DE3124745A1 - Heisssiegelvorrichtung - Google Patents
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Description
HOEGER, STELLFECHT ,& PARTNER
PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c - D 7000 STUTTGART 1
A 44 654 b Anmelder; Rexham Corporation
k - 177 90 Park Avenue
22. Juni 19 81 New York, N.Y.
USA
Heissiegelvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Heissiegelvorrichtung zum Versiegeln des oberen Endes einer senkrecht angeordneten
Tasche mit einer länglichen, im wesentlichen horizontalen, mittels Heizeinrichtungen aufheizbarer Siegelstange,
die auf ihrer der Tasche zugewandten Vorderseite einen Siegelbereich besitzt.
Insbesonderebefaßt sich die Erfindung mit einer Heisssiegelvorrichtung,
die dazu bestimmt ist, bei einer automatischen Verpackungsmaschine das obere Ende senkrecht
angeordneter Taschen zu verschliessen, die von der Maschine mit einer Erzeugnis gefüllt wurden. Dabei
sind zwei längliche, im wesentlichen horizontale Siegelstangen vorgesehen, die auf gegenüberliegenden
Seiten der Tasche angeordnet sind und kurzfristig in
Eingriff mit dem oberen Teil der Tasche bringbar sind, wobei die Siegelstangen gewöhnlich beheizt sind, so
dass durch Druck und Wärmeeinwirkung eine Heissiegelung bewirkt werden kann. .
Ganz besonders befaßt sich die Erfindung mit einer
Heissiegelvorrichtung für Taschen, die mit einem flüssigen Nahrungsmittel gefüllt und/oder nach dem
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Füllen mit Dampf sterilisiert wurden. Eine Verpackungsmaschine,
in der die .Taschen mit einem Nahrungsmittel gefüllt und dann mit Dampf sterilisiert werden, ist
in der US-PS 4 081 942 beschrieben.
Bei der bekannten Maschine ergeben sich Schwierigkeiten beim Abdichten der gefüllten bzw. sterilisierten
Taschen. Wenn nämlich Tröpfchen oder Partikel des Nahrungsmittels oder/und Kondensattröpfchen im Dichtungsbereich der Tasche vorhanden sind, dann ergeben sich
Blasen und Fehler in der Dichtnaht, wenn das Material der Tasche durch die Siegelstangen erhitzt wird. Die
Probleme, die sich durch eine Verschmutzung im Dichtungsbereich ergeben,sind bekannt und beispielsweise
in den US-PSen 3 673 041 und 3 830 681 ausführlich diskutiert.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Heissiegelvorrichtung
anzugeben, die relativ einfach und billig aufgebaut ist und die geeignet ist, beim Heissiegelvorgang
Feuchtigkeit aus dem Siegelbereich auszutreiben und zu verhindern, dass bei der Herstellung der
Dichtung Feuchtigkeit eingeschlossen wird, wobei die Siegelvorrichtung dann auch geeignet ist, trotz kleiner
Feststoffpartikel im Dichtungsbereich eine einwandfreie Dichtung herzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einer Heissiegelvorrichtung der
eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch cpLöst, dass der Siegelbereich durch eine obere und eine
untere, jeweils im wesentlichen ebene Schrägfläche gebildet ist und dass die Schrägflächen ausgehend von
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einer gemeinsamen Schnittkante derart schräg nach aussen
verlaufen, dass sich zwischen ihnen ein stumpfer öffnungswinkel ergibt.
Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Heisssiegelvorrichtung
besteht darin, dass die Feuchtigkeit im Dichtungsbereich verdampft wird und wegen der an
die der Bildung der Schweissnaht dienenden Kante angrenzenden Schrägflächen aus dem für eine einwandfreie
Versiegelung kritischen Bereich entweichen kann. Die Wirkung der Heissiegelvorrichtung kann dabei noch dadurch verbessert werden, dass angrenzend an das innere
Schrägflächenpaar noch ein äusseres Schrägflächenpaar
vorgesehen ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden
nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung
einer bevorzugten Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen
Heissiegelvorrichtung in Verbindung mit den angrenzenden Teilen einer Verpackungsmaschine;
Fig. 2 einen vergrößerten Teil-Querschnitt längs der
Linie 2-2 in Fig. 1 -für einen Betriebszustand unmittelbar vor dem Verschliessen und Versiegeln
einer Tasche?
Fig. 3 einen vergrößerten Teil-Querschnitt einer der
Siegelstangen gemäß Fig. 2 und
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Fig. 4 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch die Siegelstangen der Siegelvorrichtung gemäß
Fig. 2, jedoch während des Versiegeins einer Tasche.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine bevorzugte Ausfuhrungsform einer Heissiegelvorrichtung 10 gemäß
der Erfindung, die Bestandteil einer automatischen Verpackungsmaschine sein kann und die oberen Enden von
umschlagartigen Taschen 11 versiegelt, nachdem diese von der Verpackungsmaschine gefüllt sind. Jede der Taschen
besitzt dabei zwei flexible Felder 12, die längs
ihrer Seitenkanten und längs ihres unteren Randes miteinander verschweißt oder auf andere Weise verbunden
sind, wobei das obere Ende der Tasche offen bleibt, bis diese gefüllt ist und anschliessend versiegelt wird.
Eine typische Verpackungsmaschine, bei der die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist
in der US-PS 4 081 942 beschrieben. In dieser Maschine wird jede Tasche 11 mittels Klammern 14 gehalten und
intermittierend längs eines vorgegebenen Laufweges zu einer Füllstation transportiert, wo ein flüssiges
Nahrungsmittel, wie z. B. Bratensaft oder Sosse, in die Tasche gefüllt wird. Die Tasche wird später an einer
zweiten Füllstation erneut abgehalten, wo ein anderes Produkt, beispielsweise Fleischstücke oder Gemüse,in
die Tasche eingefüllt wird.
Nachdem die Tasche 11 gefüllt ist, rückt sie zu einer
Dampfstrahl- und Siegelstation vor„ An dieser Station
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wird in die Tasche 11 durch eine Düse 15 Dampf eingeleitet, um Luft und andere Gase aus der Tasche 11 herauszudrücken.'
Während der Dampf zugeführt wird, wird das obererer Tasche geschlossen und anschliessend versiegelt,
um den Dampf im oberen Teil der Tasche einzuschliessen und zu verhindern, dass Luft in die Tasche
eindringt.
Zum Versiegeln der Tasche 11 weist die Heissiegelvorrichtung
10 zwei längliche,im wesentlichen horizontal angeordnete Siegelstangen 20 und 21 auf, die auf
gegenüberliegenden Seiten der Tasche 11 angeordnet sind und die in Kontakt und ausser Kontakt mit dem
oberen Endbereich der Tasche 11 geschwenkt werden können, wenn sich diese in der Siegelstation befindet.
Beim Ausführungsbeispiel besteht jede der Siegelstangen aus Metall, beispielsweise aus rostfreiem
Stahl, und ist an einem Haltebügel 22 befestigt. Jeder der Haltebügel ist seinerseits am oberen Ende
zweier senkrechter Stangen 23 gehaltert, dia auf die Tasche 11 zu und von dieser weg geschwenkt werden
können.
In die Siegelstangen 20 und 21 sind elektrische Heizelemente 24 (Fig. 2) eingebettet, durch die die Siegelstangen
aufheizbar sind. Jedesmal, wenn sich eine Tasche 11 in der Siegelstation befindet, v/erden die
beiden Paare von Haltestangen 23 gegeneinander geschwenkt, um die aufgeheizten Siegelstangen 20, 21
in Kontakt mit dem oberen Endbereich der betreffenden Tasche 11 zu bringen. Durch den Druck und die
Wärme beim Anlegen der Siegelstangen werden die beiden Seitenfelder 12 im oberen Teil der Tasche 11
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miteinander versiegelt.
Die Siegelstange 21 besitzt eine flache und ebene Siegelfläche 25, die in einer vertikalen Ebene liegt und
als "Amboss" für die Siegelstange 20 dient. Gemäß der Erfindung besitzt die Siegelstange 20 eine speziell
ausgebildete Siegelfläche, die geeignet ist, Feuchtigkeit zwischen den oberen Endbereichen der Felder 12 der
Tasche 11 auszutreiben, so dass eine im wesentlichen fehlerfreie Schweissnaht hergestellt werden kann. Im
einzelnen wird die Siegelfläche der Siegelstange 20 durch eine obere und eine untere Schrägfläche 27 gebildet,
wobei die beiden Schrägflächen 27 sich im Bereich einer der Tasche zugewandten Schnittlinie schneiden.
Jede der Schrägflächen 27 ist dabei flach und eben und gegenüber der Senkrechten unter einem Winkel A
geneigt, der zwischen 5 und 10° liegen kann, wobei die beiden Winkel A untereinander gleich sind, wie dies
aus Fig. 3 und 4 deutlich wird. Der eingeschlossene Winkel B zwischen den beiden Scnrägflächen 27 liegt
zwischen 160 und 170°. Die Schnittlinie 28 zwischen den beiden Schrägflächen 27 ist nicht scharf sondern
etwas abgerundet, beispielsweise mit einem Radius von etwa 0,13 mm.
Hinter den Schrägflächen 27 liegen von der Schnittlinie
28 aus gesehen eine äussere, obere Schrägfläche 30 bzw. eine äussere untere Schrägfläche 30, wobei
diese äusseren Schrägflächen 30 ebenfalls flach und eben sind und nach vornf d. h. in Richtung auf die
Tasche 11 konvergieren. Der öffnungswinkel zwischen den äusseren Schrägflächen 30 ist dabei wesentlich
kleiner als der Winkel B und beträgt etwa 90°. Die
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beiden ausseren Schrägflächen 30 sind unter demselben
Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt und ihre Vorderkanten
haben in senkrechter Richtung einen Abstand voneinander und entsprechen den Hinterkanten der inneren
Schrägflächen 27» Die äusseren Schrägflächen 30 sorgen für den nötigen Freiraum zwischen der Siegelstange
20 und den oberhalb bzw. unterhalb des Siegelbereichs befindlichen Teileader Tasche 11. Oberhalb
und unterhalb der Siegelfläche 25 sind an der ande- ■ ren Siegelstange 21 Schrägflächen 31 vorgesehen (Fig.
4), die den äusseren Schrägflächen 30 entsprechen.
Wenn die Siegelstangen 20, 21 geschlossen, d. h. aufeinander zu bewegt werden, ergibt sich eine linienförmige
hermetisch dichte Schweißnaht mit einer Breite von etwa 3 mm,und zwar angrenzend an die Schnittkante
bzw. -linie 28 der inneren Schrägflächen 27. Oberhalb und unterhalb der Dichtung oder Schweißnaht heizen die
Schrägflächen die Tasche und treiben jegliche Feuchtigkeit aus, die dort vorhanden sein könnte. Dabei ist zu
beachten, dass die Erhitzung der Schrägflächen 27 oberhalb und unterhalb der Schweißnaht nicht zu einem
Verschweissen der Felder 12 der Tasche 11 führt, sondern
diese lediglich etwas erweicht, so dass die Felder 12 einen Abstand voneinander behalten und verdampfte
Feuchtigkeit zwischen ihnen entweichen kann» Auf diese Weise wird erreicht, dass die Feuchtigkeitsdämpfe nicht zu Blasen und.Einschlüssen im Dichtungsbereich führen»
Nachdem ein Beutel 11 mit Hilfe der Siegelstangen 20 und 21 versiegelt bzw= verschlossen ist, wird oberhalb
der von den Siegelstangen 20, 21 hergestellten Dichtung eine Druck-Dichtung hergestellt. Dies ge-
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schieht mittels zweier stangenartiger Elemente (nicht dargestellt), die in Transportrichtung hinter den Stan
gen 20, 21 bzw. hinter der Siegelstation angeordnet sind und eine Rippe bzw. eine dazu komplementäre Nut
aufweisen, so dass längs des oberen Randes der Tasche eine deutlich sichtbare Dichtung gebildet wird.
Schließlich wird die Tasche an ihrer Oberkante noch mit einem Paar von in Transportrichtung noch weiter
hinten liegenden Siegelstangen versiegelt, um zu verhindern, dass Verschmutzungen zwischen die äussersten
Randbereiche der seitlichen Felder 12 eindringen.
Claims (1)
- HOEGER, STELLRECHT & PARTNERPATE N TA K- WALTE UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1A 44 654 b Anmelder: Rexham Corporationk _ 177 .90 Park Avenue22. Juni 1981 New York, N.YoUSAPatentansprücheHeissiegelvorrichtung zum Versiegeln des oberen Endes einer senkrecht angeordneten Tasche mit einer länglichen, im wesentlichen horizontalen, mittels Heizeinrichtungen aufheizbarer Siegelstange, die auf ihrer der Tasche zugewandten Vorderseite einen Siegelbereich besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelbereich durch eine obere und eine untere, jeweils im wesentlichen ebene Schrägfläche (27) gebildet ist und dass die Schrägflächen (27) ausgehend von einer gemeinsamen Schnittkante (28) derart schräg nach aussen verlaufen, dass sich zwischen ihnen ein stumpfer öffnungswinkel (B) ergibt.Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (B) zwischen den Schrägflächen (27) etwa 160 bis 170° beträgt.3. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Schrägfläche (27) jeweils unter demselben Winkel (A) gegenüber -der Senkrechten geneigt sind.k - 17722. Juni 1981 - 2 -4. Heissiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend an die von der gemeinsamen Schnittkante (28) der Schrägflächen (27) abgewandten äusseren Rändern derselben eine äussere obere bzw. eine äussere untere, jeweils im wesentlichen ebene Schrägfläche (30) vorgesehen ist, dass die äusseren Schrägflächen (30), bezogen auf die gemeinsame Schnittkante (28) schräg nach aussen und oben bzw. unten verlaufen und innere Ränder besitzen, die senkrecht im Abstand voneinander und hinter der gemeinsamen Schnittkante (28) vorgesehen sind,und dass der von den äusseren Schrägflächen (30) eingeschlossene Winkel kleiner ist als der von den inneren Schrägflächen (27) eingeschlossene Winkel (B).5. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschlossene Winkel zwischen den äusseren Schrägflachen (30) etwa90° beträgt.6. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Schrägflächen (30) bezüglich der Vertikalen jeweils unter dem gleichen Winkel geneigt sind.
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