EP3534732A1 - Kapsel zum einsetzen in einen kopf einer wasserpfeife, maschine der tabak verarbeitenden industrie und verfahren zum herstellen einer solchen kapsel - Google Patents

Kapsel zum einsetzen in einen kopf einer wasserpfeife, maschine der tabak verarbeitenden industrie und verfahren zum herstellen einer solchen kapsel

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Publication number
EP3534732A1
EP3534732A1 EP17791336.5A EP17791336A EP3534732A1 EP 3534732 A1 EP3534732 A1 EP 3534732A1 EP 17791336 A EP17791336 A EP 17791336A EP 3534732 A1 EP3534732 A1 EP 3534732A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lid
capsule
capsule body
weld
tobacco
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17791336.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Panz
Matthias Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP3534732A1 publication Critical patent/EP3534732A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/14—Tobacco cartridges for pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/22—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by friction or ultrasonic or high-frequency electrical means, i.e. by friction or ultrasonic or induction welding
    • B65B51/225—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by friction or ultrasonic or high-frequency electrical means, i.e. by friction or ultrasonic or induction welding by ultrasonic welding
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F1/00—Tobacco pipes
    • A24F1/30—Hookahs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D75/00—Packages comprising articles or materials partially or wholly enclosed in strips, sheets, blanks, tubes, or webs of flexible sheet material, e.g. in folded wrappers
    • B65D75/28—Articles or materials wholly enclosed in composite wrappers, i.e. wrappers formed by associating or interconnecting two or more sheets or blanks
    • B65D75/30—Articles or materials enclosed between two opposed sheets or blanks having their margins united, e.g. by pressure-sensitive adhesive, crimping, heat-sealing, or welding
    • B65D75/32—Articles or materials enclosed between two opposed sheets or blanks having their margins united, e.g. by pressure-sensitive adhesive, crimping, heat-sealing, or welding one or both sheets or blanks being recessed to accommodate contents
    • B65D75/325—Articles or materials enclosed between two opposed sheets or blanks having their margins united, e.g. by pressure-sensitive adhesive, crimping, heat-sealing, or welding one or both sheets or blanks being recessed to accommodate contents one sheet being recessed, and the other being a flat not- rigid sheet, e.g. puncturable or peelable foil
    • B65D75/326—Articles or materials enclosed between two opposed sheets or blanks having their margins united, e.g. by pressure-sensitive adhesive, crimping, heat-sealing, or welding one or both sheets or blanks being recessed to accommodate contents one sheet being recessed, and the other being a flat not- rigid sheet, e.g. puncturable or peelable foil and forming one compartment

Definitions

  • the invention relates to a capsule for insertion into a head of a hookah, comprising a capsule body and a lid with at least one opening, wherein the capsule body and the lid enclose a portion space in which a single portion of water pipe tobacco is present, and wherein the lid by a weld moisture-tight is connected to the capsule body. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a capsule and a capsule produced by such a method. The invention also relates to a machine of the tobacco processing industry for manufacturing a capsule for insertion into a head of a water pipe.
  • Hookahs also called shishas, have been used for centuries for tobacco consumption.
  • a multi-flavored moist tobacco material is smoked, which is essentially a mixture of raw tobacco, molasses and glycerin.
  • Molasses is a honey-like dark brown sugar syrup that is a byproduct of the sugar pro- production and contains about 60% sugar.
  • hookah tobacco is not burned.
  • the tobacco material is heated so that its constituents evaporate or burn off.
  • a single portion of tobacco material is introduced into the head of a hookah and then covered as possible airtight example, with an aluminum foil. The aluminum foil is then perforated.
  • a charcoal tablet or a piece of red-hot charcoal is placed for heating the tobacco material.
  • the structure and function of a hookah are also described, for example, in DE 1 0 201 5 200 951 A1 of the applicant Hauni Maschinenbau GmbH, Hamburg.
  • a capsule for insertion into the head of a hookah consists of a capsule body which is closed with a sieve-shaped lid.
  • the capsule body and the lid surround a serving compartment containing a single serving of water pipe tobacco.
  • adhesive seals on the lid and bottom of the capsule body are removed. These seal openings in the lid and in the floor. After removing the seals, the openings are exposed, so that fresh air can penetrate into the capsule.
  • emerging from the water pipe tobacco combustion products and / or evaporating substances can escape from the capsule.
  • a capsule for insertion into a head of a hookah comprising a capsule body and a lid with at least one opening, wherein the capsule body and the lid enclose a portion space in which a single portion of water pipe tobacco is present, and wherein the lid by a Weld seam is moisture-tightly connected to the capsule body, and wherein the capsule is formed by the fact that the weld is generated without auxiliary material and the lid and the capsule body are connected by the weld directly to each other.
  • non-excipient means that the connection between the two components is made without supporting substances, and no substances or auxiliaries are used which aid in the formation of the weld connecting the two components the components are not connected to one another by adhesive substances or auxiliary substances The connection of the two components takes place exclusively through the auxiliary-free weld seam and waiving a sealing wax or the like.
  • the connection between the lid and the capsule body is not only moisture-proof.
  • the weld is preferably designed such that the lid and the capsule body are hermetically connected to each other. In other words, no material can pass through the weld into the capsule or out of the capsule.
  • the capsule body is for example a manufactured by deep drawing component.
  • the lid is, for example, a rolled component.
  • the capsule body is made of a sheet-closed material.
  • the lid is in particular a sieve, which has a closed and peripheral to the outer radius edge.
  • the weld is regularly structured.
  • a cross-corrugation In particular, it is structured periodically, it has, for example, a cross-corrugation.
  • a cross corrugation has, for example, a pitch between 50 pm and 350 ⁇ m, in particular between 100 ⁇ m and 300 ⁇ m, and in particular a pitch of between 1 50 pm and 250 pm.
  • the corrugation has in particular a depth between 30 pm and 70 pm, moreover in particular a depth between 40 pm and 60 ⁇ m.
  • the structuring of the weld seam allows a secure and reliable connection between the capsule body and the lid. be put.
  • the capsule is further developed in that the weld seam provides a connection between the lid and the capsule body, which is pressure-tight at least up to a pressure difference of 0.5 bar.
  • the weld seam which closes off the portion space from the environment is so stable that a pressure difference of at least 0.5 bar can prevail between the portion space and the surrounding space without the weld seam failing. It is preferably provided that the weld remains stable in a situation in which there is an overpressure of 0.5 bar in the portion space with respect to the surrounding space. However, it is also possible that, vice versa in the portion space, a negative pressure of 0.5 bar compared to the ambient space is present. Even in such a case, the remains
  • the lid is a sieve with a plurality of openings.
  • the capsule body has in particular at least one opening.
  • a plurality of openings for example in the manner of a sieve, are provided.
  • This opening (s) is / are preferably provided in a bottom of the capsule body opposite the lid. It is thus possible for fresh air to flow into the capsule and for the flavors resulting from the heating of the water pipe tobacco to flow out of the capsule.
  • the at least one opening of the lid is sealed with a manually removable seal moisture-proof and / or pressure-tight.
  • the bottom of the capsule body openings are sealed moisture-proof, in particular with a manually removable seal.
  • the manually removable seal has, for example, a Pull tab open, so that it can be easily removed before consuming the water pipe tobacco.
  • the moisture-proof packaging of the hookah tobacco makes it easy to store.
  • the capsule is formed by the capsule body having a sealing edge pointing away from the portion space and projecting outwards, the weld seam extending along a periphery of the lid in an edge region adjoining an outer edge of the lid and the sealing edge of the capsule body bent in a first position outwardly and bent in a second position in the opposite direction inwardly in the direction of the portion space, wherein the edge region of the lid between the first layer and the second layer is enclosed and the first layer and the second layer of the capsule body the weld is connected to the lid.
  • the sealing edge of the capsule is provided for sealing the capsule against a sealing shoulder of the head of the water pipe. So is advantageously avoided that in addition to the capsule air is sucked into the interior of the hookah.
  • the capsule body and the lid aluminum is preferably provided. These are, for example, aluminum suitable for packaging foodstuffs.
  • the material thickness of the capsule body and / or the lid lies in particular between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m, furthermore in particular between 100 ⁇ m and 150 ⁇ m. These material strengths have proven to be particularly advantageous for the production of a capsule in practice.
  • the capsule has a diameter of between 40 mm and 80 mm, more particularly between 50 mm and 70 mm, and in particular between 55 mm and 65 mm.
  • the sealing edge has in particular a width (measured in radial direction) between 1 mm and 3 mm.
  • the height of the capsule measured in a direction at least approximately perpendicular to a plane in which the lid extends, is in particular between 10 mm and 30 mm, and in particular between 15 mm and 25 mm.
  • the openings present in the lid in particular have a diameter between 1 mm and 2 mm.
  • the existing in the bottom of the capsule body openings in particular have a diameter between 2 mm and 6 mm.
  • the lid and the capsule body are interconnected by a plurality of welds.
  • the welds are at least approximately parallel to each other. Further, they are concentric, for example.
  • the object is further achieved by a method for producing a capsule for insertion into a head of a water pipe, wherein the capsule comprises a capsule body and a lid with at least one opening, and wherein the capsule body and the lid enclose a portion space in which a Single portion of water pipe tobacco is present, wherein the lid and the capsule body are placed relative to each other and moisture-tightly connected by a weld, the method is formed by the fact that the weld is generated without auxiliary material and the lid and the capsule body are directly connected by the weld ,
  • the process for producing the capsule has the same or similar advantages as already mentioned with regard to the capsule itself, so that repetitions are not required.
  • the method is further developed in that the lid and the capsule body are joined together by a ultrasonic welding process.
  • a laser welding process is provided, with which the sel stresses and the lid are connected directly and without auxiliary substances.
  • This laser welding process can be performed with and without welding wire. If the laser welding process is carried out with the aid of a welding wire, which is not regarded as an auxiliary substance and also does not represent such, the process is also referred to as plasma welding process.
  • the ultrasonic welding process is preferably developed by a material thickness of the capsule body and / or the lid between 50 ⁇ and 200 ⁇ , the U ltraschallsch bulk processor with a contact pressure between 1200 N and 2000 N, a welding time between 1 1 0 ms and 21 0 ms , An amplitude of the ultrasonic vibration between 24 pm and 36 ⁇ and / or an ultrasonic frequency between 1 8 kHz and 22 kHz is performed.
  • the ultrasonic welding connection is preferably produced with a structuring.
  • a periodically structured ultrasonic welded connection is produced, in particular a connection with a cross corrugation.
  • the weld is produced, in particular, with a corrugation having a depth of between 30 ⁇ m and 70 ⁇ m, and in particular a depth of between 40 ⁇ m and 60 ⁇ m.
  • the parameters mentioned have proven to be particularly suitable for producing a reliable and auxiliary substance-free welded connection between the cover and the capsule body.
  • the lid and the capsule body are produced by a drawing process (in particular a thermoforming process) from a blank, wherein in the drawing process, the surfaces of the blank of the lid and the blank of the capsule body are subjected to a drawing oil, and wherein in front connecting the capsule body with the lid, neither the lid nor the capsule body are cleaned of the drawing oil.
  • a drawing process in particular a thermoforming process
  • Welded connection can be provided. This of course also applies in the event that water pipe tobacco or components thereof reach the area of the weld to be produced. Even such contamination of the connection area does not mean that no reliable welded connection can be made. On the contrary, in particular with the process parameters mentioned above, a reliable connection can always be established, with short process times being achieved. Thus, for example, the welding time is only between 1 10 ms and 210 ms, after which an approximately equal holding time between 1 60 ms and 240 ms is sufficient to complete the welded connection.
  • the at least one opening of the lid is sealed moisture-tight with a manually removable seal.
  • the capsule and the water pipe tobacco contained therein are easily transportable and storable.
  • the capsule body has a pointing away from the portion space and outwardly projecting sealing edge, wherein the sealing edge of the capsule body is bent in a first position to the outside, the lid is placed on the first layer of the sealing edge and the lid is bent back in a second position in the opposite direction inwards in the direction of the portion space, so that the marginal is rich of the lid between the first layer and the second layer is included, and wherein the first layer and the second layer of the capsule body extending through a along a circumference of the lid in an adjacent to an outer edge of the lid edge region
  • the capsule body is inserted into an anvil and the lid is pressed with a stamp against the edge region of the capsule body and against the anvil.
  • a predetermined contact pressure which is for example between 1200 N and 2000 N, the stamp is in the
  • the U ltraschallsch spanaht is produced, which is preferably structured.
  • the punch is connected to a sonotrode, which oscillates with an amplitude between 24 pm and 36 pm.
  • the vibration mode of the sonotrode is preferably torsional.
  • the penetration depth of the produced ultrasound welding is preferably between 30 ⁇ m and 80 ⁇ m.
  • a capsule for insertion into the head of a water pipe which is produced by a method according to one or more of the aforementioned aspects.
  • Such a capsule has the same or similar advantages as previously mentioned.
  • the object is finally achieved by a machine of the tobacco-processing industry for producing a capsule according to one or more of the aforementioned aspects.
  • the machine comprises a ultrasonic welding device with an anvil and a punch, wherein the anvil is adapted to receive the capsule body and the punch arranged opposite the anvil is driven and moved such that the punch can be pressed with a predetermined contact pressure against the lid and against the sealing edge of the capsule body and against the anvil.
  • a method for producing a capsule as described according to one or more of the aforementioned embodiments is carried out with the U ltraschallsch dovorraum.
  • the machine of the tobacco-processing industry is set up to carry out a method according to one or more of the aforementioned aspects.
  • the machine for the tobacco-processing industry has the same or similar advantages as mentioned above with respect to the capsule and to the process for producing the capsule. Particularly advantageous is the short process time, which is required to connect the capsule body with the lid. The machine of the tobacco processing industry is thus able to achieve a high throughput and accordingly low unit costs for the connection of the individual components of the capsule.
  • 1 is a schematically simplified view of a hookah according to the prior art
  • 2 shows a schematically simplified view of a head of a water pipe with an inserted capsule in a cross section
  • Fig. 3 is a schematically simplified cross-sectional view through a
  • FIG. 5 is a schematically simplified plan view of a capsule from the top
  • Fig. 7 is a simplified schematic detail view of a structured weld
  • Fig. 8 is a schematically simplified view of a machine of the tobacco processing industry for manufacturing a capsule.
  • Fig. 1 shows a simplified schematic view of a water pipe 1 0 according to the prior art.
  • this has a glass container 12 which is filled with water 14.
  • a hose extension 1 6 is provided, to which a hose with a mouthpiece 18 is attached.
  • the mouthpiece 1 8 is connected via the hose extension 16 with the above the water 14 existing air space 22 in the glass container 12 in connection.
  • the glass container 12 is sealed at its upper end by means of a plug or a seal 24. Through the seal 24 extends a tubular column of smoke 26, which dips vertically from above into the glass container 12 and the lower end in the water 14, ie. below the water surface, ends.
  • a sealing plug 30 is provided, at the lower end of a shell 28 is attached.
  • a head 32 of the hookah 1 0 is placed on the sealing plug 30, a head 32 of the hookah 1 0 is placed. At the lower end of the head 32, this has a recess 34, which is designed complementary to the shape of the sealing plug 30, so that the head 32 with the smoke column 26 hermetically seals.
  • a central smoke duct 36 In the interior of the head 32 extends in the extension of the smoke column 26, a central smoke duct 36.
  • the smoke duct 36 is connected via flow openings 38 with a receiving space of the head 32, in which a capsule 60 is located.
  • the capsule 60 for insertion into the head 32 of the hookah 10 comprises a single portion of hookah tobacco 50. This single portion is located in a portion space 42 of the capsule 60.
  • the capsule 60 comprises a capsule body 62 and a lid 64, which together enclose the portion space 42.
  • the lid 64 and the capsule body 62 are connected by a weld 66 moisture-tight together.
  • a charcoal tablet 48 is placed on top of the lid 64.
  • the charcoal tablet 48 develops when burning a temperature of several 1 00 ° C and reaches its maximum heat output within a short time after lighting. It then burns down over a period of about 20 to 30 minutes. Flavors evaporate from the water pipe tobacco 50 due to the heat released from the charcoal tablet 48.
  • the smoker sucks on the mouthpiece 1 8, whereby in the air space 22 in the glass container 12, a negative pressure. This continues in the smoke column 26, so that air is sucked into the capsule 60. It Fresh air enters through the upper openings 46 present in the lid 64 into the portion space 42 of the capsule 60.
  • Smoke and flavorings resulting from the heating of the water pipe tobacco 50 leave the capsule 60 on its underside by lower openings 68 present in the bottom of the capsule body 62.
  • the fumigated flavorings enter the water 14 through the smoke column 26 down into the water 14 There they bubble up as bubbles, enter the air space 22 and then through the hose neck 1 6 and the mouthpiece 1 8 to the consumer.
  • Fig. 2 shows a schematically simplified view of the head 32 of a hookah 1 0 with inserted capsule 60, in a schematically simplified cross-sectional view.
  • the head 32 has a sealing shoulder 70 against which an outwardly projecting sealing edge 72 of the capsule 60 abuts.
  • the sealing edge 72 seals the capsule 60 at least approximately airtight from the head 32 of the hookah from 1 0.
  • secondary air flows into it, which does not flow through the portion space 42 of the capsule 60. This ensures that all sucked air also transports flavors emitted by the water pipe tobacco 50.
  • FIG. 3 shows a schematically simplified cross-sectional view of a capsule 60.
  • FIG. 4 shows a detail view of FIG. 3 in the region of the sealing edge 72 of the capsule 60.
  • FIG. 5 shows a schematically simplified plan view of the capsule 60 from its top side.
  • Fig. 6 shows a schematically simplified plan view of the capsule 60 from its underside. The capsule 60 will be further described below with reference to FIGS. 3 to 6.
  • the lid 64 and the capsule body 62 are connected by a weld 66 moisture-tight together.
  • the weld 66 (indicated in FIG. 4 as a cross-coated area and in FIG. 5 with a dashed line) is generated without auxiliary substance.
  • the weld 66 connects directly to the Material of the lid 64 with that of the capsule body 62, wherein the connection between the two components is made without supporting substances or auxiliaries.
  • auxiliaries are used which support the formation of the weld 66.
  • no additional adhesively acting substances or auxiliaries are used for the connection of the two components.
  • the capsule 60 does not comprise any substances due to these measures, which decompose or evaporate when heating the capsule 60 (for the purpose of consuming the water pipe tobacco 50).
  • the sealing varnish widely used in conventional capsules 60 decomposes at the high temperatures occurring in the consumption of the water pipe tobacco 50.
  • the decomposition products may enter the smoke stream intended for consumption, which is undesirable. This is advantageously avoided with the capsule 60 in accordance with aspects of the invention.
  • the weld 66 is preferably designed so stable and resistant that it is pressure-tight to at least a pressure difference of 0.5 bar.
  • the weld 66 thus remains stable and tight, even if there is a pressure difference of 5 bar between the portion space 42 and the space surrounding the capsule 60. This applies both to the case that there is an overpressure in the portion space 42 and also in the case that there is an underpressure in the portion space 42.
  • lower openings 68 are closed with a lower seal 78.
  • the upper openings 46 present in the cover 64 (see FIGS. 1 and 2) are closed by an upper seal 80.
  • the upper seal 80 and also the lower seal 78 are each provided with a tear-off provided tab 82 so that the seals 78, 80 can be easily removed manually.
  • the lid 64 is configured, for example, similar to a sieve, that is. he has a plurality of upper openings 46, of which in Fig. 5, some are indicated.
  • the bottom 76 of the capsule body 62 also has at least one opening 68 and is also preferably configured similar to a sieve.
  • the capsule body 62 (see Fig. 4) comprises a sealing edge 72 pointing away from the portioning space 42 and projecting outwardly. In the region of the sealing edge 72, the capsule body 62 is bent outwardly in a first position 84 and in a second position 86 in an opposite direction Direction inward in the direction of the portion space 42 bent back. The material of the capsule body 62 is thus crimped in the region of the sealing edge 72. In this case, an edge region 88 of the lid 64 between the first layer 84 and the second layer 86 is included. The edge region 88 (see Fig. 5) of the lid 64 extends along an outer edge of the lid 64 along its entire circumference.
  • the edge region 88 of the lid 64 corresponds approximately to that region of the lid 64 in which it is enclosed between the first layer 84 and the second layer 86 of the sealing edge 72 of the capsule body 62.
  • the first layer 84 and the second layer 86 of the capsule body 62 are connected by the weld 66 with the lid 64, more precisely, the edge region 88 of the lid 64.
  • FIG. 7 shows a schematically simplified detailed view of an exemplary structured weld 66.
  • the structure used is shown only in sections, continues periodically, as represented by dots.
  • the periodic cross-corrugation has a pitch between 50 ⁇ m and 350 ⁇ m.
  • the depth of the corrugation is, for example, 30 ⁇ m and 70 ⁇ m. This means that a height difference exists between the valleys 90 of the cross corrugation and the elevations 92 between 30 ⁇ m and 70 ⁇ m.
  • Surveys 92 are at their flanks ken 94 bevelled on all sides. For example, at an angle of less than 45 °.
  • the pitch of the illustrated cross-corrugation is measured between adjacent valleys 90, 90 ', in both directions of the cross-corrugation.
  • a machine of the tobacco-processing industry 96 shown schematically and simplified in FIG. 8 is used.
  • the machine 96 includes an anvil 100 for receiving the capsule body 62 and a relative to the anvil 100 arranged stamp 1 02.
  • the punch 102 is moved by means of a traversing device 1 04 in a lifting direction H and is with the shuttle 1 04 with a predetermined contact pressure against the Anvil 100 pressed.
  • a sonotrode 1 06 is connected to the punch 102.
  • the stamp 1 02 is driven using the traversing device 1 04 in the lifting direction H against the anvil 1 00 and presses the lid 64 in its edge region 88 against the capsule body 62 and thus against the anvil 1 00. Subsequently, an ultrasonic welding process is carried out in which the Sonotrode 1 06 stimulates the stamp 1 02 to U ltraschallschwingung.
  • the stamp 1 02, the anvil 100 and the sonotrode 106 together form an ultrasonic welding device in this sense.
  • the capsule body 62 and the lid 64 are connected to each other moisture-tight.
  • Weld 66 produced with the machine of the tobacco-processing industry 96 auxiliary-free, so that the lid 64 and the capsule body 62 are directly connected by the weld 66.
  • the contact pressure is for example between 1200 N and 2000 N.
  • the sonotrode 1 06 is excited, for example, to torsional oscillations, which have an amplitude between 24 pm and 36 pm.
  • the penetration depth of the ultrasonic welded joint produced in this way is for example between 30 pm and 80 pm.
  • the welding time is advantageously only between 1 10 ms and 21 0 ms. Subsequently, a holding time between 1 60 ms and 240 ms is optionally provided to complete the welding process.
  • a material thickness of the capsule body 62 is for example between 50 pm and 200 pm. The same applies to the material thickness of the lid 64.
  • the ultrasonic frequency with which the sonotrode 106 is excited is, for example, between 18 kHz and 22 kHz. The mentioned parameters have proven to be particularly advantageous for the production of an ultrasonic welded joint.
  • the lid 64 and the capsule body 62 are preferably made by a drawing process, for example, in a deep-drawing process, from a blank such as an aluminum sheet or an aluminum foil.
  • a drawing process for example, in a deep-drawing process, from a blank such as an aluminum sheet or an aluminum foil.
  • the surfaces of the blank of the lid 64 and the blank of the capsule body 62 are supplied with a drawing oil.
  • the connecting region 108 between the two components is contaminated, for example, by moist hookah tobacco 50. This also does not mean that no reliable connection can be made. The contamination thus plays no role for the quality of the welded connection 66 produced.
  • the produced capsule 60 is in the transport direction T from the machine of the tobacco processing industry 96 to the next process step fed.
  • the ultrasonic welding process only requires a very short process time, so that with the machine of the tobacco-processing industry 96 a high throughput can be achieved with low unit costs.
  • first location 86 second location

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kapsel (60) zum Einsetzen in den Kopf (32) 20 einer Wasserpfeife (10), eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie (96) und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kapsel (60). Die Kapsel (60) zum Einsetzen in einen Kopf (32) einer Wasserpfeife(10) umfasst einen Kapselkörper (62)und einen Deckel (64) mit zumindest einer Öffnung(46), wobei der Kapselkörper (62) und der Deckel (64) einen Portionsraum (42) umschließen, in dem eine Einzelportion Wasserpfeifentabak (50) vorhanden ist, und wobei der Deckel (64) durch eine Schweißnaht (66) feuchtigkeitsdicht mit dem Kapselkörper (62) verbunden ist, wobei die Schweißnaht (66) hilfsstofffrei erzeugt ist und der Deckel (64) und der Kapselkörper (62) durch die Schweißnaht (66) unmittelbar miteinander verbunden sind.

Description

Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf einer Wasserpfeife, Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie und Verfahren zum Herstellen einer solchen Kapsel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf einer Wasserpfeife, umfassend einen Kapselkörper und einen Deckel mit zumindest einer Öffnung, wobei der Kapselkörper und der Deckel einen Portionsraum umschließen , in dem eine Einzelportion Wasserpfeifentabak vorhanden ist, und wobei der Deckel durch eine Schweißnaht feuchtigkeitsdicht mit dem Kapselkörper verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kapsel und eine nach einem solchen Verfahren hergestellte Kapsel. Die Erfindung betrifft außerdem eine Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie zum Herstellen einer Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf einer Wasserpfeife.
Wasserpfeifen , auch Shishas genannt, werden seit Jahrhunderten zum Tabakkonsum verwendet. I n der Wasserpfeife wird ein vielfach aromatisiertes feuchtes Tabakmaterial geraucht, welches im Wesentlichen eine Mischung aus Rohtabak, Melasse und Glycerin ist. Melasse ist ein honigartiger dunkelbrauner Zuckersirup, der als Nebenprodukt der Zuckerpro- duktion anfällt und ca. 60 % Zucker enthält. Anders als bei anderen Rauchwaren wie Zigaretten oder Zigarren , wird Wasserpfeifentabak nicht verbrannt. Bei der Benutzung einer Wasserpfeife wird das Tabakmaterial erhitzt, so dass seine I nhaltsstoffe abdampfen bzw. abrauchen . Hierzu wird eine Einzelportion aus Tabakmaterial in den Kopf einer Wasserpfeife eingebracht und anschließend beispielsweise mit einer Aluminiumfolie möglichst luftdicht abgedeckt. Die Aluminiumfolie wird anschließend perforiert. Auf der Oberseite des so präparierten Wasserpfeifenkopfs wird zum Erhitzen des Tabakmaterials beispielsweise eine Kohletablette oder ein Stück glühende Holzkohle gelegt. Der Aufbau und die Funktion einer Wasserpfeife sind außerdem beispielsweise in der DE 1 0 201 5 200 951 A1 des Anmelders Hauni Maschinenbau GmbH , Hamburg, beschrieben .
Die Vorbereitung der Wasserpfeife ist relativ aufwendig. So muss das feuchte und klebrige Tabakmaterial händisch in den Kopf der Wasserpfeife eingefüllt und aufgelockert werden. Anschließend muss der Pfeifenkopf mit der Aluminiumfolie so dicht wie möglich verschlossen werden, was ebenso wie das anschließende Perforieren eine gewisse Übung erfordert. Einfacher und schneller ist die Befüllung des Kopfes einer Wasserpfeife mit einer Kapsel, in welcher der Wasserpfeifentabak abgefüllt ist. Eine solche Kapsel ist beispielsweise aus der EP 2 179 667 B 1 bekannt.
Eine Kapsel zum Einsetzen in den Kopf einer Wasserpfeife besteht aus einem Kapselkörper, der mit einem siebförmigen Deckel verschlossen ist. Der Kapselkörper und der Deckel umgeben einen Portionsraum, in dem sich eine Einzelportion Wasserpfeifentabak befindet. Bevor die Kapsel verwendet wird, werden auf dem Deckel und am Boden des Kapselkörpers vorhandene Klebesiegel entfernt. Diese verschließen im Deckel und im Boden vorhandene Öffnungen. Nach dem Entfernen der Siegel liegen die Öffnungen frei, so dass Frischluft in die Kapsel eindringen kann . Außerdem können aus dem Wasserpfeifentabak austretende Verbrennungsprodukte und/oder abdampfende Substanzen aus der Kapsel austreten .
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kapsel zum Einset- zen in einen Kopf einer Wasserpfeife, ein Verfahren zum Herstellen einer verbesserten Kapsel sowie eine Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie zum Herstellen einer verbesserten Kapsel anzugeben .
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf einer Wasserpfeife, umfassend einen Kapselkörper und einen Deckel mit zumindest einer Öffnung, wobei der Kapselkörper und der Deckel einen Portionsraum umschließen, in dem eine Einzelportion Wasserpfeifentabak vorhanden ist, und wobei der Deckel durch eine Schweißnaht feuchtigkeitsdicht mit dem Kapselkörper verbunden ist, und wobei die Kapsel dadurch fortgebildet ist, dass die Schweißnaht hilfsstofffrei erzeugt ist und der Deckel und der Kapselkörper durch die Schweißnaht unmittelbar miteinander verbunden sind .
I m Kontext der vorliegenden Beschreibung bedeutet„hilfsstofffrei", dass die Verbindung zwischen den beiden Bauteilen ohne unterstützende Stoffe hergestellt ist. Es werden keine Stoffe oder H ilfsstoffe eingesetzt, die die Bildung der Schweißnaht, welche die beiden Bauteile verbindet, unterstützt. I nsbesondere werden die Bauteile nicht durch adhäsiv wirkende Stoffe oder Hilfsstoffe miteinander verbunden. Die Verbindung der beiden Bauteile erfolgt ausschließlich durch die hilfsstofffreie Schweißnaht und unter Verzicht auf einen Siegellack oder ähnliches.
Es wird bei einer hilfsstofffreien Schweißnaht lediglich das Material des Deckels mit dem Material des Kapselkörpers (und umgekehrt) verbunden , wobei die beiden Materialien ihre Verbindung lediglich durch Einwirkung des Schweißvorgangs ohne unterstützende Wirkung oder Einwirkung irgendwelcher Hilfsstoffe eingehen . Bevorzugt ist die Verbindung zwischen Deckel und Kapselkörper nicht nur feuchtigkeitsdicht. Die Schweißnaht ist bevorzugt so ausgestaltet, dass der Deckel und der Kapselkörper hermetisch miteinander verbunden sind. Es kann also mit anderen Worten kein Material durch die Schweißnaht hindurch in die Kapsel hinein oder aus der Kapsel heraus gelangen . Der Kapselkörper ist beispielsweise ein durch Tiefziehen hergestelltes Bauteil. Der Deckel ist beispielsweise ein gewalztes Bauteil. Der Kapselkörper ist aus einem flächig geschlossenen Material hergestellt. Der Deckel ist insbesondere ein Sieb, welches einen geschlossenen und am äußeren Radius umlaufenden Rand aufweist.
Bei der Verwendung der Kapsel in einer Wasserpfeife wird diese auf mehrere 100 °C erhitzt, so dass zum Konsum des in der Kapsel enthaltenen Wasserpfeifentabaks dessen I nhaltsstoffe entweichen . Hierzu wird beispielsweise ein glühendes Stück Holzkohle oder eine Kohletablette auf den Deckel der Kapsel gelegt. Bei herkömmlichen Kapseln ist der Deckel in vielen Fällen mithilfe, zumindest aber unter Verwendung eines Siegellacks am Kapselkörper befestigt. Bei der starken Erwärmung der Kapsel zersetzt sich der Siegellack, wobei unerwünschte Schadstoffe freigesetzt werden . Es besteht die Gefahr, dass diese Schadstoffe in den zum Konsum vorgesehenen Strom aus Tabakrauch gelangen , was unerwünscht ist. Bei der erfindungsgemäßen Kapsel wird auf Zusatzstoffe vollständig verzichtet. I nsbesondere wird auf die Verwendung von Siegellack verzichtet. Kapselkörper und Deckel sind hilfsstofffrei und unmittelbar miteinander verbunden . So ist ausgeschlossen , dass Verbrennungsprodukte dieser Hilfsstoffe in den zum Konsum vorgesehenen Rauchstrom gelangen .
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schweißnaht regelmäßig strukturiert.
I nsbesondere ist sie periodisch strukturiert, sie weist beispielsweise eine Kreuzriffelung auf. Eine solche Kreuzriffelung hat beispielsweise eine Teilung zwischen 50 pm und 350 μηη , insbesondere zwischen 100 pm und 300 pm, ferner insbesondere eine Teilung von zwischen 1 50 pm und 250 pm. Die Riffelung weist insbesondere eine Tiefe zwischen 30 pm und 70 pm, ferner insbesondere eine Tiefe zwischen 40 pm und 60 μηη auf.
Durch die Strukturierung der Schweißnaht kann eine sichere und zuverlässige Verbindung zwischen dem Kapselkörper und dem Deckel bereit- gestellt werden .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kapsel dadurch fortgebildet, dass die Schweißnaht eine Verbindung zwischen dem Deckel und dem Kapselkörper bereitstellt, die zumindest bis zu einer Druckdifferenz von 0,5 bar druckdicht ist.
Mit anderen Worten ist die Schweißnaht, welche den Portionsraum gegenüber der Umgebung abschließt so stabil, dass zwischen dem Portionsraum und dem umgebenden Raum eine Druckdifferenz von mindestens 0,5 bar herrschen kann , ohne dass die Schweißnaht versagt. Es ist bevorzugt vorgesehen , dass die Schweißnaht in einer Situation stabil bleibt, bei der im Portionsraum ein Überdruck von 0,5 bar gegenüber dem umgebenen Raum herrscht. Ebenso ist es jedoch auch möglich , dass umgekehrt im Portionsraum ein Unterdruck von 0,5 bar gegenüber dem Umgebungsraum vorhanden ist. Auch in einem solchen Fall bleibt die
Schweißnaht stabil.
Ferner ist insbesondere vorgesehen , dass der Deckel ein Sieb mit einer Vielzahl von Öffnungen ist. Der Kapselkörper weist insbesondere zumindest eine Öffnung auf. Beispielsweise ist eine Vielzahl von Öffnungen , beispielsweise nach der Art eines Siebs, vorgesehen . Diese Öffnung(en) ist/sind bevorzugt in einem dem Deckel gegenüberliegenden Boden des Kapselkörpers vorgesehen. So ist es möglich , dass Frischluft in die Kapsel strömt und die bei der Erhitzung des Wasserpfeifentabaks entstehenden Aromastoffe aus der Kapsel ausströmen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen , dass die zumindest eine Öffnung des Deckels mit einem manuell entfernbaren Siegel feuchtigkeitsdicht und/oder druckdicht verschlossen ist.
Auch die im Boden des Kapselkörpers vorhandenen Öffnungen sind insbesondere mit einem manuell entfernbaren Siegel feuchtigkeitsdicht verschlossen . Das manuell entfernbare Siegel weist beispielsweise eine Ab- reißlasche auf, so dass es vor dem Konsum des Wasserpfeifentabaks einfach entfernt werden kann . Durch die feuchtigkeitsdichte Verpackung des Wasserpfeifentabaks ist dieser problemlos lagerfähig.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Kapsel dadurch fortgebildet, dass der Kapselkörper einen von dem Portionsraum wegzeigenden und nach außen abstehenden Dichtungsrand aufweist, wobei die Schweißnaht entlang eines U mfangs des Deckels in einem an einen Außenrand des Deckels angrenzenden Randbereich verläuft und der Dichtungsrand des Kapselkörpers in einer ersten Lage nach außen gebogen und in einer zweiten Lage in entgegengesetzter Richtung nach innen in Richtung des Portionsraums gebogen ist, wobei der Randbereich des Deckels zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage eingeschlossen ist und die erste Lage und die zweite Lage des Kapselkörpers durch die Schweißnaht mit dem Deckel verbunden sind .
Der Dichtungsrand der Kapsel ist zum Abdichten der Kapsel gegenüber einer Dichtungsschulter des Kopfes der Wasserpfeife vorgesehen . So wird vorteilhaft vermieden, dass neben der Kapsel Luft in den Innenraum der Wasserpfeife eingesogen wird . Außerdem kann in dem Dichtungsrand eine besonders zuverlässige und stabile Verbindung zwischen dem Deckel und dem Kapselkörper, durch den umgebördelten Dichtungsrand des Kapselkörpers, bereitgestellt werden .
Als Material für die Kapsel, also den Kapselkörper und den Deckel, ist bevorzugt Aluminium vorgesehen . Es handelt sich beispielsweise um zur Verpackung von Lebensmitteln geeignetes Aluminium. Die Materialstärke des Kapselkörpers und/oder des Deckels liegt insbesondere zwischen 50 μηη und 200 pm, ferner insbesondere zwischen 1 00 μηη und 150 pm. Diese Materialstärken haben sich in der Praxis als besonders vorteilhaft für die Herstellung einer Kapsel erwiesen. Die Kapsel hat insbesondere einen Durchmesser zwischen 40 mm und 80 mm , ferner insbesondere zwischen 50 mm und 70 mm, ferner insbesondere zwischen 55 mm und 65 mm. Der Dichtungsrand hat insbesondere eine Breite (gemessen in radialer Richtung) zwischen 1 mm und 3 mm. Die Höhe der Kapsel, gemessen in einer Richtung zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Ebene, in welcher sich der Deckel erstreckt, beträgt insbesondere zwischen 10 mm und 30 mm, ferner insbesondere zwischen 15 mm und 25 mm . Die in dem Deckel vorhandenen Öffnungen haben insbesondere einen Durchmesser zwischen 1 mm und 2 mm. Die im Boden des Kapselkörpers vorhandenen Öffnungen haben insbesondere einen Durchmesser zwischen 2 mm und 6 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Deckel und der Kapselkörper durch mehrere Schweißnähte miteinander verbunden . Beispielsweise sind die Schweißnähte zumindest näherungsweise parallel zueinander geführt. Ferner sind sie beispielsweise konzentrisch .
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf einer Wasserpfeife, wobei die Kapsel einen Kapselkörper und einen Deckel mit zumindest einer Öffnung um- fasst, und wobei der Kapselkörper und der Deckel einen Portionsraum umschließen , in dem eine Einzelportion Wasserpfeifentabak vorhanden ist, wobei der Deckel und der Kapselkörper relativ zueinander platziert werden und durch eine Schweißnaht feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden werden, wobei das Verfahren dadurch fortgebildet ist, dass die Schweißnaht hilfsstofffrei erzeugt wird und der Deckel und der Kapselkörper durch die Schweißnaht unmittelbar miteinander verbunden werden .
Auf das Verfahren zum Herstellen der Kapsel treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu , wie sie bereits im Hinblick auf die Kapsel selbst erwähnt wurden , so dass auf Wiederholungen verzichtet werden soll .
Vorteilhaft ist das Verfahren dadurch fortgebildet, dass der Deckel und der Kapselkörper durch ein U ltraschallschweißverfahren miteinander verbunden werden .
Alternativ ist ein Laserschweißverfahren vorgesehen, mit dem der Kap- selkörper und der Deckel direkt und hilfsstofffrei miteinander verbunden werden . Dieses Laserschweißverfahren kann mit und ohne Schweißdraht durchgeführt werden. Wird das Laserschweißverfahren unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahts, welcher nicht als Hilfsstoff aufgefasst wird und auch keinen solchen darstellt, durchgeführt, so wird das Verfahren auch als Plasmaschweißverfahren bezeichnet.
Das Ultraschallschweißverfahren ist bevorzugt dadurch fortgebildet, dass eine Materialstärke des Kapselkörpers und/oder des Deckels zwischen 50 μηη und 200 μηη liegt, wobei das U ltraschallschweißverfahren mit einem Anpressdruck zwischen 1200 N und 2000 N , einer Schweißdauer zwischen 1 1 0 ms und 21 0 ms, einer Amplitude der Ultraschallschwingung zwischen 24 pm und 36 μηη und/oder einer Ultraschallfrequenz zwischen 1 8 kHz und 22 kHz durchgeführt wird .
Bevorzugt wird die Ultraschallschweißverbindung mit einer Strukturierung hergestellt. Es wird insbesondere eine periodisch strukturierte Ultraschallschweißverbindung hergestellt, insbesondere eine Verbindung mit einer Kreuzriffelung.
Diese weist beispielsweise eine Teilung zwischen 50 μηη und 350 pm, insbesondere zwischen 1 00 pm und 300 pm, ferner insbesondere eine Teilung von zwischen 1 50 μηη und 250 pm auf. Die Schweißnaht wird insbesondere mit einer Riffelung hergestellt, die eine Tiefe zwischen 30 pm und 70 μηη, ferner insbesondere eine Tiefe zwischen 40 pm und 60 pm aufweist. Die genannten Parameter haben sich zur Herstellung einer zuverlässigen und hilfsstofffreien Schweißverbindung zwischen dem Deckel und dem Kapselkörper als besonders geeignet herausgestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen , dass der Deckel und der Kapselkörper durch ein Ziehverfahren (insbesondere ein Tiefziehverfahren) aus einem Rohling hergestellt werden, wobei in dem Ziehverfahren die Oberflächen des Rohlings des Deckels und des Rohlings des Kapselkörpers mit einem Ziehöl beaufschlagt werden, und wobei vor dem Verbinden des Kapselkörpers mit dem Deckel weder der Deckel noch der Kapselkörper von dem Ziehöl gereinigt werden .
Es ist also mit anderen Worten nicht erforderlich, die Oberflächen der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile vorzubehandeln. Trotz des auf den Oberflächen vorhandenen Ziehöls kann eine zuverlässige
Schweißverbindung bereitgestellt werden. Dies gilt selbstverständlich auch für den Fall , dass Wasserpfeifentabak oder Bestandteile davon in den Bereich der herzustellenden Schweißverbindung gelangen. Auch eine solche Verunreinigung des Verbindungsbereiches führt nicht dazu , dass keine zuverlässige Schweißverbindung mehr hergestellt werden kann. Im Gegenteil, insbesondere mit dem oben genannten Prozessparametern kann stets eine zuverlässige Verbindung hergestellt werden, wobei kurze Prozesszeiten erreicht werden . So beträgt die Schweißdauer beispielsweise nur zwischen 1 10 ms und 210 ms, wobei anschließend eine in etwa gleichlange Haltezeit zwischen 1 60 ms und 240 ms ausreichend ist, um die Schweißverbindung abzuschließen .
Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die zumindest eine Öffnung des Deckels mit einem manuell entfernbaren Siegel feuchtigkeitsdicht verschlossen wird .
Durch das feuchtigkeitsdichte Verschließen der vorhandenen Öffnungen im Deckel und auch der insbesondere im Boden des Kapselkörpers vorhandenen Öffnungen werden die Kapsel und der darin enthaltene Wasserpfeifentabak problemlos transportierbar und lagerbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen , dass der Kapselkörper einen von dem Portionsraum wegzeigenden und nach außen abstehenden Dichtungsrand aufweist, wobei der Dichtungsrand des Kapselkörpers in einer ersten Lage nach außen gebogen ist, der Deckel auf der ersten Lage des Dichtungsrands platziert wird und der Deckel in einer zweiten Lage in entgegengesetzter Richtung nach innen in Richtung des Portionsraums zurückgebogen wird, so dass der Randbe- reich des Deckels zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage eingeschlossen ist, und wobei die erste Lage und die zweite Lage des Kapselkörpers durch eine entlang eines Umfangs des Deckels in einem an einen Außenrand des Deckels angrenzenden Randbereich verlaufende
Schweißnaht mit dem Deckel verbunden werden .
I ndem das Material des Kapselkörpers im Dichtungsrand umgebördelt und der Deckel zwischen den umgebördelten Lagen platziert wird , wird eine besonders zuverlässige und dichte Verbindung zwischen den Bauteilen geschaffen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kapselkörper in einen Amboss eingelegt und der Deckel mit einem Stempel gegen den Randbereich des Kapselkörpers und gegen den Amboss ge- presst wird. Mit einem vorbestimmten Anpressdruck, welcher beispielsweise zwischen 1200 N und 2000 N liegt, wird der Stempel in dem
Schweißbereich auf den Deckel, den Kapselkörper und gegen den Amboss gedrückt. So wird die U ltraschallschweißnaht hergestellt, welche bevorzugt strukturiert ist. Hierzu ist der Stempel mit einer Sonotrode verbunden, welche mit einer Amplitude zwischen 24 pm und 36 pm schwingt. Die Schwingungsmode der Sonotrode ist bevorzugt torsional. Die Eindringtiefe der hergestellten U ltraschallschweißung beträgt bevorzugt zwischen 30 μηη und 80 pm.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Kapsel zum Einsetzen in den Kopf einer Wasserpfeife, welche nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der zuvor genannten Aspekte hergestellt ist. Auf eine solche Kapsel treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu , wie sie bereits zuvor erwähnt wurden .
Die Aufgabe wird schließlich gelöst durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie zum Herstellen einer Kapsel nach einem oder mehreren der zuvor genannten Aspekte. Die Maschine umfasst eine U ltraschallschweißvorrichtung mit einem Amboss und einem Stempel, wobei der Amboss zur Aufnahme des Kapselkörpers eingerichtet ist und der gegenüber dem Amboss angeordnete Stempel derart angetrieben und verfahrbar ist, dass der Stempel mit einem vorbestimmten Anpressdruck gegen den Deckel und gegen den Dichtungsrand des Kapselkörpers und gegen den Amboss gepresst werden kann. Dabei erfolgt mit der U ltraschallschweißvorrichtung ein Verfahren zum Herstellen einer Kapsel wie es gemäß einem oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsbeispiele beschreiben ist. Die Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie ist also mit anderen Worten zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der zuvor genannten Aspekte eingerichtet.
Auch auf die Maschine zur Tabak verarbeitenden I ndustrie treffen gleiche oder ähnliche Vorteile zu, wie bereits zuvor im Hinblick auf die Kapsel und auf das Verfahren zum Herstellen der Kapsel erwähnt wurden . Besonders vorteilhaft ist die kurze Prozesszeit, welche zur Verbindung des Kapselkörpers mit dem Deckel erforderlich ist. Die Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie ist also in der Lage einen hohen Durchsatz und dementsprechend geringe Stückkosten für die Verbindung der einzelnen Bauteile der Kapsel zu erreichen .
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich . Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen .
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben , wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Ansicht einer Wasserpfeife gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines Kopfs einer Wasserpfeife mit einer eingesetzten Kapsel in einem Querschnitt,
Fig. 3 eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht durch eine
Kapsel,
Fig. 4 eine Detailansicht hiervon ,
Fig. 5 eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf eine Kapsel von der Oberseite her,
Fig. 6 eine schematisch vereinfachte Draufsicht von der U nterseite her,
Fig. 7 eine schematisch vereinfachte Detailansicht einer strukturierten Schweißnaht und
Fig. 8 eine schematisch vereinfachte Ansicht einer Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie zum Herstellen einer Kapsel.
I n den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird .
Fig. 1 zeigt in schematisch vereinfachter Ansicht eine Wasserpfeife 1 0 gemäß dem Stand der Technik. I m unteren Bereich weist diese einen Glasbehälter 12 auf, der mit Wasser 14 gefüllt ist. An dem Glasbehälter 12 ist ein Schlauchansatz 1 6 vorgesehen, an dem ein Schlauch mit einem Mundstück 18 angebracht ist. Das Mundstück 1 8 steht über den Schlauchansatz 16 mit dem oberhalb des Wassers 14 vorhandenen Luftraum 22 im Glasbehälter 12 in Verbindung. Es ist außerdem ein Ventil 20 vorhanden , mit dem der Luftraum 22 belüftet werden kann . Der Glasbehälter 12 ist an seinem oberen Ende mittels eines Stopfens bzw. einer Dichtung 24 abgedichtet. Durch die Dichtung 24 hindurch erstreckt sich eine rohrförmige Rauchsäule 26, die von oben her vertikal in den Glasbehälter 12 eintaucht und dessen unteres Ende im Wasser 14, d .h . unterhalb der Wasseroberfläche, endet. An einem oberen Ende der Rauchsäule 26 ist ein Dichtungsstopfen 30 vorhanden, an dessen unterem Ende eine Schale 28 angebracht ist.
Auf den Dichtungsstopfen 30 ist ein Kopf 32 der Wasserpfeife 1 0 aufgesetzt. Am unteren Ende des Kopfes 32 weist dieser eine Ausnehmung 34 auf, die formkomplementär zu dem Dichtungsstopfen 30 ausgestaltet ist, so dass der Kopf 32 mit der Rauchsäule 26 luftdicht abschließt. I m I nneren des Kopfes 32 erstreckt sich in Verlängerung der Rauchsäule 26 ein zentraler Rauchkanal 36. Der Rauchkanal 36 ist über Durchströmöffnungen 38 mit einem Aufnahmeraum des Kopfes 32 verbunden, in dem sich eine Kapsel 60 befindet.
Die Kapsel 60 zum Einsetzen in den Kopf 32 der Wasserpfeife 10 umfasst eine Einzelportion Wasserpfeifentabak 50. Diese Einzelportion befindet sich in einem Portionsraum 42 der Kapsel 60. Die Kapsel 60 umfasst einen Kapselkörper 62 und einen Deckel 64, welche gemeinsam den Portionsraum 42 umschließen . Der Deckel 64 und der Kapselkörper 62 sind durch eine Schweißnaht 66 feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden .
Zum Konsum des Wasserpfeifentabaks 50 wird eine Kohletablette 48 auf eine Oberseite des Deckels 64 gelegt. Die Kohletablette 48 entwickelt beim Abbrand eine Temperatur von mehreren 1 00 °C und erreicht ihre maximale Heizleistung innerhalb kurzer Zeit nach dem Anzünden. Sie brennt anschließend über einen Zeitraum von ca. 20 bis 30 Minuten ab. Durch die von der Kohletablette 48 abgegebene Hitze dampfen Aromastoffe aus dem Wasserpfeifentabak 50 ab. Bei der Benutzung der Wasserpfeife 1 0 saugt der Raucher am Mundstück 1 8, wodurch in dem Luftraum 22 im Glasbehälter 12 ein Unterdruck entsteht. Dieser setzt sich in der Rauchsäule 26 fort, so dass Luft in die Kapsel 60 gesogen wird . Es tritt Frischluft durch im Deckel 64 vorhandene obere Öffnungen 46 in den Portionsraum 42 der Kapsel 60 ein. Rauch und Aromastoffe, welche beim Erhitzen des Wasserpfeifentabaks 50 entstehen, verlassen die Kapsel 60 an ihrer Unterseite durch im Boden des Kapselkörpers 62 vorhandene untere Öffnungen 68. Die abgerauchten bzw. abgedampften Aromastoffe gelangen mit dem Luftstrom durch die Rauchsäule 26 nach unten in das Wasser 14. Dort perlen sie als Blasen nach oben , gelangen in den Luftraum 22 und anschließend durch den Schlauchansatz 1 6 und das Mundstück 1 8 zum Konsumenten .
Fig. 2 zeigt eine schematisch vereinfachte Ansicht des Kopfes 32 einer Wasserpfeife 1 0 mit eingesetzter Kapsel 60, in einer schematisch vereinfachten Querschnittsansicht. Der Kopf 32 weist eine Dichtungsschulter 70 auf, an der ein nach außen abstehender Dichtungsrand 72 der Kapsel 60 anschlägt. Der Dichtungsrand 72 dichtet die Kapsel 60 zumindest annähernd luftdicht gegenüber dem Kopf 32 der Wasserpfeife 1 0 ab. So wird insbesondere vermieden, dass infolge des in der Rauchsäule 26 vorhandenen Unterdrucks Nebenluft in diese hineinströmt, welche nicht durch den Portionsraum 42 der Kapsel 60 strömt. So ist sichergestellt, dass sämtliche angesaugte Luft auch von dem Wasserpfeifentabak 50 abgegebene Aromen transportiert.
Fig. 3 zeigt eine schematisch vereinfachte Querschnittsansicht einer Kapsel 60. Fig. 4 zeigt eine Detailansicht von Fig. 3 im Bereich des Dichtungsrandes 72 der Kapsel 60. Fig. 5 zeigt eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die Kapsel 60 von ihrer Oberseite her. Fig. 6 zeigt eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die Kapsel 60 von ihrer Unterseite her. Die Kapsel 60 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 weiter beschrieben .
Der Deckel 64 und der Kapselkörper 62 sind durch eine Schweißnaht 66 feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden . Die Schweißnaht 66 (in Fig. 4 als kreuzgestrichener Bereich und in Fig. 5 mit gestrichelter Linie angedeutet) ist hilfsstofffrei erzeugt. Die Schweißnaht 66 verbindet direkt das Material des Deckels 64 mit demjenigen des Kapselkörpers 62, wobei die Verbindung zwischen den beiden Bauteilen ohne unterstützende Stoffe oder Hilfsstoffe hergestellt ist. Es werden also keine Hilfsstoffe eingesetzt, die die Bildung der Schweißnaht 66 unterstützen . Insbesondere werden auch keine zusätzlichen adhäsiv wirkenden Stoffe oder Hilfsstoffe zur Verbindung der beiden Bauteile eingesetzt. Vor allem wird auf die Verwendung von Siegellack o.ä. zur Verbindung der Bauteile vollständig verzichtet. Bei einer hilfsstofffreien Schweißnaht 66 wird lediglich das Material des Deckels 64 mit dem Material des Kapselkörpers 62 verbunden , wobei die Materialien dieser beiden Werkstücke eine Verbindung eingehen, die durch den Schweißvorgang und ohne unterstützende Wirkung oder Einwirkung irgendwelcher Hilfsstoffe entsteht.
Vorteilhaft umfasst die Kapsel 60 aufgrund dieser Maßnahmen keinerlei Stoffe, welche sich beim Erhitzen der Kapsel 60 (zum Zweck des Konsums des Wasserpfeifentabaks 50) zersetzen oder abdampfen . Der bei herkömmlichen Kapseln 60 vielfach verwendete Siegellack zersetzt sich nämlich bei den beim Konsum des Wasserpfeifentabaks 50 auftretenden hohen Temperaturen . Die Zersetzungsprodukte können in den zum Konsum vorgesehenen Rauchstrom gelangen , was unerwünscht ist. Dies wird bei der Kapsel 60 gemäß Aspekten der Erfindung vorteilhaft vermieden .
Die Schweißnaht 66 ist bevorzugt so stabil und widerstandsfähig ausgeführt, dass sie bis zumindest einer Druckdifferenz von 0,5 bar druckdicht ist. Die Schweißnaht 66 bleibt also stabil und dicht, auch wenn zwischen dem Portionsraum 42 und einem die Kapsel 60 umgebenden Raum 74 eine Druckdifferenz von 5 bar herrscht. Dies gilt sowohl für den Fall, dass in dem Portionsraum 42 ein Ü berdruck herrscht als auch für den Fall , dass in dem Portionsraum 42 ein U nterdruck herrscht. Um den Portionsraum 42 luftdicht zu verschließen, sind die im Boden 76 des Kapselkörpers 62 vorhandenen unteren Öffnungen 68 mit einem unteren Siegel 78 verschlossen . Die im Deckel 64 vorhandenen oberen Öffnungen 46 (vgl. Fig. 1 und 2) sind mit einem oberen Siegel 80 verschlossen . Das obere Siegel 80 und ebenso das untere Siegel 78 sind jeweils mit einer Abreiß- lasche 82 versehen , so dass sich die Siegel 78, 80 leicht manuell entfernen lassen .
Der Deckel 64 ist beispielsweise ähnlich wie ein Sieb ausgestaltet, d .h . er weist eine Vielzahl von oberen Öffnungen 46 auf, von denen in Fig. 5 einige angedeutet sind . Der Boden 76 des Kapselkörpers 62 weist ebenfalls zumindest eine Öffnung 68 auf und ist ebenfalls bevorzugt ähnlich wie ein Sieb ausgestaltet.
Der Kapselkörper 62 (vgl. Fig. 4) umfasst einen von dem Portionsraum 42 wegzeigenden und nach außen abstehenden Dichtungsrand 72. I n Bereich des Dichtungsrands 72 ist der Kapselkörper 62 in einer ersten Lage 84 nach außen gebogen und in einer zweiten Lage 86 in entgegengesetzter Richtung nach innen in Richtung des Portionsraums 42 zurückgebogen . Das Material des Kapselkörpers 62 wird also im Bereich des Dichtungsrands 72 umgebördelt. Dabei wird ein Randbereich 88 des Deckels 64 zwischen der ersten Lage 84 und der zweiten Lage 86 eingeschlossen . Der Randbereich 88 (vgl. Fig. 5) des Deckels 64 verläuft entlang eines Außenrandes des Deckels 64 entlang seines vollständigen Umfangs. Der Randbereich 88 des Deckels 64 entspricht in etwa demjenigen Bereich des Deckels 64, in dem dieser zwischen der ersten Lage 84 und der zweiten Lage 86 des Dichtungsrandes 72 des Kapselkörpers 62 eingeschlossen ist. Die erste Lage 84 und die zweite Lage 86 des Kapselkörpers 62 sind durch die Schweißnaht 66 mit dem Deckel 64, genauer dem Randbereich 88 des Deckels 64, verbunden .
Fig. 7 zeigt eine schematisch vereinfachte Detailansicht einer beispielhaft strukturierten Schweißnaht 66. Die verwendete Struktur ist lediglich abschnittsweise dargestellt, setzt sich, wie durch Punkte dargestellt, periodisch fort. Die periodische Kreuzriffelung weist beispielsweise eine Teilung zwischen 50 μηη und 350 pm auf. Die Tiefe der Riffelung beträgt beispielsweise 30 μηη und 70 pm. Dies bedeutet, dass eine Höhendifferenz zwischen den Tälern 90 der Kreuzriffelung und den Erhebungen 92 zwischen 30 μηη und 70 pm existiert. Die Erhebungen 92 sind an ihren Flan- ken 94 zu allen Seiten hin abgeschrägt. Beispielsweise in einem Winkel von flacher als 45 °. Die Teilung der dargestellten Kreuzriffelung wird zwischen benachbarten Tälern 90, 90' gemessen , in beide Richtungen der Kreuzriffelung.
Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Kapsel 60 zum Einsetzen in den Kopf 32 einer Wasserpfeife 10 wird beispielsweise eine schematisch und vereinfacht in Fig. 8 dargestellte Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie 96 eingesetzt.
Die Maschine 96 umfasst einen Amboss 100 zur Aufnahme des Kapselkörpers 62 und einen gegenüber dem Amboss 100 angeordneten Stempel 1 02. Der Stempel 102 ist mithilfe einer Verfahreinrichtung 1 04 in einer Heberichtung H verfahrbar und wird mit der Verfahreinrichtung 1 04 mit einem vorbestimmten Anpressdruck gegen den Amboss 100 gepresst. Außerdem ist mit dem Stempel 102 eine Sonotrode 1 06 verbunden . Bei Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen einer Kapsel 60 wird zunächst der Kapselkörper 62 in Transportrichtung T der Maschine 96 zugeführt und in den Amboss 1 00 eingelegt. Anschließend wird der Deckel 64 zugeführt und auf dem Kapselkörper 62 positioniert. Der Stempel 1 02 wird mithilfe der Verfahreinrichtung 1 04 in der Heberichtung H gegen den Amboss 1 00 gefahren und drückt den Deckel 64 in seinem Randbereich 88 gegen den Kapselkörper 62 und somit gegen den Amboss 1 00. Anschließend wird ein Ultraschallschweißverfahren durchgeführt, in dem die Sonotrode 1 06 den Stempel 1 02 zu einer U ltraschallschwingung anregt. Der Stempel 1 02, der Amboss 100 und die Sonotrode 106 bilden in diesem Sinne gemeinsam eine Ultraschallschweißvorrichtung.
Durch die Schweißnaht 66 werden der Kapselkörper 62 und der Deckel 64 feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden. Dabei wird die
Schweißnaht 66 mit der Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie 96 hilfsstofffrei erzeugt, so dass der Deckel 64 und der Kapselkörper 62 durch die Schweißnaht 66 unmittelbar miteinander verbunden werden . Der Anpressdruck liegt beispielsweise zwischen 1200 N und 2000 N . Die Sonotrode 1 06 wird beispielsweise zu Torsional-Schwingungen angeregt, welche eine Amplitude zwischen 24 pm und 36 pm aufweisen . Die Eindringtiefe der auf diese Weise hergestellten Ultraschallschweißverbindung beträgt beispielsweise zwischen 30 pm und 80 pm. Die Schweißdauer beträgt vorteilhaft lediglich zwischen 1 10 ms und 21 0 ms. Anschließend wird eine Haltezeit zwischen 1 60 ms und 240 ms optional vorgesehen , um den Schweißvorgang abzuschließen .
Eine Materialstärke des Kapselkörpers 62 liegt beispielsweise zwischen 50 pm und 200 pm. Gleiches gilt für die Materialstärke des Deckels 64. Die Ultraschallfrequenz, mit der die Sonotrode 106 angeregt wird , liegt beispielsweise zwischen 18 kHz und 22 kHz. Die genannten Parameter haben sich als besonders vorteilhaft für die Herstellung einer Ultraschallschweißverbindung erwiesen .
Der Deckel 64 und der Kapselkörper 62 sind bevorzugt durch ein Ziehverfahren , beispielsweise in einem Tiefziehverfahren , aus einem Rohling, wie beispielsweise einem Aluminiumblech oder einer Aluminiumfolie, hergestellt. Bei diesem Ziehverfahren werden die Oberflächen des Rohlings des Deckels 64 und des Rohlings des Kapselkörpers 62 mit einem Ziehöl beaufschlagt. Vor der Verbindung des Kapselkörpers 62 mit dem Deckel 64, ist es weder erforderlich den Deckel 64 noch den Kapselkörper 62 zu reinigen und insbesondere von dem Ziehöl zu befreien . Es ist trotzdem möglich , eine zuverlässige Schweißnaht 66 zwischen den beiden Bauteilen herzustellen . Gleiches gilt, wenn der Verbindungsbereich 108 zwischen den beiden Bauteilen beispielsweise durch feuchten Wasserpfeifentabak 50 verunreinigt wird. Auch dies führt nicht dazu , dass keine zuverlässige Verbindung mehr hergestellt werden kann. Die Verunreinigung spielt also für die Qualität der hergestellten Schweißverbindung 66 keine Rolle.
Die hergestellte Kapsel 60 wird in Transportrichtung T aus der Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie 96 dem nächsten Prozessschritt zugeführt. Vorteilhaft erfordert der Ultraschallschweißvorgang lediglich eine sehr kurze Prozesszeit, so dass mit der Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie 96 ein großer Durchsatz bei geringen Stückkosten erreicht werden kann .
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind , werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen . Erfindungsgemäße Ausführungsformen kön- nen durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein . I m Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit„insbesondere" oder„vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen .
Bezugszeichenliste
1 0 Wasserpfeife
12 Glasbehälter
14 Wasser
1 6 Schlauchansatz
1 8 Mundstück
20 Ventil
22 Luftraum
24 Dichtung
26 Rauchsäule
28 Schale
30 Dichtungsstopfen
32 Kopf
34 Ausnehmung
36 Rauchkanal
38 Durchströmöffnungen
42 Portionsraum
46 obere Öffnungen
48 Kohletablette
50 Wasserpfeifentabak
60 Kapsel
62 Kapselkörper
64 Deckel
66 Schweißnaht
68 untere Öffnungen
70 Dichtungsschulter
72 Dichtungsrand
74 umgebender Raum
76 Boden
78 unteres Siegel
80 oberes Siegel
82 Abreißlasche
84 erste Lage 86 zweite Lage
88 Randbereich
90' Täler
92 Erhebungen
94 Flanken
96 Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie
100 Amboss
102 Stempel
104 Verfahreinrichtung
106 Sonotrode
108 Verbindungsbereich
H Heberichtung
T Transportrichtung

Claims

Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf einer Wasserpfeife, Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie und Verfahren zum Herstellen einer solchen Kapsel Patentansprüche
1 . Kapsel (60) zum Einsetzen in einen Kopf (32) einer Wasserpfeife (1 0), umfassend einen Kapselkörper (62) und einen Deckel (64) mit zumindest einer Öffnung (46), wobei der Kapselkörper (62) und der Deckel (64) einen Portionsraum (42) umschließen, in dem eine Einzelportion Wasserpfeifentabak (50) vorhanden ist, und wobei der Deckel (64) durch eine Schweißnaht (66) feuchtigkeitsdicht mit dem Kapselkörper (62) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (66) hilfsstofffrei erzeugt ist und der Deckel (64) und der Kapselkörper (62) durch die Schweißnaht (66) unmittelbar miteinander verbunden sind .
2. Kapsel (60) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (66) regelmäßig strukturiert ist.
3. Kapsel (60) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (66) eine Verbindung zwischen dem Deckel (64) und dem Kapselkörper (62) bereitstellt, die zumindest bis zu einer Druckdifferenz von 0,5 bar druckdicht ist.
4. Kapsel (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (64) ein Sieb mit einer Vielzahl von Öffnungen (46) ist und insbesondere der Kapselkörper (62) ebenfalls zumindest eine Öffnung (68) aufweist.
5. Kapsel (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (46) des Deckels (64) mit einem manuell entfernbaren Siegel (80) feuchtigkeitsdicht und/oder druckdicht verschlossen ist.
6. Kapsel (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkörper (62) einen von dem Portionsraum (42) wegzeigenden und nach außen abstehenden Dichtungsrand (72) aufweist, wobei die Schweißnaht (66) entlang eines Umfangs des Deckels (64) in einem an einen Außenrand des Deckels (64) angrenzenden Randbereich (88) verläuft und der Dichtungsrand (72) des Kapselkörpers (62) in einer ersten Lage (84) nach außen gebogen und in einer zweiten Lage (86) in entgegengesetzter Richtung nach innen in Richtung des Positionsraums (42) gebogen ist, wobei der Randbereich des Deckels (64) zwischen der ersten Lage (84) und der zweiten Lage (86) eingeschlossen ist und die erste Lage (84) und die zweite Lage (86) des Kapselkörpers (62) durch die Schweißnaht (66) mit dem Deckel (64) verbunden sind .
7. Verfahren zum Herstellen einer Kapsel (60) zum Einsetzen in einen Kopf (32) einer Wasserpfeife (1 0), wobei die Kapsel (60) einen Kapselkörper (62) und einen Deckel (64) mit zumindest einer Öffnung (46) umfasst, und wobei der Kapselkörper (62) und der Deckel (64) einen Portionsraum (42) umschließen, in dem eine Einzelportion Wasserpfeifentabak (50) vorhanden ist, wobei der Deckel (64) und der Kapselkörper (62) relativ zueinander platziert werden und durch eine Schweißnaht (66) feuchtigkeitsdicht miteinander verbunden werden , dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (66) hilfs- stofffrei erzeugt wird und der Deckel (64) und der Kapselkörper (62) durch die Schweißnaht (66) unmittelbar miteinander verbunden werden .
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (64) und der Kapselkörper (62) durch ein Ultraschallschweißverfahren miteinander verbunden werden .
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Materialstärke des Kapselkörpers (62) und/oder des Deckels (64) zwischen 50 μηη und 200 pm liegt, wobei das U ltraschallschweißverfahren mit einem Anpressdruck zwischen 1200 N und 2000 N , einer Schweißdauer zwischen 1 1 0 ms und 21 0 ms, einer Amplitude der Ultraschallschwingung zwischen 24 pm und 36 pm und/oder einer Ultraschallfrequenz zwischen 1 8 kHz und 22 kHz durchgeführt wird .
1 0. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (64) und der Kapselkörper (62) durch ein Ziehverfahren aus einem Rohling hergestellt werden , wobei in dem Ziehverfahren die Oberflächen des Rohlings des Deckels (64) und des Rohlings des Kapselkörpers (62) mit einem Ziehöl beaufschlagt werden , und wobei vor dem Verbinden des Kapselkörpers (62) mit dem Deckel (64) weder der Deckel (64) noch der Kapselkörper (62) von dem Ziehöl gereinigt werden .
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (46) des Deckels (64) mit einem manuell entfernbaren Siegel (80) feuchtigkeitsdicht verschlossen wird .
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkörper (62) einen von dem Portionsraum (42) wegzeigenden und nach außen abstehenden Dichtungsrand (72) aufweist, wobei der Dichtungsrand (72) des Kapselkörpers (62) in einer ersten Lage (84) nach außen gebogen ist, der Deckel (64) auf der ersten Lage (84) des Dichtungsrands (72) platziert wird und der Deckel (64) in einer zweiten Lage (86) in entgegengesetzter Richtung nach innen in Richtung des Positionsraums (42) zurückgebogen wird, so dass der Randbereich (88) des Deckels (64) zwischen der ersten Lage (84) und der zweiten Lage (86) eingeschlossen ist, und wobei die erste Lage (84) und die zweite Lage (86) des Kapselkörpers (62) durch eine entlang eines Umfangs des Deckels (64) in einem an einen Außenrand des Deckels (64) angrenzenden Randbereich (88) verlaufende Schweißnaht (66) mit dem Deckel (64) verbunden werden .
1 3. Kapsel zum Einsetzen in einen Kopf (32) einer Wasserpfeife (1 0), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
14. Maschine der Tabak verarbeitenden I ndustrie (96) zum Herstellen einer Kapsel (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Maschine (96) eine Ultraschallschweißvorrichtung mit einem Amboss (1 00) und einem Stempel (1 02) umfasst, wobei der Amboss (1 00) zur Aufnahme des Kapselkörpers (62) eingerichtet ist und der gegenüber dem Amboss (1 00) angeordnete Stempel (1 02) derart angetrieben und verfahrbar ist, dass der Stempel (1 02) mit einem vorbestimmten Anpressdruck gegen den Deckel (64) und gegen den Dichtungsrand (72) des Kapselkörpers (62) und gegen den Amboss (1 00) gepresst werden kann, wobei die Ultraschallschweißvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 12 eingerichtet ist.
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