DE69731280T2

DE69731280T2 - Versiegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69731280T2
Application number: DE69731280T
Authority: DE
Inventors: Keiji Yokohama City YANO; Isao Inba-gun TEZUKA; Yutaka Yokohama City IWASAKI
Original assignee: TETRA LAVAL HOLDINGS and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: TETRA LAVAL HOLDINGS and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: DE69731280D1; EP0883546A1; EP0883546A4; WO1997028045A1; BR9707226A; EP0883546B1; ES2231857T3; JP3881059B2; AU2250897A; CN1214018A; JPH09267804A; CN1105062C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Versiegelungsvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Versiegeln von Kunststoffschichten von Verpackungsmaterial miteinander, um wie in den Ansprüchen 1, 9, 14 und 10 definiert eine Versiegelung zu bilden.
US-PS 4,630,429 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Versiegeln einer Folienbahn in einem FFS-Verpackungssystem. Die Vorrichtung weist einen heißen Balken auf, der auf eine Temperatur erwärmt wird, die dem Erweichungspunkt des siegelbaren Materials selbst entspricht. Die Versiegelungsvorrichtung weist zwei Backen auf, von denen eine mit einem Heizelement und die ihr gegenüberliegende mit einem Kühlelement versehen ist. Beide Backen weisen sich gegenüberliegende, die Folie berührende Oberflächen für das Siegeln auf. Durch eine Kerbe von den Siegelkontakten beabstandet sind Greifelemente angeordnet, die so ausgelegt sind, daß sie ein Gleiten des Verpackungsmaterials beim Siegeln verhindern.
US-PS 4,512,138 beschreibt eine FFS-Anlage mit Heißgas und Wärmeimpulssiegeln. Die Vorrichtung weist zwei sich gegenüberliegende Backen auf, wobei eine Backe davon mit einziehbaren Siegelspitzen mit einer mit einem elektrischen Heizelement versehenen geneigten Oberfläche versehen ist. Neben jeder Siegelspitze ist vom Heizelement entfernt ein Spannblock angeordnet. Der Spannblock wirkt mit einem Futter der gegenüberliegenden Backe zusammen, um die zu siegelnden Schichten zusammenzupressen. Die Siegelspitze wirkt mit einer Aussparung an der gegenüberliegenden Backe zusammen. Die Aussparung nimmt heiße Luft aus einem Kanal auf, die in der Nähe der geneigten Oberfläche der Siegelspitze in die Aussparung geblasen wird, wodurch es keine durchgehende Vorderfläche zwischen der Versiegelungsstelle und den Spannblöcken gibt.
Verpackungsbehälter für das Aufnehmen von flüssigen Nahrungsmitteln wie Milch und alkoholfreie Getränke, beispielsweise Behälter mit Ziegelform, sind unter Verwendung von Verpackungsmaschinen hergestellt worden. Diese Maschinen formen ein sich ununterbrochen bewegendes bahnförmiges Verpackungsmaterial aus einem flexiblen Laminat zu einer Röhre um, die dann mit dem gewünschten flüssigen Nahrungsmittelprodukt gefüllt wird. Das bahnförmige Verpackungsmaterial wird mit einer Maschine für die Verpackungsmaterialherstellung hergestellt und auf eine Rolle gewickelt. Die Rolle wird dann in der Verpackungsmaschine installiert, wo sie abgewickelt und unter Verwendung von an verschiedenen Positionen in der Verpackungsmaschine angeordneten Antriebsmechanismen innerhalb der Verpackungsmaschine geführt wird. Das Verpackungsmaterial wird in der Verpackungsmaschine in Längsrichtung gesiegelt, um die Röhrenform auszubilden. Aus diesem Grund besitzt das Verpackungsmaterial eine Laminatstruktur, die aus einer Basisschicht aus Papier, einer Film-Coating-Schicht auf jeder Seite der Basisschicht aus Papier und, falls notwendig, einer zwischen der Basisschicht aus Papier und dem Film angeordneten Aluminiumfolieschicht besteht.
Während das röhrenförmige Verpackungsmaterial in der Verpackungsmaschine nach unten befördert wird, wird von oben flüssiges Nahrungsmittel zugeführt, um das Innere des röhrenförmigen Verpackungsmaterials zu füllen. Danach wird das Verpackungsmaterial von beiden Seiten zusammengedrückt und in vorgegebenen Abständen in Querrichtung gesiegelt, so daß miteinander verbundene Primärbehälter mit der gewünschten Form, z. B. kissenförmig, beutelförmig usw., entstehen.
Als nächstes werden die sich quer erstreckenden gesiegelten Teile geschnitten, und jeder der dadurch entstehenden Primärbehälter wird an vorher ausgebildeten Faltlinien entlang gefaltet, damit ein Behälter mit einer vorgegebenen Form gebildet wird. So werden mehrere Verpackungsbehälter gebildet, von denen jeder eine vorgegebene Menge an flüssigem Nahrungsmittel enthält.
Zum Siegeln des Verpackungsmaterials in Längs- oder Querrichtung werden die Kunststoffolien auf den Oberflächen des Verpackungsmaterials so positioniert, daß sie sich gegenüberliegen. Die Aluminiumfolie im Verpackungsmaterial erzeugt durch eine Versiegelungsvorrichtung wie einen Induktor Wärme, und die Kunststoffolien werden durch Ausüben von Druck und Warmschweißen miteinander verschweißt.
Die 2–4 stellen verschiedene Stadien in einem Versiegelungsprozeß dar, bei dem eine konventionelle Versiegelungsvorrichtung verwendet wird. Wie dargestellt, wird ein röhrenförmiges Verpackungsmaterial 11 verwendet, und die bahnförmigen Verpackungsmaterialien 51, 52 werden einander gegenüberliegend in einem Versiegelungsbereich S angeordnet. Jedes Verpackungsmaterial 51, 52 besitzt eine Laminatstruktur, die aus einer Basisschicht aus Papier 54, einer auf der inneren Oberfläche der Basisschicht aus Papier 54 angeordneten Aluminiumfolieschicht 55 und einer auf der inneren Oberfläche der Aluminiumfolieschicht 55 angeordneten, z. B. aus Polyethylen bestehenden Filmschicht 56 besteht. Obwohl dies nicht speziell dargestellt ist, ist die äußere Oberfläche der Basisschicht aus Papier 54 auch mit einer Schicht aus Kunststoffmaterial wie Polyethylen beschichtet. Die Polyethylenteile 56 der beiden Verpackungsmaterialien 51, 52 werden durch Warmschweißen miteinander verschweißt.
Die konventionellen Maschinen verwenden eine Versiegelungsvorrichtung, um das Verpackungsmaterial 11 zu versiegeln und zu schneiden. Die Versiegelungsvorrichtung besitzt Schneidbacken und Heißsiegelbacken (genauere Einzelheiten davon sind nicht gezeigt), die einander gegenüber angeordnet sind. Jede Schneidbacke ist mit einem Paar Schneidschienen 61 versehen, während jede Heißsiegelbacke mit einem Paar Siegelblöcke 62 ausgestattet ist. Eine (nicht gezeigte) Schneidvorrichtung ist in dem zwischen den beiden Schneidschienen 61 gebildeten Spalt angeordnet.
Die Schneidschiene 61 weist ein Gegenelement 63 aus Gummi auf, das sich an der Schneidschiene 61 entlang erstreckt, während der Siegelblock 62 mit einem dem Gegenelement 63 gegenüber gelegenen Induktor 65 versehen ist. Der Induktor 65 erstreckt sich am Siegelblock 62 entlang und ist mit einem sich zu den Schneidbacken hin erstreckenden Vorsprung 66 versehen. Durch den Induktor 65 hindurch ist ein Kühlmittelkanal 67 ausgebildet, so daß durch das Fließen des Kühlmittels durch den Kühlmittelkanal 67 die Temperatur des Induktors 65 gesteuert werden kann.
In den in 2 gezeigten Anfangsstadien des Versiegelungsprozesses wird das Verpackungsmaterial 11 zwischen dem Siegelblock 62 und der Schneidschiene 61 angeordnet, woraufhin die Schneidbacke und die Heißsiegelbacke aufeinander zu bewegt werden. In dem in 3 gezeigten nachfolgenden Stadium werden die Schneidbacke und die Heißsiegelbacke weiter aufeinander zu bewegt, und der Versiegelungsteil des Verpackungsmaterials 11 wird mit dem Induktor 65 und dem Gegenelement 63 fest gepreßt und verformt. Wie in 3 gezeigt, wird mit einem (nicht gezeigten) Stromgerät eine hochfrequente Spannung angelegt, damit die Aluminiumfolie 55 mit dem Induktionsstrom Wärme erzeugt. Dadurch werden die einander gegenüberliegenden Polyethylenteil-Paare 56 des Verpackungsmaterials erwärmt, die zwischen den Aluminiumfolie-Paaren 55 zusammengedrückt werden, und die Polyethylenteile 56 im Versiegelungsbereich S werden geschweißt. Dadurch wird das Verpackungsmaterial 11 mittels Warmschweißen zusammengeschweißt.
Bei konventionellen Versiegelungsvorrichtungen wie der oben beschriebenen wurde festgestellt, daß geschmolzenes Polyethylen 56 übermäßig über die Versiegelungsbereiche des Verpackungsmaterials 11 hinaus und letzten Endes von dem Versiegelungsbereich S zu einem Bereich AR1 auf der Seite der Schneidvorrichtung und einem Bereich AR2 auf der Seite des flüssigen Nahrungsmittels fließt. Dadurch verringert sich die Menge des zum Warmschweißen im Versiegelungsbereich S beitragenden Polyethylens 56, so daß möglicherweise keine angemessene Haftfestigkeit erzielt wird. Infolgedessen kann flüssiges Nahrungsmittel auslaufen. Außerdem ist es möglich, daß das aus dem Versiegelungsbereich S nach außen in den Bereich AR2 auf der Seite des flüssigen Nahrungsmittels fließende Polyethylen 56 von dem flüssigen Nahrungsmittel sehr schnell abgekühlt wird, sich verfestigt und an der inneren Oberfläche des Primärbehälters haftenbleibt, was möglicherweise bei dem nach dem Füllen und Versiegeln durchgeführten Formprozeß Risse in der Nähe des Versiegelungsbereichs S verursacht.
Wenn die Induktionserwärmungsenergie in einem Versuch, das Polyethylenmaterial 56 an einem übermäßigen Herausfließen aus dem Versiegelungsbereich S zu hindern, verringert wird, kann das Polyethylenmaterial 56 in der Regel nicht in dem nötigen Ausmaß aufgeschmolzen werden, so daß keine angemessene Haftfestigkeit erzielt wird.
Allgemein gesagt existiert ein Bedarf für eine Versiegelungsvorrichtung, die nicht den gleichen Nachteilen und Problemen unterliegt, die mit konventionellen Versiegelungsvorrichtungen wie den oben beschriebenen verbunden sind. Insbesondere wäre es wünschenswert, eine Versiegelungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Herausfließen geschmolzenen Kunststoffs über den Versiegelungsbereich hinaus zu verhindern, selbst wenn die Induktionserwärmungsenergie zum Zwecke der Erhöhung der Versiegelungsfestigkeit erhöht wird. Ähnlich wäre es wünschenswert, eine Versiegelungsvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, in dem Versiegelungsbereich eine angemessene Haftfestigkeit zu erzielen und das Entstehen von Rissen in der Nähe des Versiegelungsbereichs zu verhindern.
Angesichts der vorangegangenen Aussagen weist die Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 einen Siegelblock und eine diesem gegenüberliegende Schneidstange auf. Ein Paar voneinander beabstandeter Induktoren ist in dem Siegelblock positioniert, wobei jeder Induktor über der Vorderseite des Siegelblocks teilweise freiliegt und mit einem ersten Anpreßteil für das Pressen von Verpackungsmaterial bei einem Versiegelungsvorgang versehen ist. Ein Paar voneinander beabstandeter Gegenelemente ist in der Schneidstange befestigt, wobei jedes Gegenelement einem der Induktoren gegenüber positioniert ist, damit das Verpackungsmaterial zwischen den Gegenelementen und den Induktoren gehalten werden kann. Ein Spannung anlegendes Mittel legt eine hochfrequente Spannung an die Induktoren an. Mindestens ein Induktor oder ein Gegenelement ist mit einem zweiten Anpreßteil versehen, der in einer Position angeordnet ist, die einem Teil des Verpackungsmaterials entspricht, der näher an dem flüssigen Nahrungsmittel liegt als an dem Versiegelungsbereich, um das Verpackungsmaterial zum Zeitpunkt des Siegelns zu pressen und zu verhindern, daß geschmolzener Kunststoff über den Versiegelungsbereich hinaus nach außen zu dem flüssigen Nahrungsmittel hin fließt.
Gemäß Anspruch 10 stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren für das Herstellen eines Versiegelungsbereichs bei röhrenförmigem Verpackungsmaterial bereit, das eine Kunststoffaußenschicht und eine daran anliegende Aluminiumfolieschicht aufweist und Flüssigkeit enthält, bei dem das röhrenförmige Verpackungsmaterial zwischen einer Schneidstange und einem Siegelblock positioniert wird. Der Siegelblock weist mindestens einen Induktor auf, der so in die Siegelleiste eingebettet ist, daß ein Teil des Induktors an der Vorderseite des Siegelblocks freiliegt, und mit einem ersten Anpreßteil versehen ist, der sich zur Schneidstange hin erstreckt. Die Schneidstange weist mindestens ein gegenüber dem Induktor positioniertes Gegenelement auf. Bei dem Verfahren wird weiterhin das röhrenförmige Verpackungsmaterial zwischen der Schneidstange und der Siegelleiste gepreßt, um sich gegenüberliegende Teile der Kunststoffschicht zusammenzubringen und einen Teil des röhrenförmigen Verpackungsmaterials an einem Versiegelungsbereich entlang zu verformen, der sich an einer dem ersten Anpreßteil entsprechenden Stelle befindet, und dann eine hochfrequente Spannung an den Induktor angelegt, um in der Aluminiumfolieschicht Wärme zu erzeugen und die daran anliegende Kunststoffschicht zu schmelzen, so. daß die einander gegenüberliegenden Teile der Kunststoffschicht des röhrenförmigen Verpackungsmaterials durch Warmschweißen im Versiegelungsbereich zusammengeschweißt werden. Näher an der Flüssigkeit als am Versiegelungsbereich liegende Teile des Verpackungsmaterials werden ebenfalls zusammengepreßt, um zu verhindern, daß geschmolzener Kunststoff aus dem Versiegelungsbereich nach außen zu der Flüssigkeit hin fließt.
Weitere mit der vorliegenden Erfindung verbundene Einzelheiten und Merkmale werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlicher, wenn man diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungsfiguren betrachtet, in denen gleiche Elemente mit gleichen Referenzzahlen bezeichnet werden und in denen:
1 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Versiegelungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Querschnittsansicht eines Teils einer konventionellen Versiegelungsvorrichtung in einem ersten Stadium des Versiegelungsprozesses ist,
3 eine Querschnittsansicht eines Teils einer konventionellen Versiegelungsvorrichtung in einem zweiten Stadium des Versiegelungsprozesses ist,
4 eine Querschnittsansicht eines Teils einer konventionellen Versiegelungsvorrichtung in einem dritten Stadium des Versiegelungsprozesses ist,
5 eine allgemeine schematische Darstellung eines Teils der Verpackungsmaschine ist, in der die Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird,
6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beim Gebrauch ist,
7 ein allgemeines Systemdiagramm ist, das den bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Stromkreis darstellt,
8 eine Querschnittsansicht eines Teils der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem ersten Stadium des Versiegelungsprozesses ist,
9 eine Querschnittsansicht eines Teils der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Stadium des Versiegelungsprozesses ist,
10 eine Querschnittsansicht eines Teils der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einem dritten Stadium des Versiegelungsprozesses ist,
11 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Versiegelungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist und
12 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Versiegelungsvorrichtung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
In 5 wird ein bahnförmiges Verpackungsmaterial 10 aus einem flexiblen Laminat, das mit einer Maschine für die Verpackungsmaterialherstellung hergestellt wird, als Rolle 21 in einer Verpackungsmaschine installiert. Das Verpackungsmaterial 10 wird abgewickelt und unter Verwendung von an verschiedenen Positionen in der Verpackungsmaschine angeordneten (nicht extra gezeigten) Antriebsmechanismen geführt. Das Verpackungsmaterial 10 wird gebildet, indem beispielsweise eine Polyethylenschicht, eine Aluminiumfolieschicht, eine Basisschicht aus Papier und eine Polyethylenschicht in dieser Reihenfolge von innen nach außen laminiert werden.
Das Verpackungsmaterial wird mit Hilfe einer Führung 24 geführt, mit einer (nicht extra gezeigten) Versiegelungsvorrichtung in Längsrichtung gesiegelt und zu einem röhrenförmigen Verpackungsmaterial 11 ausgebildet. Während das röhrenförmige Verpackungsmaterial 11 nach unten befördert wird, wird von oben durch ein Einfüllrohr 16 flüssiges Nahrungsmittel zugeführt, um das Verpackungsmaterial 11 innen zu füllen. Als nächstes wird das Verpackungsmaterial 11 seitlich von beiden Seiten mit einer Schneidbacke und einer Heißsiegelbacke (beide in 5 nicht extra gezeigt) zusammengedrückt, so daß das röhrenförmige Verpackungsmaterial in Querrichtung in vorgegebenen Abständen gesiegelt wird und kissenförmige Primärbehälter 23 gebildet werden.
Dann werden die sich quer erstreckenden gesiegelten Teile geschnitten, um die einzelnen kissenförmigen Primärbehälter 23 zu trennen. Die entstehenden Primärbehälter 23 werden an vorher ausgebildeten Faltlinien entlang gefaltet, damit eine vorgegebene oder gewünschte Form gebildet wird, und als einer von mehreren Verpackungsbehältern fertiggestellt, von denen jeder eine vorgegebene Menge an flüssigem Nahrungsmittel enthält.
In den 1 und 6 wird das Verpackungsmaterial 11 kontinuierlich nach unten befördert und in vorgegebenen Abständen mit zwei Versiegelungsschneideeinheiten 14, 15 zusammengedrückt, so daß einander gegenüberliegende Teile der Kunststoffschicht zusammengebracht und in Querrichtung gesiegelt werden, um einen bandartigen Versiegelungsbereich S zu bilden. Der Versiegelungsbereich 5 wird dann durchgeschnitten, so daß ein Primärbehälter 23 entsteht, der eine vorgegebene Menge an flüssigem Nahrungsmittel 12 enthält. Zu diesem Zweck sind die Versiegelungsschneideeinheiten 14, 15 mit Schneidbacken 14a, 15a bzw. Heißsiegelbacken 14b, 15b versehen.
Um die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Versiegelungsvorrichtung zu erhöhen, werden zwei Sätze Versiegelungsschneideeinheiten 14, 15 von identischer Struktur bereitgestellt und abwechselnd betrieben, wobei ihre Prozeßtakte um einen halben Zyklus zueinander versetzt sind.
Am vorderen Ende jeder Schneidbacke 14a, 15a wird eine Schneidstange 18 bereitgestellt. Ein Siegelblock oder Induktorisolator 19 wird am vorderen Ende jeder Heißsiegelbacke 14b, 15b bereitgestellt. Die Schneidbacken 14a, 15a und die Heißsiegelbacken 14b, 15b werden mit den Schneidstangen 18 und den Siegelblöcken 19 auf das Verpackungsmaterial 11 zu bewegt, um es von beiden Seiten zusammenzudrücken und somit die sich gegenüberliegenden Kunststoffoberflächen des Verpackungsmaterials miteinander in Kontakt zu bringen und sie in Querrichtung zu siegeln.
In der Mitte jeder Schneidbacke 14a, 15a befindet sich eine seitlich angeordnete, flache Schneidvorrichtung 21, die so ausgelegt ist, daß sie je nach Bedarf aus- oder eingefahren werden kann. Im ausgefahrenen Zustand ist die Schneidvorrichtung 21 so angeordnet, daß sie im Mittel- oder Zwischenteil des Versiegelungsbereichs S schneidet. Um die nötige Bewegung der Schneidvorrichtung 21 zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position zu erzielen, wird am hinteren Ende der Schneidvorrichtung 21 ein Zylinder 22 bereitgestellt. Die Schneidvorrichtung 21 kann durch Zuführen oder Ablassen von Arbeitsmedium zum oder vom Zylinder 22 aus- oder eingefahren werden.
Klappenpaare 21a, 21b sind auf beiden Seiten des röhrenförmigen Verpackungsmaterials vorgesehen und so gestaltet, daß sie in einer frei schwingenden Bewegung in Bezug auf die Schneidbacken 14a, 15a und die Heißsiegelbacken 14b, 15b ausschwenken. Die Klappen 21a 21b sind so ausgelegt, daß sie das Verpackungsmaterial 11 umgeben, führen und in eine allgemein rechtwinklige Form bringen.
In 6 befindet sich die Versiegelungsschneideeinheit 14 in der Ausgangsposition für das Schneiden der Versiegelung, in der die Schneidbacke 14a und die Heißsiegelbacke 14b auf das Verpackungsmaterial 11 zu bewegt werden, um es von beiden Seiten zusammenzudrücken und die sich gegenüberliegenden Oberflächen des Verpackungsmaterials 11 miteinander in Kontakt zu bringen. Während sich die Versiegelungsschneideeinheit 14 nach unten bewegt, wobei sie das Verpackungsmaterial 11 zusammendrückt und hält, wird der Versiegelungsbereich S verschweißt und geformt.
Die in 6 gezeigte Versiegelungsschneideeinheit 15 befindet sich in der Endposition des Schneidens der Versiegelung, in der sich die Schneidvorrichtung 21 der Versiegelungsschneideeinheit auf den Versiegelungsbereich S zu bewegt, um den Mittel- oder Zwischenteil des Versiegelungsbereichs S zu schneiden und den Primärbehälter 23 vom Verpackungsmaterial 11 zu trennen. Wenn die Mitte des Versiegelungsbereichs S geschnitten worden ist, werden die Schneidbacke 15a und die Heißsiegelbacke 15b der Versiegelungsschneideeinheit 15 eingefahren, gedreht und in die Anfangsposition für das Schneiden der Versiegelung angehoben. Wenn sich die Versiegelungsschneideeinheit 15 in die Anfangsposition für das Schneiden der Versiegelung bewegt und die Schneidbacke 15a sowie die Heißsiegelbacke 15b zum Versiegelungsbereich S hin bewegt werden, bewegt sich die Schneidvorrichtung 21 der Versiegelungsschneideeinheit 14 zum Versiegelungsbereich S hin und verursacht im Mittel- oder Zwischenteil des Versiegelungsbereichs S einen Schnitt, wodurch der Primärbehälter 23 vom Verpackungsmaterial 11 getrennt wird.
Obwohl dies nicht extra dargestellt ist, sind die Versiegelungsschneideeinheiten 14, 15 mit Zylindermechanismen versehen, die angeordnet sind, um die Schneidbacke 14a (oder 15a) und die Heißsiegelbacke 14b (oder 15b) zusammenzuziehen und zum Zeitpunkt des Siegelns die notwendige Anpreßkraft auszuüben. Die Anpreßkraft zwischen der Schneidbacke 14a (oder 15a) und der Heißsiegelbacke 14b (oder 15b) wird nach einer kurzen Zeit aufgehoben, und die Versiegelungsschneideeinheiten 14, 15 erreichen die Endposition des Schneidens der Versiegelung.
1 stellt die verschiedenen mit der Schneidstange 18 und dem Siegelblock 19 verbundenen Merkmale dar. Ein Paar Induktoren oder Induktorkörper 31, 32 sind so in den Siegelblock 19 eingebettet, daß ein Teil jedes Induktors 31, 32 an der Endfläche des Siegelblocks 19 freiliegt. Jeder Induktor 31, 32 ist durch einen Anschlußteil mit einer Stromquelle verbunden.
In dem Siegelblock 19 ist eine Nut 38 ausgebildet, die sich zwischen den beiden Induktoren 31, 32 befindet. Diese Nut 38 erstreckt sich am Siegelblock 19 entlang und ist so gestaltet, daß sie das vordere Ende der Schneidvorrichtung 21 aufnimmt, wenn diese ausgefahren ist.
Jeder Induktor 31, 32 ist jeweils mit einem erhabenen Teil 71, 72 ausgebildet, der einen ersten Anpreßteil bildet. Die erhabenen Teile 71, 72 erstrecken sich zur Schneidstange 18 hin und sind in Längsrichtung der Induktoren 31, 32 angeordnet.
Die Schneidstange 18 ist mit einem Schneidschienenpaar 73, 74 versehen. Die Schneidvorrichtung 21 ist so ausgelegt, daß sie sich in einem Spalt bewegt, der zwischen den Schneidschienen 73, 74 definiert ist.
Jede Schneidschiene 73, 74 ist mit einem Gegenelement 76, 77 versehen, das sich an den Schneidschienen 73, 74 entlang erstreckt. Jedes Gegenelement 76, 77 ist in einer Nut in der jeweiligen Schneidschiene 73, 74 angebracht. Der Versiegelungsbereich S des röhrenförmigen Verpackungsmaterials 11 wird mit den Gegenelementen 76, 77 fest gepreßt. Aus diesem Grund bestehen die Gegenelemente 76, 77 aus einem Gummimaterial mit einer Shore-Härte von etwa 95. Außerdem besitzt jedes Gegenelement 76, 77 eine Vorderseite, die dem Siegelblock 19 zugewandt ist. Wie in 1 dargestellt, ist die Vorderseite jedes Gegenelements flach oder eben.
Jede Schneidschiene 73, 74 ist ebenso mit ersten Halteteilen 73a, 74a und zweiten Halteteilen 73b, 74b zum Festhalten der Gegenelemente 76, 77 versehen. Jeder erste Halteteil 73a, 74a besitzt eine sich zum Siegelblock 19 hin erstreckende Oberfläche S1. Die Oberfläche S1 ist allgemein senkrecht zur Vorderseite des Siegelblocks 19. Jeder zweite Halteteil 73b, 74b weist schräge Oberflächen S2, S3 auf, die Vorsprünge 73c, 74c bilden. Jeder Vorsprung 73c, 74c ist zur Schneidvorrichtung 21 hin orientiert.
Jedes Gegenelement 76, 77 besitzt einen jeweiligen Eingreif-Anschlagteil 76a, 77a, der allgemein die Form eines Vorsprungs aufweist. Die Gegenelemente 76, 77 sind durch das Ineinandereingreifen der Eingreif-Anschlagteile 76a, 77a und der jeweiligen Vorsprünge 73c, 74c in den jeweiligen Schneidschienen 73, 74 befestigt.
Die Gegenelemente 76, 77 sind ebenso mit jeweiligen Verlängerungen 76b, 77b versehen, die zweite Anpreßteile bilden. Diese Verlängerungen 76b, 77b erstrecken sich entlang der Vorderseite der jeweiligen Schneidschiene 73, 74. Die Verlängerungen 76b, 77b erstrecken sich auch vom Versiegelungsbereich S des Verpackungsmaterials 11 zu dem flüssigen Nahrungsmittel 12 hin, um die Teile des Verpackungsmaterials 11 zu pressen, die sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel 12 als an dem Versiegelungsbereich S befinden.
Um zu verhindern, daß sich die Verlängerungen 76b, 77b durchbiegen, wenn die Gegenelemente 76, 77 gegen das Verpackungsmaterial 11 gepreßt werden, und um dadurch zu verhindern, daß sich die Anpreßkraft aufgrund einer solchen Durchbiegung verringert, ist jede Schneidschiene 73, 74 mit einem jeweiligen Halteteil 73d, 74d versehen, der sich an den Verlängerungen 76b, 77b entlang erstreckt.
Aufgrund dieser Konstruktion fließt der geschmolzene Kunststoff oder das geschmolzene Polyethylen, wenn die einander gegenüberliegenden Kunststoff- oder Polyethylenteile des Verpackungsmaterials geschmolzen und von den erhabenen Teilen 71, 72 zusammengepreßt werden, nicht über den Versiegelungsbereich S hinaus zur Seite des flüssigen Nahrungsmittels 12 hin nach außen, weil die Verlängerungen 76b, 77b die Teile des Verpackungsmaterials 11 pressen, die sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel 12 als an dem Versiegelungsbereich S befinden. Infolgedessen ist die Menge des Kunststoffs oder Polyethylens, die zum Warmschweißen im Versiegelungsbereich S beiträgt, gewährleistet. Daher wird die entsprechende und notwendige Haftfestigkeit erreicht. Gleichzeitig wird verhindert, daß das flüssige Nahrungsmittel 12 ausläuft. Außerdem wird verhindert, daß in der Nähe des Versiegelungsbereichs S im Formprozeß nach dem Füllen und Versiegeln Risse entstehen.
Ein weiteres vorteilhaftes Resultat der Konstruktion der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das flüssige Nahrungsmittel daran gehindert wird, im Versiegelungsbereich S zu verbleiben, da die Verlängerungen 76b, 77b die Teile des Verpackungsmaterials 11 zusammenpressen, die sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel 12 als an dem Versiegelungsbereich S befinden. Deshalb wird verhindert, daß sich das flüssige Nahrungsmittel 12 mit dem geschmolzenen Kunststoff oder Polyethylen mischt. Daher wird die Haftfestigkeit der Versiegelung nicht auf abträgliche Weise reduziert. Darüber hinaus wird, wenn auch eine geringe Menge Kunststoff oder Polyethylen aus dem Versiegelungsbereich S des Verpackungsmaterials 11 zur Schneidvorrichtung 21 hin fließen mag, dieser geschmolzene Kunststoff oder dieses geschmolzene Polyethylen nicht mit dem flüssigen Nahrungsmittel 12 abgekühlt, so daß keine Risse entstehen.
Die Induktoren 31, 32 sind mit einem Stromkreis oder einem Spannung anlegenden Mittel verbunden, so daß eine von dem Stromkreis erzeugte hochfrequente Spannung an die Induktoren 31, 32 angelegt wird. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Stromkreises. Eine Wechselstromquelle 81 erzeugt dreiphasigen Wechselstrom, und eine Hochspannungsgleichrichterschaltung 82 wandelt von der Wechselstromquelle 81 erzeugte Wechselspannung in Gleichspannung um.
Die mit der Hochspannungsgleichrichterschaltung 82 erzeugte Gleichspannung wird an zwei Schwingkreise 83, 84 angelegt, die Hochfrequenzimpulse erzeugen. Die Schwingkreise 83, 84 sind mit einer Impulserzeugungsschaltung 97 verbunden, die Impulse mit einer vorgegebenen Frequenz empfängt. Jeder Schwingkreis 83, 84 ist ebenso mit einer jeweiligen Schaltung 85, 86 für das Umwandeln hochfrequenter Spannung verbunden, um hochfrequente Spannungen zu erzeugen, die dann an jeweilige Induktoreinheiten 98, 99 angelegt werden. In diesem Fall sind die in 7 gezeigten Induktoreinheiten 98, 99 so angeordnet, daß sie den in 6 dargestellten Versiegelungsschneideeinheiten 14, 15 entsprechen, und umfassen jeweils die in 1 dargestellten Induktoren 31, 32.
Wenn die mit den Schaltungen 85, 86 für das Umwandeln hochfrequenter Spannung erzeugte hochfrequente Spannung an die Induktoren 31, 32 angelegt wird, entsteht zwischen den Induktoren 31, 32 und der Aluminiumfolie im Verpackungsmaterial ein elektrisches Feld, das sich der hochfrequenten Spannung entsprechend ändert. Dadurch entsteht in der Aluminiumfolie ein Wirbelstrom, der durch Wirbelstromverlust Wärme erzeugt.
Die Funktionsweise der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8–10 beschrieben, wobei 8 die Versiegelungsvorrichtung in einem ersten Stadium des Versiegelungsprozesses darstellt, 9 die Versiegelungsvorrichtung in einem zweiten Stadium des Versiegelungsprozesses und 10 die Versiegelungsvorrichtung in einem dritten Stadium des Versiegelungsprozesses zeigt.
Die 8–10 zeigen das röhrenförmige Verpackungsmaterial 11 allgemein und stellen auch die bahnförmigen Verpackungsmaterialien 51, 52 dar, die einander im Versiegelungsbereich S zugewandt sind. Jedes Verpackungsmaterial 51, 52 besitzt eine Laminatstruktur, die eine Basisschicht 54 aus Papier, eine auf der inneren Oberfläche der Basisschicht 54 aus Papier positionierte Aluminiumfolieschicht 55 und eine auf der inneren Oberfläche der Aluminiumfolieschicht 55 positionierte Kunststoffschicht 56, beispielsweise Polyethylen, umfaßt. Die äußere Oberfläche der Basisschicht 54 aus Papier ist ebenso mit einer Kunststoffschicht oder einem Kunststoffilm, beispielsweise Polyethylen, beschichtet, wenn diese Schicht auch nicht extra dargestellt ist, um ein Übermaß an Einzelheiten in den Zeichnungsfiguren zu vermeiden. Die Kunststoff- oder Polyethylenteile 56 der Verpackungsmaterialien 51, 52 sollen durch Warmschweißen miteinander verschweißt werden.
Eine Versiegelungsvorrichtung ist dafür angeordnet, das Verpackungsmaterial 11 zu versiegeln und zu schneiden. Die Versiegelungsvorrichtung ist mit Schneidbacken 14a, 15a und Heißsiegelbacken 14b, 15b versehen, die wie in 6 gezeigt einander gegenüber angeordnet sind. An den Schneidbacken 14a, 15a ist auch eine Schneidschiene 74 angeordnet, und an den Heißsiegelbacken 14b, 15b ist ein Siegelblock 19 angeordnet.
Die Schneidschiene 74 ist mit einem Gegenelement 77 versehen, das sich an ihr entlang erstreckt, und der Siegelblock 19 weist einen gegenüber dem Gegenelement 77 positionierten Induktor 32 auf. Im Induktor 32 ist ein Kühlmittelkanal 67 vorgesehen, der einen Kühlmittelfluß durch durch den Induktor bereitstellt. 10 stellt auch den Halteabschnitt 74d an der Schneidschiene 74 dar.
Im ersten Stadium des Versiegelungsvorgangs, das in 8 gezeigt ist, wird das Verpackungsmaterial 11 zwischen den Siegelblock 19 und die Schneidschiene 74 plaziert. Dann werden die Schneidbacken 14a, 15a und die Heißsiegelbacken 14b, 15b aufeinander zu bewegt.
Im zweiten Stadium des Versiegelungsvorgangs, das in 9 gezeigt ist, bewegen sich die Schneidbacken 14a, 15a und die Heißsiegelbacken 14b, 15b weiter aufeinander zu. Dadurch wird der Versiegelungsbereich S des Verpackungsmaterials 11 fest gepreßt und mit dem Induktor 32 und dem Gegenelement 77 verformt.
Im dritten Stadium des Versiegelungsvorgangs, das in 10 gezeigt ist, wird eine hochfrequente Spannung von der in 7 gezeigten Schaltung 86 für das Umwandeln hochfrequenter Spannung an den Induktor 32 angelegt, damit die Aluminiumfolie 55 mit Induktionsstrom Wärme erzeugt. Dadurch werden die beiden zwischen das Paar Aluminiumfolien gelegten Kunststoff- oder Polyethylenteile 56 erwärmt. Wie in 10 gezeigt, wird das Verpackungsmaterial 11 auf diese Weise durch Warmschweißen im Versiegelungsbereich S verschweißt.
Im Verlauf des Versiegelungsvorgangs werden die einander zugewandten Kunststoff- oder Polyethylenteile 56 geschmolzen und mit dem erhabenen Teil 71 gepreßt. Hierdurch würde der Kunststoff oder das Polyethylen 56 normalerweise über den Versiegelungsbereich S hinaus nach außen fließen. Da jedoch die Verlängerungen 76b, 77b die Teile AR2 des Verpackungsmaterials 11 zusammenpressen, die sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel 12 als am Versiegelungsbereich S befinden, wird verhindert, daß der geschmolzene Kunststoff oder das geschmolzene Polyethylen 56 aus dem Versiegelungsbereich S nach außen zu dem flüssigen Nahrungsmittel 12 hin fließt. Der Bereich AR1 in 10 bezeichnet den Bereich, der sich näher an der Schneidvorrichtung 21 als am Versiegelungsbereich S befindet.
Eine zweite Ausführungsform der Versiegelungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in 11 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform haben die Induktoren 131, 132 im Querschnitt eine elliptische oder allgemein elliptische Form und sind näher an der Schneidvorrichtung 21 als an der Außenkante der Gegenelemente 76, 77 angeordnet. Infolgedessen sind die jeweiligen Abstände L1 zwischen jedem erhabenen Teil 71, 72 und der Nut 38, die an der Vorderseite des Siegelblocks entlang gemessen werden, kürzer als der jeweilige Abstand L2 zwischen jedem erhabenen Teil 71, 72 und der Außenkante des jeweiligen Gegenelements 76, 77, der an der Vorderseite des Siegelblocks entlang gemessen wird.
Infolgedessen fungieren die Teile der Gegenelemente 76, 77 zwischen den erhabenen Teilen 71, 72 (d. h. der Stelle, an der die erhabenen Teile 71, 72 die jeweiligen Gegenelemente 76, 77 berühren) und den Außenkanten der Gegenelemente 76, 77 als zweite Anpreßteile, die die Teile des Verpackungsmaterials 11 pressen, die sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel 12 als an dem versiegelungsbereich S befinden. Dadurch fließt der geschmolzene Kunststoff oder das geschmolzene Polyethylen 56 nicht über den Versiegelungsbereich S hinaus zum flüssigen Nahrungsmittel 12 hin.
Gemäß einer in 12 gezeigten dritten Ausführungsform der Erfindung ist die Versiegelungsvorrichtung so gestaltet, daß die Oberflächen des Siegelblocks 19, die den Gegenelementen 76, 77 gegenüberliegen, jeweils mit einem erhabenen Teil 19a, 19b ausgebildet sind, der parallel zu den Induktoren 31, 32 angeordnet ist. Diese erhabenen Teile 19a, 19b dienen als zweite Anpreßteile. Wenn die Schneidstange 18 und der Siegelblock 19 aufeinander zu bewegt werden, pressen die erhabenen Teile 19a, 19b die Teile des Verpackungsmaterials 11, die sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel 12 als an dem Versiegelungsbereich 5 befinden. Dadurch fließt der geschmolzene Kunststoff oder das geschmolzene Polyethylen 56 nicht über den Versiegelungsbereich S hinaus zum flüssigen Nahrungsmittel 12 hin.
Die oben beschriebene Versiegelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Kombination aus dem Siegelblock, den Induktoren, die so in den Siegelblock eingebettet sind, daß ein Teil jedes Induktors an der Oberfläche des Siegelblocks freiliegt, und mit einem ersten Anpreßteil zum Pressen des Verpackungsmaterials zum Zeitpunkt des Siegelns versehen sind, den Gegenelementen, die das Verpackungsmaterial zusammendrücken, und der Spannung anlegenden Vorrichtung, die eine hochfrequente Spannung an die Induktoren anlegt. Wenn die Spannung anlegende Einrichtung die hochfrequente Spannung an die Induktoren anlegt, verursacht ein Induktionsstrom, daß die Aluminiumfolie des Verpackungsmaterials Wärme erzeugt. Dadurch wird das Kunststoffmaterial, mit dem das Verpackungsmaterial beschichtet ist, erwärmt und durch Warmschweißen im Versiegelungsbereich S verschweißt.
Vorteilhafterweise sind zumindest die Induktoren oder die Gegenelemente mit dem zweiten Anpreßteil zum Pressen des Verpackungsmaterials versehen, das sich näher an dem flüssigen Nahrungsmittel als an dem Versiegelungsbereich S befindet. Somit wird, selbst wenn die einander zugewandten Kunststoffteile des Verpackungsmaterials geschmolzen und mit dem ersten Anpreßteil gepreßt werden, der Kunststoff daran gehindert, über den Versiegelungsbereich hinaus zu dem flüssigen Nahrungsmittel zu fließen, da der zweite Anpreßteil den Teil des Verpackungsmaterials preßt, der näher an dem flüssigen Nahrungsmittel als an dem Versiegelungsbereich liegt. Infolgedessen fließt kein geschmolzener Kunststoff über den Versiegelungsbereich hinaus. Dies ist selbst dann der Fall, wenn die Induktionswärmeenergie zum Zwecke der Erhöhung der Haftfestigkeit erhöht wird. Da der geschmolzene Kunststoff daran gehindert wird, in dieser Hinsicht nach außen zu fließen, kann im Versiegelungsbereich die entsprechende Haftfestigkeit erhalten und ein Auftreten von Rissen in der Nähe des Versiegelungsbereiches verhindert werden.
Außerdem wird die Menge des zum Warmschweißen im Versiegelungsbereich beitragenden Kunststoffs beibehalten und somit die Haftfestigkeit im Versiegelungsbereich nicht auf unerwünschte Weise verringert. Die Haftfestigkeit wird selbst dann beibehalten, wenn eine höhere Schweißtemperatur verwendet wird, indem die von der Spannung anlegenden Vorrichtung gelieferte hochfrequente Spannung erhöht oder zum Zusammendrücken des Verpackungsmaterials eine größere Kraft verwendet wird. Infolgedessen ist eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung durch ein Verkürzen des Betriebszyklus der Versiegelungsvorrichtung möglich.
Die Prinzipien, bevorzugten Ausführungsformen und Betriebsmodi der vorliegenden Erfindung sind in der obigen Spezifikation beschrieben worden. Die Erfindung, die geschützt werden soll, ist jedoch nicht als auf die besonderen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt zu interpretieren. Weiterhin sind die hier beschriebenen Ausführungsformen nicht als einschränkend, sondern als beispielhaft zu betrachten. Variationen und Veränderungen können vorgenommen und Äquivalente angewendet werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist es ausdrücklich beabsichtigt, daß alle derartigen Variationen, Veränderungen und Äquivalente, die in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen, der in den Ansprüchen definiert wird, hiervon umfaßt werden.

Claims

Versiegelungsvorrichtung (14, 15) für das Herstellen eines Versiegelungsbereichs (S) bei Verpackungsmaterial (10, 11), das eine Kunststoffschicht (56) aufweist und ein flüssiges Nahrungsmittel enthält, wobei die Versiegelungsvorrichtung folgendes umfaßt: eine Schneidstange (18), einen Siegelblock (19) mit einer Vorderseite, mindestens einen in den Siegelblock (19) eingebetteten Induktor (31, 32), der an der Vorderseite des Siegelblocks teilweise freiliegt und mit einem ersten Anpreßteil (71, 72) versehen ist, der sich für das Pressen von Verpackungsmaterial (10, 11) bei einem Versiegelungsvorgang von dem freiliegenden Teil des Induktors (31, 32) erhebt, ein Spannung anlegendes Mittel (81, 82) für das Anlegen einer hochfrequenten Spannung an den Induktor (31, 32), ein Gegenelement (76, 77), das gegenüber dem Induktor (31, 32) angeordnet ist und eine Vorderseite aufweist, damit Verpackungsmaterial (10, 11) zwischen der Vorderseite des Gegenelements (76, 77) und der Vorderseite des Siegelblocks (19) gehalten werden kann, wobei die Schneidstange (18) eine Vorderseite besitzt, die der Vorderseite des Siegelblocks (19) zugewandt ist, und eine in seiner Vorderseite befindliche Aussparung aufweist, die sich zur Vorderseite der Schneidstange (18) hin öffnet und das Gegenelement (76, 77) aufnimmt, und Mittel für das Pressen des Verpackungsmaterials (10, 11) zum Zeitpunkt des Versiegelns, um zu verhindern, daß geschmolzener Kunststoff über den Versiegelungsbereich hinaus nach außen zu dem flüssigen Nahrungsmittel hin fließt, wobei diese Mittel eine Verlängerung (76b, 77b) des Gegenelements (76, 77) aufweisen, die eine Oberfläche besitzt, die der Vorderseite der Schneidstange (18) zugewandt ist, bevor die Versiegelungsvorrichtung den Versiegelungsbereich (S) erzeugt, wobei sich die Verlängerung (76b, 77b) des Gegenelements (76, 77) an der Vorderseite der Schneidstange (18) entlang und über die Aussparung hinaus, die sich zur Vorderseite der Schneidstange (18) hin öffnet, nach außen erstreckt, wobei die Mittel weiterhin einen Vorsprung (73b, 74b) aufweisen, der in der Aussparung vorgesehen ist und eine Oberfläche (S3) besitzt, die schräg von dem flüssigen Nahrungsmittel weg gerichtet ist und die Verlängerung (76b, 77b) in einer Richtung zum ersten Anpreßteil (71, 72) hin abstützt, um einen zweiten Anpreßteil bereitzustellen, der in einer Position angeordnet ist, die einem Teil des Verpackungsmaterials (10, 11) entspricht, der näher an dem flüssigen Nahrungsmittel als an dem Versiegelungsbereich (S) liegt.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schneidstange (18) ein Paar Schneidschienen (73, 74) aufweist, von denen jede mit einem Gegenelement (76, 77) versehen ist.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der jede Schneidschiene (73, 74) einen ersten Halteteil (73a, 74a) und einen zweiten Halteteil (73b, 74b) aufweist, die das jeweilige Gegenelement (76, 77) auf der Schneidschiene (73, 74) in Position halten.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der es sich bei dem zweiten Halteteil (73b, 74b) um einen von einem Paar schräg gerichteter Oberflächen (S2, S3) definierten Vorsprung handelt.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der jedes der Gegenelemente (76, 77) einen Eingreif-Anschlagteil (76a, 77a) aufweist, der in den Vorsprung an der jeweiligen Schneidschiene (73, 74) eingreift.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Schneidschienen (73, 74) voneinander beabstandet auf der Schneidstange (18) vorgesehen sind und die eine zwischen den Schneidschienen (73, 74) positionierte Nut (38) aufweist, in der sich eine Schneidvorrichtung (21) für das Schneiden des Versiegelungsbereichs (S) bewegt.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein erster und ein zweiter Induktor (31, 32) in den Siegelblock (19) eingebettet sind und die Schneidstange (18) eine erste und eine zweite Aussparung zum Aufnehmen eines ersten und eines zweiten Gegenelements (76, 77) aufweist, wobei jedes der Gegenelemente (76, 77) dem jeweiligen Induktor (31, 32) gegenüberliegt und die Verlängerung (76b, 77b) aufweist, sich die Verlängerung (76b) des ersten Gegenelements (76) in einer Richtung vom zweiten Induktor (32) und die Verlängerung (77b) des zweiten Gegenelements (77) vom ersten Induktor (31) weg erstreckt.
Versiegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Vorderseite des Siegelblocks (19) einen erhabenen Teil (19a, 19b) aufweist, der parallel zum Induktor (31, 32) und gegenüber der Verlängerung (76b, 77b) des Gegenelements (76, 77) liegt.
Versiegelungsvorrichtung für das Herstellen eines Versiegelungsbereichs bei Verpackungsmaterial, das eine Kunststoffschicht aufweist und ein flüssiges Nahrungsmittel enthält, wobei die Versiegelungsvorrichtung folgendes umfaßt: einen Siegelblock (19) mit einer Vorderseite, einen in den Siegelblock (19) eingebetteten Induktor (131, 132), der an der Vorderseite des Siegelblocks (19) teilweise freiliegt und mit einem Anpreßteil (71, 72) versehen ist, der sich für das Pressen von Verpackungsmaterial (10, 11) bei einem Versiegelungsvorgang von dem freiliegenden Teil des Induktors (131, 132) erhebt, eine Schneidstange (18) mit einer Nut für das Aufnehmen einer Schneidvorrichtung (21) zum Schneiden des Verpackungsmaterials, wobei die Schneidstange (18) ein gegenüber dem Induktor (131, 132) angeordnetes Gegenelement (76, 77) mit einer Vorderseite für das Pressen des Verpackungsmaterials (10, 11) gegen die Vorderseite des Siegelblocks (19) aufweist, und mit einer Außenkante, ein Spannung anlegendes Mittel (81, 82) für das Anlegen einer hochfrequenten Spannung an den Induktor (131, 132) und Mittel für das Pressen des Verpackungsmaterials (10, 11) zum Zeitpunkt des Versiegelns, um zu verhindern, daß geschmolzener Kunststoff über den Versiegelungsbereich hinaus nach außen zu dem flüssigen Nahrungsmittel hin fließt, wobei dieses Mittel einen Induktor (131, 132) von im Querschnitt allgemein elliptischer Form aufweist, deren Schmalseite den freiliegenden Teil des Induktors (131, 132) bildet, wobei ein entlang der Vorderseite des Siegelblocks (19) gemessener Abstand (L2) zwischen dem Anpreßteil (71, 72) des Induktors (131, 132) und der Außenkante des Gegenelements (76, 77) größer ist als ein entlang der Vorderseite des Siegelblocks (19) gemessener Abstand (L1) zwischen dem Anpreßteil (71, 72) des Induktors (131, 132) und der Nut.
Verfahren zum Herstellen eines Versiegelungsbereichs (S) bei röhrenförmigem Verpackungsmaterial, das folgendes umfaß: Positionieren eines eine Kunststoffaußenschicht (56) und eine daran anliegende Aluminiumfolieschicht (55) umfassenden, röhrenförmigen Verpackungsmaterials (10, 11), das Flüssigkeit enthält, zwischen einer Schneidstange (18) und einem Siegelblock (19), wobei der Siegelblock (19) mindestens einen in ihn eingebetteten Induktor (31, 32) aufweist, von dem ein Teil an einer Vorderseite des Siegelblocks (19) freiliegt und der einen ersten Anpreßteil (71, 72) aufweist, der sich zur Schneidstange (18) hin erstreckt, wobei die Schneidstange (18) mindestens ein gegenüber dem Induktor (31, 32) positioniertes Gegenelement (76, 77), eine der Vorderseite des Siegelblocks (19) zugewandte Vorderseite und mindestens eine in der Vorderseite der Schneidstange liegende Aussparung aufweist, wobei die mindestens eine Aussparung das mindestens eine Gegenelement (76, 77) aufnimmt, in der Aussparung ein Vorsprung (73b, 74b) mit einer schräg von dem flüssigen Nahrungsmittel weg gerichteten Oberfläche (S3) vorgesehen ist, ein Teil (76b, 77b) des Gegenelements außerhalb der mindestens einen Aussparung liegt, von der schräg gerichteten Oberfläche (S3) abgestützt wird und eine Rückseite aufweist, die vor dem Herstellen des Versiegelungsbereichs (S) bei dem röhrenförmigen Verpackungsmaterial der Vorderseite der Schneidstange (18) zugewandt ist, wobei sich der Teil (76b, 77b) des Gegenelements mit der Rückseite an der Vorderseite der Schneidstange (18) entlang über die Aussparung hinaus in eine Richtung von einem Schneidebereich weg erstreckt, in dem das Verpackungsmaterial geschnitten wird, und das Gegenelement eine Vorderseite aufweist, Pressen des röhrenförmigen Verpackungsmaterials (10, 11) zwischen der Vorderseite des Siegelblocks (19) und der Vorderseite des Gegenelements (76, 77), um sich gegenüberliegende Teile der Kunststoffschicht zusammenzubringen und einen Teil des röhrenförmigen Verpackungsmaterials an einem Versiegelungsbereich entlang, der an einer dem ersten Anpreßteil entsprechenden Stelle angeordnet ist, zu verformen, Anlegen einer hochfrequenten Spannung an den Induktor (31, 32), um in der Aluminiumfolieschicht (55) Wärme zu erzeugen und die daran anliegende Kunststoffschicht (56) zu schmelzen, so daß die einander gegenüberliegenden Teile der Kunststoffschicht (56) des röhrenförmigen Verpackungsmaterials im Versiegelungsbereich (S) durch Warmschweißen miteinander verschweißt werden, und Zusammenpressen von Teilen des Verpackungsmaterials (10, 11), die sich näher an der Flüssigkeit befinden als der Versiegelungsbereich mit dem Teil (76b, 77b) des Gegenelements (76, 77), dessen Rückseite durch die schräge Oberfläche abgestützt wird, um einen Teil der Anpreßkraft auf den ersten Anpreßteil zu induzieren und zu verhindern, daß geschmolzener Kunststoff aus dem Versiegelungsbereich heraus zur Flüssigkeit fließt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Zusammenpressens von Teilen des Verpackungsmaterials (10, 11), die sich näher an der Flüssigkeit befinden als der Versiegelungsbereich, beim Anlegen der hochfrequenten Spannung am Induktor (31, 32) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Siegelblock (19) ein Paar voneinander beabstandeter, in ihn eingebetteter Induktoren (31, 32) und die Schneidstange (18) ein Paar jeweils gegenüber einem der Induktoren (31, 32) positionierter Gegenelemente (76, 77) aufweist und das röhrenförmige Verpackungsmaterial zwischen der Schneidstange (18) und dem Siegelblock (19) gepreßt wird, um sich gegenüberliegende Teile der Kunststoffschicht zusammenzubringen und das röhrenförmige Verpackungsmaterial (10, 11) an zwei voneinander beabstandeten Stellen, die dem Anpreßteil (71, 72) jedes Induktors (31, 32) entsprechen, zu verformen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Zusammenpressens von Teilen des Verpackungsmaterials (10, 11), die sich näher an der Flüssigkeit befinden als der Versiegelungsbereich, durch an dem Siegelblock (19) vorgesehene, erhabene zweite Anpreßteile (19a, 19b) ausgeführt wird.
Versiegelungsvorrichtung (14, 15) für das Herstellen eines Versiegelungsbereichs (S) bei Verpackungsmaterial (10, 11), das eine Kunststoffschicht (56) aufweist und ein flüssiges Nahrungsmittel enthält, wobei die Versiegelungsvorrichtung folgendes umfaßt: einen Siegelblock (19) mit einer Vorderseite, mindestens einen in den Siegelblock (19) eingebetteten Induktor (31, 32), der an der Vorderseite des Siegelblocks teilweise freiliegt und mit einem ersten Anpreßteil (71, 72) versehen ist, der sich für das Pressen von Verpackungsmaterial (10, 11) bei einem Versiegelungsvorgang von dem freiliegenden Teil des Induktors (31, 32) erhebt, ein Gegenelement (76, 77), das gegenüber dem Induktor (31, 32) angeordnet ist und eine Vorderseite aufweist, und Mittel für das Pressen des Verpackungsmaterials (10, 11) zum Zeitpunkt des Versiegelns, um zu verhindern, daß geschmolzener Kunststoff über den Versiegelungsbereich hinaus nach außen zu dem flüssigen Nahrungsmittel hin fließt, wobei diese Mittel an dem Siegelblock (19) einen bezüglich der Vorderseite erhabenen Teil (19a, 19b) aufweisen, der Anpreßteil (71, 72) von dem erhabenen Teil (19a, 19b) des Siegelblocks (19) beabstandet ist, der erhabene Teil (19a, 19b) des Siegelblocks (19) von dem Induktor beabstandet ist und sich an einer Außenseite des Induktors (31, 32) befindet, wobei die Vorderseite des Gegenelements angeordnet ist, um das Verpackungsmaterial gegen den ersten Anpreßteil (71, 72) des Induktors (31, 32) und den erhabenen Teil (19a, 19b) des Siegelblocks (19) zu drücken, wobei sich der erhabene Teil des Siegelblocks dort befindet, um zu verhindern, daß zum Zeitpunkt des Versiegelns geschmolzener Kunststoff über den Versiegelungsbereich (S) hinaus nach außen zu dem flüssigen Nahrungsmittel hin fließt.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Induktor ein erster Induktor (31) ist, die weiterhin einen bezüglich einer Transportrichtung des Verpackungsmaterials (10, 11) zwischen dem Siegelblock (19) und dem Gegenelement (76, 77) hinter dem ersten Induktor liegenden zweiten Induktor (32) umfaßt, wobei der erhabene Teil (19a) des Siegelblocks (19) bezüglich dieser Transportrichtung vor dem Anpreßteil (71) des ersten Induktors (31) liegt.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 15, bei der der zweite Induktor (32) einen Anpreßteil (72) und der Siegelblock (19) einen weiteren erhabenen Teil (19b) aufweist, wobei sich der Anpreßteil (72) des zweiten Induktors (32) bezüglich der Transportrichtung des Verpackungsmaterials (10, 11) vor dem weiteren erhabenen Teil (19b) befindet.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 14, die weiterhin eine Spannungsanlegeeinrichtung (81, 82) zum Anlegen einer hochfrequenten Spannung an den Induktor (31, 32) umfaßt.
Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 14, bei der sich der Induktor (31, 32) zwischen dem erhabenen Teil (19a, 19b) des Siegelblocks (19) und einer für das Aufnehmen einer Schneidvorrichtung (21) in dem Siegelblock (19) ausgebildeten Nut (38) befindet.