DE3807793C2 - Siegeleinrichtung für Vorrichtungen zur Herstellung von Filterbeuteln für Aufgußprodukte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Siegeleinrichtung für Vorrichtungen zur Herstellung von Filterbeuteln für Aufgußprodukte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der italienischen Patentanmeldung 3376 A/87 ist eine Vorrich­ tung zur Herstellung von Filterbeuteln für Aufgußprodukte, bei­ spielsweise Tee, vorgeschlagen, von denen jeder Filterbeutel we­ nigstens zwei aneinanderhängende Kammern enthält, die Teilmen­ gen des Produktes aufnehmen. Die Herstellung erfolgt auf einer Bearbeitungsbahn mit einer Stütz- und Knickeinrichtung zum Hal­ ten des heißsiegelfähigen Filtermaterialbandes in die Form ei­ nes abgeflachten Schlauches, der horizontal vorgezogen und in Querrichtung durch Siegelnähte so unterteilt wird, daß die ein­ zelnen Kammern für die Aufnahme der zuvor zugeführten Teilmen­ gen gebildet werden. Ein Drehkopf mit Greifern dient zur Zufüh­ rung von Etiketten in gleichmäßigen Abständen auf das derart ge­ formte Filtermaterialband sowie zur Zuführung eines kontinuier­ lichen Fadens zu den Etiketten und von Abschnitten aus heißsie­ gelfähigem Material, die mit wechselweise aufeinander folgenden Quersiegelnähten verschweißt werden können und teilweise die Etiketten überdecken. Eine Schneideinrichtung unterteilt das so erzeugte, abgeflachte und schlauchförmige Filtermaterialband in Filterbeutel mit wenigstens zwei aneinanderhängenden Kammern, die anschließend aufeinandergelegt und an ihren Enden miteinan­ der verbunden werden.

Ein derartiger Filterbeutel aus heißsiegelfähigem Filtermaterial­ band ist in der DE-OS 36 03 959 beschrieben und dargestellt und hat mehrere, aufeinander folgende und aneinanderhängende Kammern, von denen jede eine Teilmenge der Einheitsmenge des Aufgußpro­ duktes enthält. Dabei wird das Band allmählich längsgestaltet, wobei sich die Längsränder bei der Faltung auf der Oberseite der Schlauchform in vertikaler Stellung berühren und eine Längsnaht bilden, wie dies im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegeben ist. Diese Längsnaht muß verschweißt werden.

Zum Verschweißen der sich überlappenden Ränder eines Kunst­ stoffbeutels ist aus der US-PS 3488244 eine Heißsiegelvor­ richtung bekannt, in der die Ränder des Beutels von beidsei­ tig anliegenden und angetriebenen Führungsbändern zusammen­ gehalten und zwischen zwei einander gegenüberliegenden porösen Blöcken hindurchgeführt werden, aus denen Heißluft austritt. Bei einer anderen Heißsiegelvorrichtung gemäß US-PS 3606727, mit der ebenfalls die überlappenden Ränder eines Beutels von beidseits anliegenden und angetriebenen Füh­ rungsbändern zusammengehalten und gefördert werden, tritt die Heißluft aus Bohrungen in Zuführrohren für die Heißluft aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siegelein­ richtung der genannten Art zur Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut ist und die Filterbeutel kontinuierlich so verschließt, daß keine Beeinträchtigung des Aufgußproduktes durch das heißsiegelfähige Filtermaterialband erfolgt.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß sind die Bohrungen für den Austritt der Heißluft von der zu verschweißenden Längsnaht durch die untere dünne Platte auf Abstand gehalten, die unterhalb der Seitenfläche des Blockes befestigt ist und gegenüber den Öffnungen vorsteht. Damit ist eine gleichmäßige Heißluft­ verteilung auf die Längsnaht gewährleistet und erfolgt durch die vorstehende Seitenfläche der unteren Platte auch eine Führung der zu siegelnden Längsnaht. Auch dient die Platte zur Luftführung, so daß die aus den Öffnungen austretende Luft auf die Längsnaht konzentriert wird. Ferner übt die dünne Platte eine Abschirm- bzw. Schutzfunktion aus, da sie verhindert, daß die heiße Luft auf den sich in unmittelbarer Nähe befindenden abgeflachten Schlauchbereich einwirkt. Da­ mit kann sich der erreichte Schlauchbereich nicht in uner­ wünschter Weise mit dem Aufgußprodukt verbinden. Dabei ist es ferner vorteilhaft, daß die Luft durch Entlangströmen an einem elektrischen Heizkörper erwärmt wird, da damit Block und Platte kühler gehalten werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Ansicht einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Her­ stellung von Filterbeuteln für Aufgußprodukte, die mit der Siegeleinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittdarstellung der Fig. 1, die die Siegeleinrichtung gemäß der Erfindung zeigt, und

Fig. 3 eine nochmals vergrößerte, teilweise geschnittene An­ sicht eines Teils der Siegeleinrichtung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist Gegenstand der italienischen Patentanmeldung 3376 A/87 der Anmelderin und dient zur kontinuierlichen Herstellung auf einer integrierten Bearbeitungsbahn von Filterbeuteln für Aufgußprodukte mit einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Kammern, von denen jede einen Teil der Dosismenge des Aufgußproduktes enthält. Die Kammern werden dabei gefaltet und aufeinandergelegt sowie mit Etikett und Faden für ihre Handhabung beim Gebrauch versehen, bei dem die Kammern entfaltet aneinanderhängen. Die Vorrichtung dient außerdem zur Verpackung der einzelnen Filterbeutel in Außenhül­ len sowie zu ihrer Zusammenfassung in Verkaufslose, die in Schachteln verpackt werden.

Die integrierte Bearbeitungsbahn dieser Vorrichtung hat eine Reihe von hintereinander angeordneten Stationen für die Herstel­ lung der Filterbeutel. Die erste Station bildet eine Einrich­ tung 1 zum Stützen und Knicken eines im wesentlichen in horizon­ taler Lage kontinuierlich zugeführten, heißsiegelfähigen Filter­ materialbandes 2 in eine im wesentlichen abgeflachte Schlauch­ form, das von einer Rolle 3 abgewickelt wird. Eine Dosierein­ richtung 4 dient zur Zuführung von dosierten Mengen des Aufguß­ produktes in gleichmäßigen Abständen auf das Filtermaterialband 2 während dessen kontinuierlicher Zuführung und Faltung in der Stütz- und Knickeinrichtung 1, durch die das Filtermaterialband 2 die Form eines abgeflachten Schlauches erhält, dessen Längs­ ränder sich in vertikaler Stellung berühren und eine Längsnaht 5 bilden. Eine Mehrfach-Siegeleinrichtung 6 dient zur Heißver­ siegelung der die Längsnaht 5 bildenden, vertikal stehenden Längsränder des Filtermaterialbandes 2. Rollenförmige Rändel­ werkzeuge 7 haben die Aufgabe, diese Längsnaht 5 durch Rände­ lung fest zu verschließen. In Querrichtung voneinander beabstan­ dete Vorschubrollen 8 wirken seitlich von der gerändelten und verschweißten Längsnaht 5 des Filtermaterialbandes in seiner ab­ geflachten Schlauchform und schieben dieses dabei weiter vor, wobei die Abflachung verstärkt wird. Knickorgane 9, insbesonde­ re mit einem Blattfederelement, legen die verschweißte und ge­ rändelte Längsnaht 5 seitlich auf das abgeflachte, schlauchför­ mige Filtermaterialband 2 um. Eine Siegelvorrichtung 10 mit Rol­ le und Gegenrolle dient zum Warmversiegeln des schlauchförmigen Filtermaterialbandes 2 zwischen den eingeschlossenen Dosiermen­ gen, so daß diese zwischen quer verlaufenden Schweißnähten ein­ geschlossen werden.

Anschließend ist ein Drehkopf 11 mit Greifern für die Zuführung von Etiketten vorgesehen, die von einem Band 15 einer Rolle 12 abgetrennt und von unten gegen die Unterseite des flachgedrück­ ten Schlauches aus Filtermaterialband 2 gelegt werden, wobei je­ des Etikett einen Abstand von der Mittellinie jeweils alternie­ render Querschweißnähte hat. Der Drehkopf 11 dient ferner zur Zuführung eines kontinuierlichen, in Längsrichtung verlaufenden Fadens 16, der von einer Rolle 13 abgewickelt wird und in Kon­ takt mit der Unter- bzw. Außenseite der Etiketten kommt, sowie zur Zuführung von Abschnitten, die von einem auf eine Rolle 14 aufgewickelten Band 17 aus heißsiegelfähigem Material abge­ trennt werden und über die alternierend aufeinanderfolgenden Querschweißnähte, die mit einem Teil hinter den Etiketten lie­ gen, heißversiegelt werden. Eine Gegenrolle zu dem Drehkopf 11 mit seinen Greifern bildet eine Druckrolle 18 mit in Umfangs­ richtung gleichmäßig angeordneten Thermostempeln, die die Ab­ schnitte aus heißsiegelfähigem Material mit dem Faden und die­ sen mit den Etiketten durch Heißversiegelung sowie den Faden mit dem schlauchförmig abgeflachten Filtermaterialband 2 über alternierende Querschweißnähte verbinden. Eine anschließende Schneideinrichtung 19 durchtrennt das mit den Etiketten, dem Fa­ den und den Abschnitten versehenen, schlauchförmig gefaltete, abgeflachte Filtermaterialband 2 an den Mittellinien der alter­ nierend aufeinanderfolgenden Querschweißnähte, wodurch den Fil­ terbeuteln entsprechende Abschnitte entstehen, die wenigstens zwei aneinanderhängende Kammern haben.

Eine Falt- und Vorschubeinrichtung 20 dient zum Falten und Vor­ ziehen der die Filterbeutel bildenden Abschnitte an der Mittel­ linie der zwischen jeweils zwei Kammern liegenden Querschweiß­ naht, so daß anschließend die beiden Kammern des Filterbeutels aneinanderliegen. In einer Siegeleinrichtung 21 werden bei je­ dem einen Filterbeutel bildenden Abschnitt die freien, aufeinan­ derliegenden Ränder durch Heißversiegelung verbunden, wobei die Abschnitte aus heißsiegelfähigem Material diese Versiegelung un­ terstützen.

Die Vorrichtung hat ferner ein Greiferrad 22 mit radial angeord­ neten Zangen sowie Mittel zur Zuführung und zum V-förmigen Fal­ ten von Abschnitten aus Papier, die von einem Band 23 abge­ schnitten werden, das auf einer Rolle 24 aufgewickelt ist. Eine Übergabeeinrichtung 25 steckt die fertiggestellten Filterbeutel zwischen die Schenkel der V-förmig gefalteten Abschnitte, die gemeinsam mit dem eingeschobenen Filterbeutel den radial ange­ ordneten Zangen des Greiferrades 22 übergeben werden. Eine Sie­ geleinrichtung 26 schließt die Ränder der V-förmig gefalteten Abschnitte und stellt dadurch die geschlossenen Außenhüllen für die Filterbeutel her. Schließlich sind eine Einrichtung 27 zum Stapeln der die Filterbeutel enthaltenden Außenhüllen sowie Mit­ tel 28 für die Übergabe dieser Stapel in Schachteln 29 vorgese­ hen.

Die Siegeleinrichtung 6 gemäß der Erfindung besteht im wesentli­ chen aus zwei Blöcken 30 und 31, die einander gegenüberliegen und jeweils zwei stufenförmig übereinanderliegende Seitenflächen ha­ ben, die parallel zu der zu versiegelnden Längsnaht 5 des Fil­ termaterialbandes 2 liegen. Die Anordnung und Form der beiden Blöcke 30 und 31 ist zu der Längsnaht 5 spiegelbildlich. Jeder Block 30 hat eine Reihe von Bohrungen 39, die zu der Längsnaht weisen und mit einer Strömungsmittel-Wärmequelle verbunden sind. Die untere Seitenfläche jedes Blocks ist als dünne Platte 40 aus­ gebildet.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, hat jeder Block 30 und 31 einen etwa trapezförmigen Querschnitt, wobei die kegelstumpfförmig auslaufende Schmalseite der zu versiegelnden Längsnaht 5 gegen­ überliegt. Jeder Block 30 und 31 hat einen kastenförmigen An­ satz 30a bzw. 31a, der am hinteren Teil angeordnet ist. In je­ den Block ist ein Raum 32 in Form einer Bohrung eingearbeitet, die parallel zu der vorderen Längsseite verläuft und mit dem ka­ stenförmigen Ansatz 30a bzw. 31a in Verbindung ist. Der Raum 32 dient zur Aufnahme eines eingekapselten, elektrischen Widerstan­ des 33, dessen zylindrisches Gehäuse 34 am Außenumfang einen schraubenförmigen Verlauf hat.

Das dem kastenförmigen Ansatz 30a bzw. 31a gegenüberliegende Ende des Raumes 32 ist über horizontal verlaufende Kanäle 35 und 36 sowie über quer dazu angeordnete Kanäle 37 und 38 mit den Bohrungen 39 verbunden, die an der schmalen Seitenfläche des kegelstumpfförmig auslaufenden Blockes 30 bzw. 31 münden. Unter den Bohrungen 39 ist an jedem Block 30, 31 eine dünne Platte 40 befestigt, die über die vordere, schmale Seitenfläche des Blockes hervorsteht und dadurch den unteren Rand des stufenförmigen Auf­ baus bildet.

Im kastenförmigen Ansatz 30a bzw. 31a jedes Blockes ist eine elektrische Leitung 41 mit dem eingekapselten Widerstand 33 ver­ bunden. Außerdem führt in diesen kastenförmigen Ansatz 30a bzw. 31a ein Kabel 42, das mit einem Temperaturfühler 43 verbunden ist, der sich in dem Block 30 bzw. 31 parallel zu dem elektri­ schen Widerstand 33 erstreckt, und zwar zwischen dem Widerstand 33 und dem horizontalen Kanal 35.

Der Raum 32 ist über einen Zuführkanal 44 mit einem Luftgebläse verbunden.

Mit Hilfe dieser Siegeleinrichtung 6 gemäß der Erfindung kann die Längsnaht 5 des heißsiegelfähigen Filtermaterialbandes 2 während dessen kontinuierlichen Vorschubs zwischen den beiden stufenförmig auslaufenden Blöcken 30 und 31 durch die aus den Bohrungen 39 austretende Heißluft unter Führung durch die dün­ nen Platten 40 versiegelt werden, während die hinter der Siegel­ einrichtung 6 vorgesehenen Rändelrollen 7 eine weitere Verbesse­ rung des Nahtabschlusses bewirken.

Claims (3)

1. Siegeleinrichtung für Vorrichtungen zum Herstellen von Filterbeuteln für Aufgußprodukte wie Tee, Kamillentee oder dergl., bei denen ein kontinuierlich in horizontaler Rich­ tung zugeführtes, heißsiegelfähiges Filtermaterialband, auf das in gleichmäßigen Abständen Dosiermengen des Aufgußpro­ duktes gegeben werden, in eine abgeflachte Schlauchform all­ mählich längsgefaltet wird, wobei sich die Längsränder bei der Faltung auf der Oberseite der Schlauchform in vertikaler Stellung berühren und eine Längsnaht bilden, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Blöcke (30, 31) auf­ weist, die sich zu der zu siegelnden Längsnaht (5) des Fil­ termaterialbandes (2) spiegelbildlich und parallel erstre­ cken, und aus denen Heißluft auf die zu siegelnde Längsnaht austritt, daß jeder Block (30, 31) auf der zur Längsnaht (5) nächsten Seite zwei stufenförmig übereinanderliegende Sei­ tenflächen aufweist, die jeweils obere Seitenfläche eine Reihe von Bohrungen (39) für den Austritt der Heißluft auf­ weist und die jeweils untere Seitenfläche von einer dünnen Platte (40) gebildet ist, die über die obere Seitenfläche des Blockes (30, 31) vorsteht und eine untere Stufe bildet, die die Längsnaht (5) im Bereich der Bohrungen (39) von der oberen Seitenfläche auf Abstand hält.

2. Siegeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Blöcke (30, 31) einen Trapezquer­ schnitt haben, dessen kegelstumpfförmige Seite der kegel­ stumpfförmigen Seite des anderen Blockes gegenüberliegt und in der die Mündungen der Bohrungen (39) liegen, welche mit einem Ende eines in Längsrichtung verlaufenden Raumes (29) verbunden sind, der einen eingekapselten, elektrischen Widerstand (33) aufnimmt und dessen anderes Ende mit einer Luftzuführung verbunden ist.

3. Siegeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der eingekapselte Widerstand (33) ein am Außenum­ fang schraubenförmiges Gehäuse (34) für den Durchtritt von Luft aufweist.