal reduziert nicht nur stark die Ausfallzeit zum Nachrüsten der Maschine, die Anforderungen an die Polsterlagerung mit den damit verbundenen Kosten, sondern stellt auch sicher, daß die Maschine nicht mit den falschen Polstern für den produzierten Packungstyp ausgestattet wird.
  • In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Heißsiegelvorrichtung nach der Erfindung gezeigt.
  • Auch bei dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 zwei Backen auf, die in 4 nur teilweise bei 108 und 109 angedeutet sind, bezüglich des Versorgungspfades A diametral entgegengesetzt angeordnet sind und in einer Richtung senkrecht zu dem Versorgungspfad A zueinander beweglich sind, um jeweils einen Querschnitt des Schlauchs 103 unter Druck zu ergreifen und heißzusiegeln, um jeweils ein Versiegelungsband 105 des Streifens der Packungen 102 zu bilden.
  • Die Backe 108 weist einen vorderen Bereich 110 auf, der sich quer zu dem Versorgungspfad A erstreckt und eine zentrale Ausnehmung 112 sowie eine im wesentlichen U-förmige vordere Nut 13 aufweist, in die ein entsprechend gestaltetes Induktionsheizelement 114 eingreift. Genauer ist der vordere Abschnitt 110 zu der Backe 109 hin von zwei flachen Längskontaktflächen 115 gebildet, die von der Ausnehmung 112 getrennt sind und mit dem Schlauch 103 in Wechselwirkung treten.
  • Das Heizelement 114 hat einen im wesentlichen ringförmigen Querschnitt, einen inneren Hohlraum 116 zum Durchlauf von Kühlfluid sowie ein Paar von länglichen geraden, aktiven Flächen 117, die mit dem Schlauch 103 in Wechselwirkung treten, sich an entgegengesetzten Seiten einer zu dem Versorgungspfad A senkrechten Zwischenebene π und parallel dazu erstrecken und jeweils Zwischenlängsabschnitte der Flächen 115 bilden.
  • Das Heizelement 114 weist auch ein Paar von geraden Längsvorsprüngen 118 auf, die jeweils von aktiven Flächen 117 zu der Backe 109 vorragen, sich im wesentlichen über die gesamte Länge der aktiven Flächen 117 erstrecken und für eine Erhöhung des Greifdrucks an dem Schlauch 103 während des Heißsiegelns sorgen.
  • Die Backe 109 weist einen Trägerkörper 120 mit zwei Querelementen 121 auf, der zu der Backe 108 hin endet, wobei sich die Elemente symmetrisch an entgegengesetzten Seiten der Zwischenebene π und parallel dazu erstrecken und jeweils Flächen 115 der Backe 108 zugewandt sind.
  • Die Querelemente 121 sind an der Vorderseite zu der Backe 108 hin jeweils mit Druckpolstern 122 versehen, die allgemein aus Kunststoff hergestellt sind und jeweils mit aktiven Flächen 117 des Heizelements 114 zusammenwirken, um den Schlauch 103 zu ergreifen und heißzusiegeln. Genauer ist jedes Druckpolster 122 in einem seitlich im wesentlichen U-förmigen vorderen Haltesitz 123 des jeweiligen Querelements 121 aufgenommen.
  • Jedes Druckpolster 122 weist einen ersten Längsabschnitt 124, der im wesentlichen starr in dem jeweiligen Sitz 123 gehalten wird und jeweils einem Vorsprung 118 des Heizelements 114 zugewandt ist, sowie einen zweiten Längsabschnitt 125 auf, der biegsam innerhalb des Sitzes 123 gehalten wird und angrenzend an der entgegengesetzten Seite des Längsabschnitts 124 zu der Zwischenebene π angeordnet ist.
  • Jeder Sitz 123 weist eine Längsendfläche 126, eine erste flache Längsseitenfläche 127 und eine zweite Längsseitenfläche 128 auf, die der Seitenfläche 127 zugewandt ist und mit der Endfläche 126 einen Unterschnitt bildet.
  • Genauer weist die Seitenfläche 128 jedes Sitzes 123 einen schrägen ersten Abschnitt 129, der den Unterschnitt mit der Endfläche 126 bildet, sowie einen geraden zweiten Abschnitt 130 auf, der sich parallel zu der Seitenfläche 127 von dem Abschnitt 129 zu der Backe 108 erstreckt.
  • Der Längsabschnitt 124 jedes Druckpolsters 122 ist derart gestaltet, daß er perfekt zu dem jeweiligen Sitz 123 paßt, und bildet mit der Endfläche 126 und der Seitenfläche 127 einen Längshohlraum 133 mit im wesentlichen dreieckigen Querschnitt, und der Längsabschnitt 125 bildet mit dem Sitz 123 zwei Längshohlräume 131, 132 mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt, von denen sich einer (31) zwischen dem Längsabschnitt 125, dem Abschnitt 129 der Seitenfläche 128 und der Endfläche 126 und der andere (132) zwischen dem Längsabschnitt 125 und dem Abschnitt 130 der Seitenfläche 128 erstreckt.
  • Die Backe 109 weist auch für jeden Sitz 123 zwei vordere Längsträgerflächen 135, 136 auf, die der Backe 108 zugewandt sind, bezüglich des Versorgungspfades A an entgegengesetzten Seiten des Sitzes 123 angeordnet und zur Zwischenebene π derart geneigt sind, daß sie innerhalb des jeweiligen Druckpolsters 22 zusammenlaufen. Die Flächen 35 sind genauer aneinander angrenzend an entgegengesetzten Seiten der Zwischenebene π angeordnet.
  • Jedes Druckpolster 122 ist von einer vorderen Kontaktfläche 138, die der jeweiligen Kontaktfläche 115 der Backe 108 zugewandt ist und mit der jeweiligen aktiven Fläche 117 des Heizelements 114 zusammenwirkt, und von einer flachen hinteren Fläche 139 gebildet, die zu dem Versorgungspfad A parallel ist und mit der Endfläche 126 des jeweiligen Sitzes 123 in Kontakt steht.
  • Jede Kontaktfläche 138 weist einen flachen Hauptabschnitt 140, der zu der hinteren Fläche 139 parallel ist und an die Zwischenebene π angrenzt, sowie einen geformten Endabschnitt 141 auf, der sich von dem Hauptabschnitt 140 in der entgegengesetzten Richtung zu der Zwischenebene π erstreckt und jeweils an eine seitliche Endkante 142 der Backe 109 angrenzt.
  • Nach einem wichtigen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung springt der geformte Abschnitt 141 jeder Kontaktfläche 138 bezüglich des Hauptabschnitts 140 zu der Backe 109 hin ein und geht von dem Versorgungspfad A jeweils zu einer seitlichen Endkante 142 der Backe 109 weg, so daß dann, wenn der Kontakt mit dem Schlauch 103 hergestellt ist und das jeweilige Druckpolster 122 im unverformten Zustand ist, ein Spalt gebildet wird, der von den Teilen des Polsters 122 gefüllt wird, die beim Ergreifen der Backen 108 und 109 elastisch verformt werden.
  • Genauer ist der Hauptabschnitt 140 jeder Kontaktfläche 138 dem Vorsprung 118 der jeweiligen aktiven Fläche 117 zugewandt und wirkt damit zusammen, während der geformte Abschnitt 141 einem Endabschnitt der jeweiligen Fläche 115 zugewandt ist und damit zusammenwirkt, der an der entgegengesetzten Seite des Vorsprungs 118 zu der Ausnehmung 112 angeordnet ist.
  • Der geformte Abschnitt 141 jeder Kontaktfläche 138 ist bevorzugt gekrümmt und zu der Backe 108 konvex.
  • Jedes Druckpolster 122 weist auch ein Paar seitlicher Lippen 144, 145 auf, die jeweils mit Trägerflächen 135, 136 in Kontakt treten. Genauer steht die Lippe 144 bei unverformter Gestaltung der Druckpolster 122 mit der Trägerfläche 135 in Kontakt, während die Lippe 145 von der Trägerfläche 136 gelöst ist.
  • Bei der tatsächlichen Verwendung, also wenn der jeweilige Querschnitt des Schlauchs 103 von den Backen 108, 109 ergriffen wird, wird das Heizelement 114 vorgeschoben, um das Verpackungsmaterial des Bandes 105 längs zweier Versiegelungslinien heißzusiegeln.
  • In dem Stadium, in dem der Schlauch 103 anfänglich von den Backen 108 und 109 ergriffen wird, werden die Zwischenabschnitte der Druckpolster 122, die mit den Vorsprüngen 118 der aktiven Flächen zusammenwirken, sofort zusammengedrückt, während die angrenzenden Abschnitte relativ unbelastet sind und es so zulassen, daß das Nahrungsmittel aus dem Versiegelungsband 105 ausgetrieben wird. In diesem Stadium ist durch die Reduzierung des Greifdrucks des Schlauchs 103 zwischen dem Längsabschnitt 124 und dem Längsabschnitt 125 jedes Druckpolsters 122 auch gewährleistet, daß das gießbare Nahrungsmittel in dem Schlauch 103 am Heißsiegelbereich ausgetrieben wird. D.h., da die Längsabschnitte 124 der Druckpolster 122 jeweils im wesentlichen starr innerhalb der Sitze 123 gehalten werden und mit Vorsprüngen 118 in Wechselwirkung treten, ist der entsprechende Greifdruck an dem Schlauch 103 deutlich höher als an den Längsab schnitten 125 der Polster 122, die über die Längshohlräume 131, 132 biegsam innerhalb der jeweiligen Sitze 123 gehalten werden.
  • Erreicht dann der Greifdruck zwischen den Backen 108 und 109 das Maximum, dann gelangt jede Lippe 145 jeweils mit der Fläche 136 in Kontakt, und jedes zusammengedrückte Druckpolster 122 verformt sich elastisch in Richtung parallel zu dem Pfad A, sowohl zu der Zwischenebene π als auch zu der seitlichen Endkante 142 der Backe 109, und füllt den Spalt zwischen dem Schlauch 103 und dem geformten Abschnitt 141 der Kontaktfläche 138, ohne über die seitliche Kante 142 hinauszuragen.
  • So wird verhindert, daß die Druckpolster 122 beschädigt oder nahe an den seitlichen Kanten 142 der Backe 109 zerschnitten werden, und die durchschnittliche Lebensdauer der Polster 122 ist deutlich erhöht. Dies ist ohne Veränderung der Struktur der Backe 109 erreicht, und insbesondere ohne daß die Backe mit seitlichen Vorsprüngen zum Halten der Druckpolster 122 versehen wird. Wie oben bemerkt, bilden die geformten Abschnitte 141 schließlich jeweils Drucklöseabschnitte zum Lösen des Drucks an den Kontaktflächen 138 im anfänglichen Greifstadium der Backen 108 und 109 und sorgen zusammen mit dem unterschiedlichen Träger der Abschnitte 124 und 125 der Polster 122 in den Sitzen 123 dafür, daß das Nahrungsmittel wirksam aus dem Versiegelungsband 105 gequetscht wird.

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum Heißsiegeln eines mit einem gießbaren Nahrungsmittel gefüllten Schlauchs (3, 103) aus Verpackungsbogenmaterial, der längs eines vertikalen Versorgungspfades (A) zugeführt wird; wobei die Vorrichtung (1) eine erste und eine zweite Backe (8, 9; 108, 109) aufweist, die in einer Richtung quer zu dem Versorgungspfad (A) beweglich sind, um den Schlauch (3, 103) jeweils unter Druck an einem Querschnitt zu ergreifen und den Schlauch jeweils längs zweier Querversiegelungslinien heiß zu siegeln; wobei die erste Backe (8, 108) Heizmittel (14, 114) mit einem Paar im wesentlichen gerader aktiver Flächen (17, 117) aufweist, die jeweils Längsvorsprünge (18, 118) aufweisen und die mit dem Schlauch (3, 103) zusammenwirken und sich an entgegen gesetzten Seiten einer zu dem Versorgungspfad (A) senkrechten Zwischenebene (π) und parallel dazu erstrecken; wobei die zweite Backe (9, 109) ein Paar von Druckpolstern (22, 122) aufweist, die jeweils in Sitzen (23, 123) an der zweiten Backe (9, 109) aufgenommen sind, sich an entgegen gesetzten Seiten der Zwischenebene (π) und parallel dazu erstrecken und jeweils mit den aktiven Flächen (17, 117) der Heizmittel (14, 114) zusammenwirken, um den Schlauch (3, 103) jeweils längs der Versiegelungslinien heiß zu siegeln; dadurch gekennzeichnet, dass jedes Druckpolster (22, 122) einen ersten Längsabschnitt (24, 124) aufweist, der im wesentlichen starr in dem jeweiligen Sitz (23, 123) gehalten wird und einem entsprechenden Vorsprung (18, 118) zugewandt ist; und einen zweiten Längsabschnitt (25, 125), der biegsam in dem Sitz (23, 123) gehalten wird und angrenzend an die entgegen gesetzte Seite des ersten Längsabschnitts (124) an der Zwischenebene (n) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Längsabschnitte (24) der Druckpolster (22) derart gestaltet sind, dass sie perfekt zu den jeweiligen Sitzen (23) passen, und dass jeder der zweiten Längsabschnitte (25) der Druckpolster (22) mit dem jeweiligen Sitz (23) wenigstens einen Längshohlraum (31, 32) bildet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Backe (9) für jeden Sitz (23) zwei vordere Längsträgerflächen (35, 36) aufweist, die der ersten Backe (8) zugewandt sind und bezüglich des Versorgungspfades (A) an entgegen gesetzten Seiten des Sitzes (23) angeordnet sind; und dass jedes der Druckpolster (22) ein Paar seitlicher Lippen (40, 41) aufweist, die jeweils mit den vorderen Längsträgerflächen (35, 36) in Kontakt treten.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sitz (23) eine Längsendfläche (26), eine erste ebene Längsseitenfläche (27) und eine zweite Längsseitenfläche (28), die der ersten Seitenfläche (27) zugewandt ist und einen Unterschnitt mit der Endfläche (26) bildet.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seitenfläche (28) jedes Sitzes (23) einen schrägen ersten Abschnitt, der den Unterschnitt mit der Endfläche (26) bildet, sowie einen geraden zweiten Abschnitt (30) aufweist, der sich parallel zu der ersten Seitenfläche (27) von dem ersten Abschnitt (29) zu der ersten Backe (8) erstreckt; wobei der zweite Längsabschnitt (25) jedes Druckpolsters (22) mit dem jeweiligen Sitz (23) zwei Längshohlräume (31, 32) bildet, wobei sich einer der Längshohlräume (31) zwischen dem zweiten Längsabschnitt (25), dem ersten Abschnitt (29) der zweiten Seitenfläche (28) und der Endfläche (26) erstreckt und sich der andere Längshohlraum (32) zwischen dem zweiten Längsabschnitt (25) und dem zweiten Abschnitt (30) der zweiten Seitenfläche (28) erstreckt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (138) einen Hauptkontaktabschnitt (140) und wenigstens einen geformten Abschnitt (141) aufweist, der bezüglich des Hauptabschnitts (140) zu der zweiten Backe (109) hin einspringt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel (14) ein Paar im wesentlichen gerader aktiver Flächen (117) aufweisen, die mit dem Schlauch (103) zusammenwirken und sich an entgegengesetzten Seiten einer zu dem Versorgungspfad (A) senkrechten Zwischenebene (π) und parallel dazu erstrecken; und daß die Druckmittel ein Paar von Druckpolstern (122) aufweisen, die jeweils in Sitzen (123) an der zweiten Backe (109) aufgenommen sind, sich an entgegengesetzten Seiten der Zwischenebene (π) und parallel dazu erstrecken und jeweils Kontaktflächen (138 aufweisen, die jeweils mit aktiven Flächen (117) der Heizmittel (114) zusammenwirken, um den Schlauch (103) längs zweier Querversiegelungslinien hießzusiegeln; wobei der Hauptkontaktabschnitt (140) jeder Kontaktfläche (138) an die Zwischenebene (π) angrenzt, und wobei sich der geformte Abschnitt (141) jeder Kontaktfläche (138) bezüglich der Zwischenebene (π) an der entgegengesetzten Seite des Hauptabschnitts (140) erstreckt und jeweils an eine seitliche Endkante (142) der zweiten Backe (109) angrenzt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte Abschnitt (141) jeder Kontaktfläche (138) von dem Versorgungspfad (A) zu der jeweiligen seitlichen Endkante (142) der zweiten Backe (109) weg verläuft.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte Abschnitt (141) jeder Kontaktfläche (138) gekrümmt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte Abschnitt (141) jeder Kontaktfläche (138) zu der ersten Backe (108) hin konvex ist.
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