EP3156340A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer verpackungseinheit - Google Patents

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EP3156340A1
EP3156340A1 EP15190134.5A EP15190134A EP3156340A1 EP 3156340 A1 EP3156340 A1 EP 3156340A1 EP 15190134 A EP15190134 A EP 15190134A EP 3156340 A1 EP3156340 A1 EP 3156340A1
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EP
European Patent Office
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transverse
film tube
welding
welding jaw
film
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EP15190134.5A
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English (en)
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EP3156340B1 (de
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Hans Knops
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Teepak Spezialmaschinen GmbH and Co KG
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Teepak Spezialmaschinen GmbH and Co KG
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Priority to ES15190134.5T priority patent/ES2656220T3/es
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    • 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
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/06—Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it
    • B65B9/067—Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it the web advancing continuously
    • 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
    • B65B51/26—Devices specially adapted for producing transverse or longitudinal seams in webs or tubes
    • B65B51/30—Devices, e.g. jaws, for applying pressure and heat, e.g. for subdividing filled tubes
    • B65B51/306—Counter-rotating devices

Definitions

  • the following invention relates to an apparatus and a method for producing a packaging unit, in which a film web is formed by a longitudinal welding device to form a circumferentially closed film tube. This is transversely welded to form a leading transverse weld with a first transverse welding jaw. The one-sided sealed in this way film tube is filled with the goods to be packaged and then welded to form a trailing transverse weld with a second transverse jaw. Thereafter, the material is sealed in a film tube section which is closed by the two transverse welds in its longitudinal direction.
  • Such a method is commonly known as a form-fill-seal (FFS) method.
  • FFS form-fill-seal
  • the leading transverse weld of a subsequent packaging unit is usually created simultaneously with the trailing transverse weld of the packaging unit produced immediately in time, and the sheet material is separated between these two transverse welds in order to separate the packaging unit from the fed endless sheet material.
  • transverse welding jaws are movable transversely to the longitudinal extension of the film web in order to provide them with the leading or trailing transverse weld seams.
  • methods are also known in which the transverse welding jaws are entrained with the speed of the continuously conveyed film tube.
  • the two transverse welding jaws move synchronously with the speed of the film material in the feeding direction of the film webs are moved after forming the welds in a direction transverse to the longitudinal extent of the film webs to release the film freely and then against the direction of movement of the film web to its original position returned to provide the next length of the film tube with a trailing transverse weld, at the same time to close the adjoining film tube with the leading transverse weld and at the same time to separate the film material between the thus prepared leading and trailing transverse weld.
  • the material is usually introduced into the film tube by a hollow form shoulder forming the film tube from a flat film after the leading transverse weld seam has been formed.
  • the present invention seeks to improve the method mentioned at the outset.
  • the present invention intends, in particular, to specify an FFS method by means of which the packaging material can be compactly sealed in the film tube section which is transversely welded at each end.
  • the first transverse welding jaw is moved counter to the conveying direction of the present film web in the longitudinal direction of the film tube during the formation of the leading transverse weld seam. Accordingly, the first transverse welding jaw moves not only perpendicular to the longitudinal extension of the film tube, as is usual in welding. Rather, there is a controlled relative movement between the first transverse welding jaw and the film tube opposite to the conveying direction of the film web. The forming the weld seam surface elements of the film web are accordingly moved in the direction of a good receiving or surrounding hose section.
  • the gut-receiving hose or length section is a length of the film tube, which receives the respective good in the finished packaging unit.
  • the gut-receiving tube section in the sense of the present application is not necessarily separated from the endless supplied film tube, filled with good and / or closed at the trailing end.
  • the relative movement according to the invention By virtue of the relative movement according to the invention, the material introduced into the film tube and to be compacted is sealed compactly in the welded-on film tube section.
  • the relative movement of the first transverse welding jaw counter to the conveying direction of the film web and in the longitudinal direction of the same causes not only any arbitrary weld seam is formed, but also that aligned from the weld in the direction of the side walls of the packaging unit end wall portions aligned in a predetermined manner are, preferably at right angles to the side walls which extend in the conveying direction.
  • Such a preferred orientation of the end wall sections is achieved in particular when the first transverse welding jaw is moved by half the width in the longitudinal direction and counter to the conveying direction of the film web, while simultaneously stopping the transport of the film web. Since usually two transverse welding jaws are applied on opposite sides against the film tube, symmetrically moving the mutual welding jaws in this direction and by that amount will cause the weld to stretch in the widthwise direction, i.e. in the direction of the width. is arranged transversely to the longitudinal extent of the film tube in the middle at right-angled orientation of the end wall portions relative to the side walls.
  • the movements of the method according to the invention of the welding jaws relative to the film tube are relative movements.
  • the welding jaw can be stationary for this purpose and the film tube can be moved or the film tube can be stationary while the welding jaw is being moved.
  • both the film tube and the welding jaw can be moved during the formation of the leading and / or trailing transverse weld.
  • this film tube section is moved during formation of the trailing transverse weld against the conveying direction of the film, in such a way that the film tube section of the approximates second welding jaw.
  • the formation of the trailing transverse weld is thus under impact of the frontal wall portions relative to the side walls of the hose section, which promotes a compressed recording of the goods in the hose section.
  • the hose section is moved in the longitudinal direction of the film tube counter to the conveying direction thereof.
  • the second transverse welding jaw is preferably moved by half the width of the film tube section against the conveying direction and in the longitudinal direction of the film tube relative to the film tube section to a possible rectangular orientation of the frontal wall sections immediately adjacent to the trailing transverse weld to the side walls to reach.
  • the film tube is usually moved by a propulsion device in the direction of the first welding jaw.
  • the first transverse welding jaw can be provided stationary for this purpose.
  • the second transverse welding jaw is preferably moved parallel to the longitudinal extent of the film material like the first transverse welding jaw.
  • the first and second transverse welding jaws are coupled together in a manner known per se, preferably with the interposition of a separating device provided between the first and second transverse welding jaws, in order to separate a double-sided sealed film tube section from the continuous continuous material.
  • a separating device can be formed, for example, by a knife or else by an ultrasonic cutting device which effects the separation.
  • the separation is essentially thermal.
  • the material is moved together with the film tube section by a distance that is twice as large as the path of the second transverse welding jaw parallel to the longitudinal extent of the film tube during welding of the trailing transverse weld.
  • This movement is the movement of the second transverse welding jaw and thus also the first transverse welding jaw coupled thereto in the direction of the goods.
  • the material should be attached to the leading end of the film tube section to be welded, particularly to form a bottom extending transversely to the longitudinal extent of the sheeting containing film tube section with to double Be supplied, so that this film tube section not only tracked the moving welding jaws, but also moves in the direction of the second transverse welding jaw and thus against the also moving against the feed direction of the tubing first transverse welding jaw is formed.
  • the gut receiving film tube portion is moved relative to the first and second transverse welding jaw and this in the same direction, but by half the absolute amount in the longitudinal direction of the already closed on one side film tube.
  • the film tube is not transported when forming the transverse weld.
  • the transverse welding jaws are preferably reversibly moved and are particularly preferably mounted pivotably, so that the welding jaws from a starting position, in which the two opposite first transverse welding jaws for forming the leading transverse weld and the opposite second transverse welding jaws for forming the trailing transverse weld between them a space leave free, which allows the passage of the film tube, pivoted inwards and can be simultaneously moved against the conveying direction of the film tube.
  • the welding jaws are driven in the opposite direction, usually pivoted to be brought back to the starting position.
  • the development according to claim 5 results in that the first cross-welding jaw already touches the material to be sealed by the leading transverse weld seam when it is being applied to the film tube, which later has to form the transverse weld seam.
  • This section of material of the film tube is gripped accordingly accordingly.
  • the opposing surfaces of the film tube, which form the transverse weld later, are accordingly synchronously moved towards each other from both sides, without resulting in a relative sliding movement between the film material and the transverse welding jaw, and that until the film material between the opposite first transverse welding jaws or second transverse welding jaws welded in the end position to form the transverse weld has been.
  • the second transverse welding jaw from the application to the film tube until the completion of the trailing transverse weld in the direction of the material without a relative movement between the second transverse welding jaw and the film material takes place.
  • the aforementioned cyclical movement of the first and / or second transverse welding jaw on a circular path segment represents a preferred constructive embodiment, which ensures the desired relative movement in the longitudinal direction on the one hand as well as a slipping as possible slide the film web until the production of the weld.
  • This movement is also a directed to the central longitudinal axis of the film tube movement.
  • opposite regions of the film tube are to be touched once by the transverse weld seam and then moved inwards in the direction of the central longitudinal axis of the film tube and welded there.
  • Slippage of film material between the first and the second transverse welding jaw is to be prevented.
  • the transverse welding jaws also cause the bottom to be shaped against the product to be packaged. This is particularly preferable when the material is not bulk material but discrete units such as a plurality of teabags stacked against each other or the like, which basically have a rectangular, flat shape.
  • side folding elements engage on opposite sides of the film tube, which in each case enclose on the opposite sides of the film tube between them the first and the second welding jaws.
  • at least two isfaltfinger each provided on opposite sides of the film tube, the engagement direction substantially corresponds to the extension direction of the welding jaws or the weld. These two isfaltfinger are spaced apart in the longitudinal direction of the film tube, in such a way that the two first and second welding jaws between the two isfaltfinger can be arranged.
  • the leading transverse weld seam is first formed.
  • the material is usually introduced into the film tube section until the material against the bottom formed by the leading transverse weld seam now end-time closed hose rests.
  • the side folding elements initially engage at the level of the central longitudinal axis of the hose and strike the film material inward.
  • corresponding side folding elements each having two side folding fingers, are brought into contact with opposing surfaces of the film tube, which extend substantially perpendicular to those surfaces on which the transverse weld seams are formed, in order to strike the tubular film material symmetrically.
  • the transverse welding jaws are brought into action simultaneously, so that at the same time the film is wrapped and pressed by the transverse welding jaws opposite side surfaces inwards and finally applied against each other and welded.
  • the film tube section is wound up at least in a leading region to a substantially rectangular cross-section profile by suction segments, so that the tube longitudinally closed by the longitudinal welding device a predetermined shape is impressed. It is sufficient to provide opposite suction segments, which suck and hold the film material on sidewall portions of the outer periphery. Between these suction segments, the film material extends freely.
  • the leading region is usually at least in this phase of the process, such an area which is provided in the conveying direction behind the transverse welding jaws.
  • the leading portion of the film tube section is usually still a part of the endlessly supplied film tube, but which is already closed with the leading transverse weld, preferably filled with the good.
  • the material can be introduced into the film tube section before the suction segments reach the action. Because usually the product to be packaged is inserted through the forming tube in the film tube section, and that at a relatively high speed. The material usually forces air into the closed end of the film tube section and thereby expands it, so that the material can be easily introduced into the film tube section.
  • the suction segments it is usually ensured that the cross-section of the packaging drawn up by the latter provides a substantially cylindrical receptacle for the product to be packaged.
  • About the suction segments is usually imparted a movement, which the receiving the material film tube portion in the direction of the second transverse welding jaw and moved in the longitudinal direction of the film tube.
  • the suction segments are preferably attached to holding arms which are provided opposite one another and preferably pivotable, which are connected to a common support.
  • the support is usually movable relative to the transverse welding jaws, preferably by twice the distance traveled by the transverse welding jaws in the longitudinal direction of the film tube during the production of the leading or trailing transverse weld seam.
  • the supports can also be connected to the eccentric drive to the welding jaws. In this case, couples a lever arm, which has twice the length of the lever arm for the transverse welding jaws, the support in such a way with the eccentric drive of the transverse welding jaws, that the support is movable in the longitudinal direction of the film tube, but not in the transverse direction.
  • the lever has accordingly a driver for conveying the movement in the longitudinal direction, wherein the support is held in the transverse direction by suitable guides fixed. In this way, the movement of the material surrounding the film tube section on the one hand and the movement of the transverse welding jaws on the other hand can be realized simply constructive.
  • the material receiving the film tube section is specifically formed at its trailing end in the context of training the trailing transverse weld.
  • folding edges are realized to urge the opposing side surfaces of the film tube portion to each other.
  • the folding edges accordingly hit the film material on the opposite side surfaces and in a plane parallel to the extension of the trailing transverse weld. Accordingly, defined edges result between the side walls and the front wall sections, which open into the trailing transverse weld seam.
  • the material is usually inserted against the force action direction of earth gravity in the tube section.
  • the tube is aligned with its central longitudinal axis parallel to the force action direction of the earth's gravity. Rather, it is sufficient a certain inclination of this axis relative to the direction of force of gravity, so that the good, for example, rests against a punch that introduces the good in the end-welded film tube section before it is separated from the film continuous material.
  • This procedure also prevents the leading seam from passing through the film tube incident material is overly mechanically stressed as long as the film material is still warm and not fully loadable due to the welding process.
  • a plurality of items to be packaged are stacked against the holding force of a movable holding punch in a carriage located in a loading position. After stacking a good forming number of items in the carriage this is moved to a Ausschiebeposition in which the good is inserted from a feed punch in the film tube section.
  • the movement is usually carried out in the context of a translational movement.
  • the peculiarity of the preferred method is that the carriage is moved from the loading position to the Ausschiebeposition and / or from the Ausschiebeposition to the loading position transversely to the direction of movement of the holding punch and / or feed punch, while the holding punch and / or the feed punch still in engages the carriage.
  • the stamps are usually movable only in the longitudinal direction, but otherwise provided in a fixed location.
  • the carriage accordingly has a longitudinal slot through which the at least one punch can be moved radially relative to the carriage to move the carriage during the engagement of the corresponding punch from one to the other position.
  • the present invention further provides an apparatus for producing a packaging unit of the type mentioned, in particular a device for producing packaging units with teabags, in which a plurality of tea bags stacked on top of each other form the product in the sense of the present invention.
  • the device is a form-fill-seal device having a forming shoulder for forming a circumferentially closed tube from a supplied film web and a longitudinal welding device associated with the forming shoulder for forming the circumferentially closed film tube.
  • first and second welding jaws are provided for forming the leading or trailing transverse weld seam.
  • the device according to the invention is designed so that it can perform the previously discussed kinematics, ie the first transverse welding jaw in the longitudinal direction of the film tube during welding of the leading transverse weld moves, in the direction of a film tube portion which is adapted to receive the goods. Furthermore, the invention provides a first means for moving the first transverse welding jaw in the longitudinal direction and in the direction of the longitudinal welding device when welding the leading transverse weld seam. The first means accordingly allow the relative movement described with reference to claim 1 of the present application.
  • the device according to the invention has second means, which are specified in claim 12 and enable the preferred method of claim 2.
  • the second means are preferably formed by the aforementioned suction segments, which are coupled to the previously discussed support preferably purely translationally driven by eccentric to the cyclical movement of the first and second transverse welding jaw.
  • the suction segments preferably form an element for gripping and moving the product surrounding the hose section according to the embodiment of claim 14.
  • the preferred development of the device according to the invention according to claim 15 specifies a side folding element, the effects of which have already been explained above with reference to claim 7.
  • the positive coupling prevents misalignment of the sofaltimplantations and leads this at any time the movement of the transverse welding jaws in the longitudinal direction.
  • the coupling is preferably such that the side folding elements at least as far as and as long as they interact directly with the material of the film tube, lie on the central longitudinal axis of the film tube, but at least not be moved transversely to the direction of advance of the film tube.
  • the side folding elements are accordingly preferably forcibly coupled with the transverse welding jaws in the longitudinal direction of the film tube, but in a direction perpendicular thereto, preferably stationary or at least approximately stationary.
  • the Figure 1A and 2a show a top perspective and bottom views of an apparatus for carrying out the method for producing a packaging unit with a rectangular forming tube 2, which has a mating surface to one only in the Figures 1A and 2A shown longitudinal welding device 4 forms and a formed over a not shown forming shoulder to a circumferential tube shaped film tube 6 with its outer peripheral surface.
  • longitudinal welding device 4 forms and a formed over a not shown forming shoulder to a circumferential tube shaped film tube 6 with its outer peripheral surface.
  • a plurality of teabags 8 which are in the temporally rear sequences of FIGS. 1 and 2 are shown.
  • the forming tube 2 is associated with two conveyor belts 10 which engage on opposite first side walls 12 through the molded tube 2 to form a rectangular cross-section tubular film 6.
  • each welding jaw assembly 14 is provided, each having opposing first transverse welding jaws 16 and second transverse welding jaws 18 with a cutting device provided therebetween.
  • Each welding jaw assembly 14 is mounted on a support arm 20 which is secured via hinges G on reserved pivoted drive pulleys 22. All drive pulleys 22 are forcibly synchronized with each other on a base 23 and positively synchronized with each other via a designated hinge rod assembly 25.
  • Reference numeral 24 denotes a side folding member. Opposite to the second side walls 13, which extend at right angles to the first side walls 12, a side folding element 24 is provided in each case. Each side folding element 24 has two isfaltfinger which are provided in the conveying direction F one behind the other, wherein the front side folding finger 26 and the rear sofaltfinger 28 is characterized in the conveying direction.
  • these side folding elements 24 are positively synchronized to each other via a lever arm assembly 29 with respect to your feed movement.
  • the sofaltium 24 are each secured to the lever arms 30 of the lever arm assembly 29, which are each coupled via an articulated arm 32 with a holder 34, which in turn is connected to the holder arms 20.
  • the articulated arms 32 are pivotally connected to the associated lever arm 30 about a common point relative to the holder 34 via a first hinge 35 and in each case by way of a second articulated joint 36.
  • Both lever arms 30 are connected via a third joint 37 to a support 38 which is fixedly connected to the holder 34 and is supported on the base 23 via a hinge arrangement 39 provided with reference numerals in FIGS. 2A and 2B.
  • the arms 30 and 32 and the bearing 38 form the lever arm assembly 29.
  • the hinge assembly 39 has for this purpose a first lever arm 39a, which is directly connected to the base 23 and at the free end a second support arm 39b is pivotally mounted, the other end is pivotally connected to a third support arm 39c, which in turn carries the support 38.
  • the support 38 is fixed in a direction perpendicular to the conveying direction F, in a direction parallel thereto, however, movably mounted together with the oscillating movement of the holding arm 20.
  • the individual teabags 8 are stacked against the force of the holding punch 44 in the carriage 40. It should be below the representation of the carriage 40 in the Figures 3A-3F a tea bag making machine is provided which pushes individually made tea bags 8 into the carriage 40.
  • the loading punch 48 engages the carriage 40 after the necessary number of tea bags 8 in the carriage 40 has been introduced by a tea bag manufacturing machine against the force of the holding punch 44 and after the carriage 40 has been moved from the loading position B to the Ausschiebeposition A. So is in FIG. 3E the feed punch 48 is shown with its front end within the carriage 40.
  • the tea bags 8 have already partially leave the carriage 40 and are partially received in the forming tube 2, which for reasons of a simpler representation in the Figures 3E-3F taken away.
  • the carriage 40 has a longitudinal slot 50 passing through the housing of the carriage 40 in the longitudinal direction of the punches 44, 48.
  • This longitudinal slot 50 offers the possibility of moving the carriage 40 from the loading position B to the pushing-out position A, while the holding punch 40 has already been displaced in order to compress a small number of tea bags in the direction of the tea-bag production machine (cf. FIGS. 3E, 3F; 4E, 4F ).
  • the carriage 40 is designed such that it can be translationally moved between the two positions A, B, while the feed punch 48 engages in the carriage 40 (see sequence FIGS. 3E, 3F; FIGS. 4E, 4F )
  • the longitudinal slot 50 is dimensioned so that at least one push rod of the loading punch 48 may be received within the carriage 40, while said translational movement of the carriage 40 is made.
  • the film tube 6 is formed in a manner known per se from a flat foil material and via the not shown forming shoulder. This is welded by the longitudinal welding device 4 in its longitudinal extent. This results in the circumferentially closed film tube 6.
  • the film tube 6 is moved by the conveyor belts 10 in the conveying direction F. It is assumed that, in a previous step, first the film tube 6 has been provided with a leading transverse weld seam identified by reference numeral 52 (cf. FIG. 1 B) , A length section 56 suitable for receiving the predetermined number of tea bags (hereinafter "package 54") is then formed and pushed out beyond the welding jaw order 14 in the conveying direction F (cf. Figures 1B . C ; 2A .
  • FIG. 2A an initial position at which the welding jaw assemblies 14 and the side folding members 24 are maximally removed from the film tube 6, whereas
  • Figure 1E . 2E illustrates the end position, in which the welding jaw assemblies 14 have created with the inclusion of the film material against each other and the sofalticide 24 immediately adjacent to the welding jaw assembly 14 maximum penetrated into the film tube 6.
  • the package 54 is now in the end closed by the leading transverse weld 52 hose section 56 (see. FIG. 1E) for receiving just that pack 54 inserted through the loading punch 58. While the rectangular end of the feed tube 48 is still at the level of seefaltimplantations 24, the two 39faltfinger 26, 28 already contact the second side walls 13.
  • the front end of the feed punch 48 has one for receiving the sofaltfinger 26, 28 appropriately trained funnel shape.
  • the arranged below the second side walls 13 portions of the feed punch 48 are retracted at the height of the central longitudinal axis and each inwardly. After the introduction of the package 54, the conveyor belts 10 are stopped. There is no more sheet material is pushed over the forming tube 2 in the direction of the welding jaw assemblies 14.
  • the two sealing jaw assemblies 14 are moved towards each other. This movement takes place through the drive disks 22, so that the welding jaw assemblies 14 are not only delivered at right angles to the central longitudinal axis L in the direction of the film tube 6, but also with a speed component parallel to the conveying direction F against this conveying direction F are moved.
  • the welding jaw assemblies 14 Due to the forced coupling of the sofaltimplantation 24 by the push rod 34, the welding jaw assemblies 14 are moved over the support arms 20, the sofaltimplantation 24 at the same speed relative to the central longitudinal axis L and transversely to the entire movement.
  • the welding jaw assemblies 14 and the side folding members 24 are thereafter provided at the same height relative to each other, however, move relative to the forming tube 2 with the eccentric movement of the drive pulleys 22.
  • the cutter 19 provided between the first and second welding jaws 16, 18 thereafter separates one denoted by reference numeral 64 and in Figure 1F shown packaging unit of the supplied endless film tube 6. This separation takes place during welding in the Figure 1E shown position.
  • the packaging unit 64 thus isolated may be withdrawn from the device. This conveying out of the packaging unit 64 filled with the pack 54, which constitutes a product in the sense of the present invention, will be described in particular with reference to FIGS FIGS. 1 . 2 B to 2E to be discribed.
  • the welding jaw assemblies 14 are now moved in the conveying direction F and moved further apart.
  • the side folding 24 will be in your Figures 1A and 2A returned starting position shown.
  • the film tube material 6 is conveyed in order to prepare the filling of a further longitudinal section 56 with material 54.
  • the method described above is particularly suitable for enclosing, in the present case, a package 54 of tea bags 8 in a compact manner in a film tube 6 closed by means of FFS technology.
  • the loading punch 58 also causes a certain compression of the packing 54 within the longitudinal section 56 closed on one side.
  • the introduction of the side folding elements 24 even before the detachment of the embroidery punch 48 from the packing 54 ensures that the packing is compressed in this Mold introduced package 54 may be held substantially in the compressed form and then sealed in the longitudinal section 56 by welding.
  • FIGS. 1 and 2 can be seen at the base 23 fixed support arms 66 which are mounted relative to the base 23 pivotally.
  • the free end of the respective holding arm 66 is located near the welding jaw assembly 14 and on the side facing away from the forming tube 2.
  • the support arms 66 are spaced apart so that they can receive the finished packaging unit 64 between them.
  • the retaining arms 66 are pivotably mounted on a support 67.
  • This support 67 is movable in the conveying direction F, but not movably mounted in a direction transverse thereto and connected via a lever arm with at least one of the drive pulleys 22, which is twice as long as the lever arm between the center of the drive pulley 22 and the hinge point G. Movement of the welding jaw assembly 14 against the conveying direction F accordingly leads to a movement that is twice as large in the direction of the directional arrow Z counter to the conveying direction F.
  • the support 67 is moved with the support arms 66 hinged thereto when moving the transverse welding jaw assemblies 14 in the direction of these transverse welding jaw assemblies 14 and the forming tube 2 in the conveying direction F. They take with it filled with the Good 54 length portion 56 of the film tube 6. In the meantime, however, this tube section 56 is clamped between the holding arms 66, which is illustrated in FIGS. 7A to 7C.
  • FIGS. 1 . 2A the retaining arms 66 are pivoted apart.
  • the suction segments identified by reference numeral 68 are provided in the form of deformable absorbent pads, which are adapted to cooperate with the tube section 56 filled with material 54 projecting above the welding jaw assembly 14 in order to open this packaging section in a rectangular manner.
  • For the suction segments 68 must rest only on opposite side surfaces.
  • Fig. 1 . 2 C are the holding arms 66 pivoted toward each other.
  • the retaining arms 66 at their front free ends with reference numeral 70 marked folding edges, which project beyond the provided with the Saugelsegmenten 68 surfaces of the support arms 66 inwardly and towards each other.
  • reference numeral 70 marked folding edges
  • these folding edges 70 cause the foil material to be deflected at the trailing end of the reference numeral 56 marked hose section.
  • the trailing end of the side walls of the packaging unit 64 to be produced in the conveying direction F is forced inward. This results in a defined edge between the side walls and the front wall sections containing the trailing transverse weld 62.
  • FIGS. 1 . 2C to E how the particular FIGS. 1 . 2C to E can be seen, then filled with Good 54 length portion 56 is brought closer to them due to the relative movement of the support 57 in the direction of the welding jaw assembly 14.
  • the path between the maximum distance of the post 57 from the cross weld jaw assembly 14 Figure 1A to the minimum distance after Figure 1E At the same time by the movement of the drive pulleys, the welding jaw assembly 14 makes a path about half the width in the direction of the forming tube 2, there is a relative path between the Weld jaw assembly 14 and the support 67 with the support arms 66 of half the width.
  • the material of the film tube 6 is taken inwardly relative to the folding edges 70, so that the trailing transverse weld 62 basically protrudes from the last teabag of the package 54 in the conveying direction F. This ensures a compact enclosure of the package 54 in the packaging unit 64.
  • the support 67 When opening the welding jaw assembly 14, the support 67 is also moved in the conveying direction F. It takes the packaging unit 64 with it and removes it from the welding jaw assembly 14. Finally, the holding arms 66 open. The suction segments 68 are deactivated, so that the finished packaging unit 64 can be dropped.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit (64), bei dem eine Folienbahn durch eine Längsschweißeinrichtung (4) zu einem umfänglich geschlossenen Folienschlauch (6) geformt wird, der zum Ausbilden einer vorlaufenden Querschweißnaht (52) mit einer ersten Querschweißbacke (16) quer verschweißt, mit zu verpackendem Gut (54) gefüllt und danach zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht (62) mit einer zweiten Querschweißbacke (18) verschweißt wird. Zum kompakten Einsiegeln des Gutes (54) mittels eines solchen FFS-Verfahrens schlägt die vorliegende Erfindung vor, dass die erste Querschweißbacke (16) beim Ausbilden der vorlaufenden Querschweißnaht (52) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) entgegen der Förderrichtung (F) der Folienbahn bewegt wird. Desweiteren schlägt die vorliegende Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung vor, die ein erstes Mittel (20, 22) zum Bewegen der ersten Querschweißbacke (16) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung (4) beim Verschweißen der vorlaufenden Querschweißnaht (52) aufweist.

Description

  • Die folgende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit, bei dem eine Folienbahn durch eine Längsschweißeinrichtung zu einem umfänglich geschlossenen Folienschlauch geformt wird. Dieser wird zum Ausbilden einer vorlaufenden Querschweißnaht mit einer ersten Querschweißbacke quer verschweißt. Der in dieser Weise einseitig verschlossene Folienschlauch wird mit dem zu verpackendem Gut gefüllt und danach zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht mit einer zweiten Querweißbacke verschweißt. Danach ist das Gut in einem Folienschlauchabschnitt eingesiegelt, der durch die beiden Querschweißnähte in seiner Längsrichtung verschlossen ist.
  • Ein solches Verfahren ist gemeinhin als Form-Fill-Seal (FFS)-Verfahren bekannt. Bei einem solchen Verfahren werden üblicherweise die vorlaufende Querschweißnaht einer späteren Verpackungseinheit zeitgleich mit der nachlaufenden Querschweißnaht der zeitlich unmittelbar zuvor hergestellten Verpackungseinheit erstellt und zwischen diesen beiden Querschweißnähten das Folienmaterial getrennt, um die Verpackungseinheit von dem zugeführten endlos-Folienmaterial zu trennen.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahrensführungen bekannt. Grundsätzlich sind die Querschweißbacken quer zu der Längserstreckung der Folienbahn beweglich, um diese mit den vor- bzw. nachlaufenden Querschweißnähten zu versehen. Es sind aber auch Verfahren bekannt, bei welchen die Querschweißbacken züglich mit der Geschwindigkeit des kontinuierlich geförderten Folienschlauches mitgeführt werden. In diesem Fall laufen die beiden Querschweißbacken synchron mit der Geschwindigkeit des Folienmaterials in Zuführrichtung der Folienbahnen mit, werden nach dem Ausbilden der Schweißnähte in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Folienbahnen bewegt, um die Folie frei zugeben und danach entgegen der Bewegungsrichtung der Folienbahn an ihre Ausgangsposition zurückgeführt, um das nächste Längenstück des Folienschlauches mit einer nachlaufenden Querschweißnaht zu versehen, zeitgleich den daran anschließenden Folienschlauch mit der vorlaufenden Querschweißnaht zu verschließen und gleichzeitig zwischen der so hergestellten vorlaufenden und nachlaufenden Querschweißnaht das Folienmaterial zu trennen.
  • Das Gut wird dabei üblicherweise durch eine den Folienschlauch aus einer ebenen Folie bildende hohle Formschulter in den Folienschlauch eingebracht, nachdem die vorlaufende Querschweißnaht ausgebildet worden ist.
  • Die vorliegende Erfindung will das eingangs genannte Verfahren verbessern Die vorliegende Erfindung will insbesondere ein FFS-Verfahren angeben, mit dem das verpackende Gut kompakt in dem jeweils endseitig quer verschweißten Folienschlauchabschnitt eingesiegelt werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die erste Querschweißbacke beim Ausbilden der vorlaufenden Querschweißnaht in Längsrichtung des Folienschlauchs entgegen der Förderrichtung der vorliegenden Folienbahn bewegt. Die erste Querschweißbacke bewegt sich dementsprechend nicht nur wie beim Schweißen üblich rechtwinklig zu der Längserstreckung des Folienschlauches. Vielmehr ergibt sich eine gesteuerte Relativbewegung zwischen der ersten Querschweißbacke und dem Folienschlauch entgegen der Förderrichtung der Folienbahn. Die die Schweißnaht ausbildenden Flächenelemente der Folienbahn werden dementsprechend in Richtung auf einen das Gut aufnehmenden bzw. umgebenden Schlauchabschnitt zu bewegt. Der das Gut aufnehmende Schlauch- bzw. Längenabschnitt ist dabei ein Längenabschnitt des Folienschlauches, der bei der fertig gestellten Verpackungseinheit das jeweilige Gut in sich aufnimmt. Der das Gut aufnehmende Schlauchabschnitt im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist dabei noch nicht notwendigerweise von dem endlos zugeführten Folienschlauch abgetrennt, mit Gut gefüllt und/oder an dem nachlaufenden Ende verschlossen.
  • Durch dieerfindungsgemäße Relativbewegung wird das in den Folienschlauch eingebrachte und zu verpackende Gut kompakt in dem abgeschweißten Folienschlauchabschnitt eingesiegelt. Dabei führt die Relativbewegung der ersten Querschweißbacke entgegen der Förderrichtung der Folienbahn und in Längsrichtung derselben dazu, dass nicht nur eine irgendwie geartete beliebige Schweißnaht ausgebildet wird, sondern auch dass die von der Schweißnaht in Richtung auf die Seitenwände der Verpackungseinheit abgehenden stirnseitigen Wandabschnitte in vorbestimmter Weise ausgerichtet werden, bevorzugt rechtwinklig zu den Seitenwänden, die sich in Förderrichtung erstrecken.
  • Eine solche bevorzugte Ausrichtung der stirnseitigen Wandabschnitte wird insbesondere dann erreicht, wenn die erste Querschweißbacke um die halbe Breite in Längsrichtung und entgegen der Förderrichtung der Folienbahn bewegt wird, während gleichzeitig der Transport der Folienbahn gestoppt wird. Da üblicherweise zwei Querschweißbacken an gegenüberliegenden Seiten gegen den Folienschlauch angelegt werden, führt ein symmetrisches Bewegen der beiderseitigen Schweißbacken in dieser Richtung und um diesen Betrag dazu, dass die Schweißnaht in Breitenrichtung, d.h. quer zu der Längserstreckung des Folienschlauches mittig bei rechtwinkliger Ausrichtung der stirnseitigen Wandabschnitte relativ zu den Seitenwänden angeordnet wird.
  • Bei den Bewegungen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Schweißbacken relativ zu dem Folienschlauch handelt es sich um Relativbewegungen. Grundsätzlich kann hierzu die Schweißbacke ortsfest und der Folienschlauch bewegt werden oder aber der Folienschlauch ortsfest sein, während die Schweißbacke bewegt wird. Ebenso gut können sowohl der Folienschlauch als auch die Schweißbacke beim Ausbilden der vorlaufenden und/oder nachlaufenden Querschweißnaht bewegt werden. Mit Blick auf eine einfache Steuerung zur Durchführung des Verfahrens ist es indes zu bevorzugen, den von der Längsschweißeinrichtung in Richtung auf die erste Querschweißbacke vorgetriebenen Folienschlauch anzuhalten, wenn die vorlaufende Querschweißnaht hergestellt wird, wohingegen die dazu erforderliche Querschweißbacke relativ zu und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung und damit den angehaltenen zugeführten Folienschlauch bewegt wird.
  • Mit Blick auf eine noch kompaktere Einsiegelung des Gutes in dem das Gut umgebenden Folienschlauchabschnitt wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass dieser Folienschlauchabschnitt beim Ausbilden der nachlaufenden Querschweißnaht entgegen der Förderrichtung der Folie bewegt wird, und zwar derart, dass der Folienschlauchabschnitt sich der zweiten Schweißbacke annähert. Die Ausbildung der nachlaufenden Querschweißnaht erfolgt somit unter Einschlag der stirnseitigen Wandabschnitte relativ zu den Seitenwänden des Schlauchabschnitts, was eine komprimierte Aufnahme des Gutes in dem Schlauchabschnitt fördert. Auch hierbei wird der Schlauchabschnitt in Längsrichtung des Folienschlauches entgegen der Förderrichtung desselben bewegt. Beim Ausbilden der nachlaufenden Querschweißnaht befindet sich der Folienschlauchabschnitt mit dem Gut üblicherweise auf einer der Längsschweißeinrichtung gegenüberliegenden Seite der zweiten Querschweißbacke.
  • Auch bei dieser bevorzugten Ausgestaltung wird die zweite Querschweißbacke bevorzugt um die halbe Breite des Folienschlauchabschnittes entgegen der Förderrichtung und in Längsrichtung des Folienschlauches relativ zu dem Folienschlauchabschnitt bewegt, um eine möglichst rechtwinklige Ausrichtung der stirnseitigen Wandabschnitte unmittelbar benachbart zu der nachlaufenden Querschweißnaht bis hin zu den Seitenwänden zu erreichen.
  • Dabei wird der Folienschlauch üblicherweise durch eine Vortriebseinrichtung in Richtung auf die erste Schweißbacke zu bewegt. Die erste Querschweißbacke kann hierzu ortsfest vorgesehen sein. Die zweite Querschweißbacke wird beim Verschweißen der nachlaufenden Querschweißnaht vorzugsweise indes wie die erste Querschweißbacke parallel zu der Längserstreckung des Folienmaterials bewegt. So wird der Aufnahmeraum für das Gut in dem beidseitig geschlossenen Folienschlauchabschnitt komprimiert und das Gut platzsparend in dem Folienschlauchabschnitt eingesiegelt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind in an sich bekannter Weise die erste und zweite Querschweißbacke miteinander gekoppelt, vorzugsweise unter Zwischenlage einer Trenneinrichtung, die zwischen der ersten und der zweiten Querschweißbacke vorgesehen ist, um einen beidseitig versiegelten Folienschlauchabschnitt von dem kontinuierlichen Endlosmaterial zu trennen. Eine solche Trenneinrichtung kann beispielsweise durch ein Messer oder aber durch eine die Trennung bewirkende Ultraschallschneideinrichtung gebildet sein. So erfolgt die Trennung im Wesentlichen thermisch. Das Gut wird dabei zusammen mit dem Folienschlauchabschnitt um einen Weg bewegt, der doppelt so groß wie der Weg der zweiten Querschweißbacke parallel zur Längserstreckung des Folienschlauches beim Verschweißen der nachlaufenden Querschweißnaht ist. Diese Bewegung ist die Bewegung der zweiten Querschweißbacke und damit auch der damit gekoppelten ersten Querschweißbacke in Richtung auf das Gut. Da bei der vorliegenden Erfindung die zweite Querschweißbacke in Richtung auf das Gut in Längsrichtung des vorliegenden Schlauches zu bewegt wird, um dieses zu komprimieren, sollten insbesondere zur Ausbildung eines sich quer zur Längserstreckung des Folienmaterials ersteckenden Bodens an den vorlaufenden Ende des abzuschweißenden Folienschlauchabschnitts der das Gut enthaltende Folienschlauchabschnitt mit dazu doppeltem Weg zugeführt werden, sodass dieser Folienschlauchabschnitt nicht nur den sich bewegenden Schweißbacken nachgeführt, sondern auch in Richtung auf die zweite Querschweißbacke bewegt und damit gegen die sich ebenfalls entgegen der Vorschubrichtung des Schlauchmaterials bewegende erste Querschweißbacke geformt wird. Mithin wird bei der bevorzugten Verfahrensführung vorzugsweise der das Gut aufnehmende Folienschlauchabschnitt relativ zu der ersten und der zweiten Querschweißbacke bewegt und diese in der gleichen Richtung, jedoch um den hälftigen absoluten Betrag in Längsrichtung des bereits einseitig geschlossenen Folienschlauches.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Folienschlauch beim Ausbilden der Querschweißnaht nicht transportiert. Die Querschweißbacken indes werden bevorzugt reversierend bewegt und sind besonders bevorzugt verschwenkbar gelagert, so dass die Schweißbacken von einer Ausgangsstellung, in welcher die beiden sich gegenüberliegenden ersten Querschweißbacken zur Ausbildung der vorlaufenden Querschweißnaht und die sich gegenüberliegenden zweiten Querschweißbacken zur Ausbildung der nachlaufenden Querschweißnaht zwischen sich einen Raum freilassen, der das Hindurchleiten des Folienschlauches erlaubt, nach innen verschwenkt und dabei gleichzeitig auch entgegen der Förderrichtung des Folienschlauches bewegt werden können. Nachdem die ersten bzw. zweiten Querschweißbacken gegeneinander unter Verpressung des dazwischen liegenden Folienmaterials anliegen und damit ihre Endstellung erreicht haben, werden die Schweißbacken in entgegengesetzter Richtung angetrieben, üblicherweise verschwenkt, um zurück in die Ausgangsstellung verbracht zu werden.
  • Die Weiterbildung nach Anspruch 5 führt dazu, dass die erste Querschweißbacke das durch die vorlaufende Querschweißnaht zu siegelnde Material bereits beim Anlegen an den Folienschlauch an der Stelle berührt, die später die Querschweißnaht zu bilden hat. Dieser Materialabschnitt des Folienschlauches wird dementsprechend spezifisch gegriffen. Die einander gegenüberliegenden Flächen des Folienschlauches, die die Querschweißnaht später ausbilden, werden dementsprechend von beiden Seiten synchron aufeinander zu bewegt, ohne dass sich eine relative Gleitbewegung zwischen dem Folienmaterial und der Querschweißbacke ergibt, und zwar so lange, bis das Folienmaterial zwischen den gegenüberliegenden ersten Querschweißbacken bzw. zweiten Querschweißbacken in der Endstellung zur Ausbildung der Querschweißnaht verschweißt worden ist. Aus den zuvor diskutierten Überlegungen ist es auch zu bevorzugen, die zweite Querschweißbacke vom Anlegen an den Folienschlauch bis zum Fertigstellen der nachlaufenden Querschweißnaht in Richtung auf das Gut zu zubewegen, ohne dass eine Relativbewegung zwischen der zweiten Querschweißbacke und dem Folienmaterial stattfindet.
  • Die zuvor erwähnte zyklische Bewegung der ersten und/oder zweiten Querschweißbacke auf einem Kreisbahnsegment stellt dabei eine bevorzugte konstruktive Ausgestaltung dar, welche die gewünschte Relativbewegung in Längsrichtung einerseits wie auch ein möglichst gleitfreies Mitnehmen der Folienbahn bis zum Herstellen der Schweißnaht andererseits gewährleistet.
  • Diese Bewegung ist auch eine zur Mittellängsachse des Folienschlauches gerichtete Bewegung. Auch hierdurch sollen einander gegenüberliegende Bereiche des Folienschlauches durch die Querschweißnaht einmal berührt und dann nach innen in Richtung auf die Mittellängsachse des Folienschlauches bewegt und dort verschweißt werden. Das Abrutschen von Folienmaterial zwischen der ersten bzw. der zweiten Querschweißbacke soll verhindert werde. Die Querschweißbacken bewirken dementsprechend auch ein Formen des Bodens zur Anlage gegen das zu verpackende Gut. Dies ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn es sich bei dem Gut nicht um Schüttgut handelt, sondern um diskrete Einheiten, wie beispielsweise eine Vielzahl von gegeneinander gestapelten Teebeuteln oder der gleichen, die im Grunde eine rechteckige, flache Form haben.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung greifen auf gegenüberliegenden Seiten des Folienschlauches Seitenfaltelemente ein, die jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten des Folienschlauches zwischen sich die erste und die zweite Schweißbacke einschließen. Bei dieser bevorzugten Weiterbildung sind zumindest zwei Seitenfaltfinger jeweils auf gegenüberliegende Seiten des Folienschlauches vorgesehen, deren Eingreifrichtung im Wesentlichen der Erstreckungsrichtung der Schweißbacken bzw. der Schweißnaht entspricht. Diese zwei Seitenfaltfinger sind in Längsrichtung des Folienschlauches voneinander beabstandet, und zwar derart, dass die beiden ersten und zweiten Schweißbacken zwischen den beiden Seitenfaltfinger angeordnet werden können. Wie bereits zuvor erwähnt wird zunächst die vorlaufende Querschweißnaht gebildet. Dann wird üblicherweise das Gut in den Folienschlauchabschnitt eingebracht, bis das Gut gegen den durch die vorlaufende Querschweißnaht gebildeten Boden des nunmehr endzeitig geschlossenen Schlauches anliegt. Danach greifen zunächst die Seitenfaltelemente vorzugsweise auf Höhe der Mittellängsachse des Schlauches ein und schlagen das Folienmaterial nach innen ein. Üblicherweise werden von gegenüberliegenden Flächen des Folienschlauches, die sich im Wesentlichen rechtwinklig zu denjenigen Flächen erstecken, an denen die Querschweißnähte ausgebildet werden, entsprechende Seitenfaltelement mit je zwei Seitenfaltfingern zur Einwirkung gebracht, um das Schlauchfolienmaterial symmetrisch einzuschlagen. Dabei werden die Querschweißbacken simultan zur Einwirkung gebracht, sodass gleichzeitig die Folie eingeschlagen und durch die Querschweißbacken gegenüberliegende Seitenflächen nach innen gedrückt und schließlich gegeneinander angelegt und verschweißt werden. Durch die Seitenfaltelemente wird das kompakte Einsiegeln des Gutes in dem Folienschlauch begünstigt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Folienschlauchabschnitt zumindest in einem vorlaufenden Bereich zu einem im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Profil durch Saugsegmente aufgezogen, sodass dem durch die Längsschweißeinrichtung umfänglich geschlossenen Schlauch eine vorbestimmte Form aufgeprägt wird. Dabei reicht es aus, gegenüberliegende Saugsegmente vorzusehen, die das Folienmaterial an Seitenwandabschnitten des Außenumfangs ansaugen und halten. Zwischen diesen Saugsegmenten erstreckt sich das Folienmaterial frei. Der vorlaufende Bereich ist üblicherweise jedenfalls in dieser Phase des Ablaufs ein solcher Bereich, der in Förderrichtung hinter den Querschweißbacken vorgesehen ist. Der vorlaufende Bereich des Folienschlauchabschnittes ist dabei üblicherweise noch ein Teil des endlos zugeführten Folienschlauches, der aber bereits mit der vorlaufenden Querschweißnaht verschlossen ist, bevorzugt mit dem Gut gefüllt ist. Das Gut kann dabei in den Folienschlauchabschnitt eingebracht werden, bevor die Saugsegmente zur Einwirkung gelangen. Denn üblicherweise wird das zu verpackende Gut durch das Formrohr in den Folienschlauchabschnitt eingeschoben, und zwar mit relativ hoher Geschwindigkeit. Das Gut drängt dabei üblicherweise Luft in den endseitig geschlossenen Folienschlauchabschnitt und weitet diesen dadurch auf, so dass das Gut problemlos in den Folienschlauchabschnitt eingebracht werden kann. Durch die Saugsegmente wird indes üblicherweise sichergestellt, dass der durch diese aufgezogene Querschnitt der Verpackung eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme für das zu verpackende Gut bereitstellt. Über die Saugsegmente wird üblicherweise eine Bewegung vermittelt, die den das Gut aufnehmenden Folienschlauchabschnitt in Richtung auf die zweite Querschweißbacke und in Längsrichtung des Folienschlauches zu bewegt. Die Saugsegmente sind hierzu vorzugsweise an gegenüberliegend zu einander vorgesehenen, bevorzugt verschwenkbaren Haltearmen befestigt, die mit einer gemeinschaftlichen Stütze verbunden sind. Die Stütze ist üblicherweise relativ zu den Querschweißbacken beweglich, und zwar bevorzugt um den doppelten Weg, den die Querschweißbacken in Längsrichtung des Folienschlauches beim Herstellen der vorlaufenden bzw. nachlaufenden Querschweißnaht zurücklegen. Die Stützen kann dabei ebenfalls mit dem Exzenterantrieb zu den Schweißbacken verbunden sein. Dabei koppelt ein Hebelarm, der die doppelte Länge des Hebelarmes für die Querschweißbacken hat, die Stütze derart mit dem Exzenterantrieb der Querschweißbacken, dass die Stütze in Längsrichtung des Folienschlauches beweglich ist, nicht aber in Querrichtung. Der Hebel hat dementsprechend einen Mitnehmer zur Vermittlung der Bewegung in Längsrichtung, wobei die Stütze in Querrichtung durch geeignete Führungen ortsfest gehalten ist. Auf diese Weise lässt sich die Bewegung des das Gut umgebenden Folienschlauchabschnittes einerseits und die Bewegung der Querschweißbacken andererseits einfach konstruktiv verwirklichen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der das Gut aufnehmende Folienschlauchabschnitt an seinem nachlaufenden Ende im Rahmen der Ausbildung der nachlaufenden Querschweißnaht spezifisch umgeformt. Hierzu sind vorzugsweise Faltkanten verwirklicht, die einander gegenüberliegende Seitenflächen des Folienschlauchabschnitts aufeinander zu drängen. Die Faltkanten schlagen dementsprechend das Folienmaterial an den sich gegenüberliegenden Seitenflächen und in einer Ebene parallel zu der Erstreckung der nachlaufenden Querschweißnaht ein. Es ergeben sich dementsprechend definierte Kanten zwischen den Seitenwänden und den stirnseitigen Wandabschnitten, die in die nachlaufende Querschweißnaht münden.
  • Bevorzugt wird das Gut üblicherweise gegen die Kraftwirkungsrichtung der Erdschwere in den Schlauchabschnitt eingeschoben. Hierzu ist es nicht erforderlich, dass der Schlauch mit seiner Mittellängsachse parallel zu der Kraftwirkungsrichtung der Erdschwere ausgerichtet ist. Es reicht vielmehr eine gewisse Neigung dieser Achse relativ zu der Kraftwirkungsrichtung der Erdschwere, sodass das Gut beispielsweise gegen einen Stempel anliegt, der das Gut in den endseitig abgeschweißten Folienschlauchabschnitt einbringt, bevor dieser von dem Folien-Endlosmaterial abgetrennt wird. Durch diese Verfahrungsführung wird auch verhindert, dass die vorlaufende Schweißnaht durch in den Folienschlauch einfallendes Gut übermäßig mechanisch beansprucht wird, solange das Folienmaterial aufgrund des Schweißvorganges noch warm und nicht vollständig belastbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden mehrere zu verpackende Einzelteile gegen die Haltekraft eines beweglichen Haltestempels in einem in einer Beschickungsposition befindlichen Schlitten aufgestapelt. Nach dem Aufstapeln einer das Gut bildenden Anzahl von Einzelteilen in dem Schlitten wird dieser zu einer Ausschiebeposition bewegt, in der das Gut von einem Beschickungsstempel in den Folienschlauchabschnitt eingeschoben wird. Die Bewegung erfolgt dabei üblicherweise im Rahmen einer translatorischen Bewegung. Dabei besteht die Besonderheit der bevorzugten Verfahrensführung darin, dass der Schlitten von der Beschickungsposition zu der Ausschiebeposition und/oder von der Ausschiebeposition zu der Beschickungsposition quer zu der Bewegungsrichtung von Haltestempel und/oder Beschickungstempel bewegt wird, während der Haltestempel und/oder der Beschickungsstempel noch in den Schlitten eingreift. Die Stempel sind dabei üblicherweise lediglich in Längsrichtung beweglich, im Übrigen aber auch ortsfest vorgesehen. Der Schlitten weist dementsprechend einen Längsschlitz auf, durch den der zumindest eine Stempel radial relativ zu dem Schlitten bewegt werden kann, um den Schlitten während des Eingriffs des entsprechenden Stempels von der einen in die andere Position zu bewegen. Durch diese Maßnahme wird die Bewegung des Schlittens von der Bewegung der Stempel entkoppelt und das Verfahren beschleunigt.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinheit der eingangs genannten Art angegeben, insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungseinheiten mit Teebeuteln, bei welcher eine Vielzahl von übereinander gestapelten Teebeuteln das Gut in Sinne der vorliegenden Erfindung ausbilden. Bei der Vorrichtung handelt es sich um eine Form-Fill-Seal-Vorrichtung mit einer Formschulter zum Ausbilden eines umfänglich geschlossenen Schlauches aus einer zugeführten Folienbahn und einer der Formschulter zugeordneten Längsschweißeinrichtung zum Ausbilden des umfänglich geschlossenen Folienschlauches. Desweiteren sind erste und zweite Schweißbacken zum Ausbilden der vorlaufenden bzw. nachlaufenden Querschweißnaht vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie die zuvor diskutierte Kinematik ausführen kann, d.h. die erste Querschweißbacke in Längsrichtung des Folienschlauches beim Verschweißen der vorlaufenden Querschweißnaht bewegt, und zwar in Richtung in einen Folienschlauchabschnitt, der geeignet ist, das Gut aufzunehmen. Desweiteren ist erfindungsgemäß ein erstes Mittel zum Bewegen der ersten Querschweißbacke in Längsrichtung und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung beim Verschweißen der vorlaufenden Querschweißnaht vorgesehen. Die ersten Mittel erlauben dementsprechend die unter Bezugnahme auf Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Relativbewegung. Bevorzugt hat die erfindungsgemäße Vorrichtung zweite Mittel, die in Anspruch 12 angegeben sind und die die bevorzugte Verfahrensführung nach Anspruch 2 ermöglichen. Dabei werden die zweiten Mittel bevorzugt durch die zuvor erwähnten Saugsegmente gebildet, die an der zuvor bereits diskutierten Stütze bevorzugt rein translatorisch angetrieben durch Exzenter zur zyklischen Bewegung der ersten bzw. zweiten Querschweißbacke gekoppelt sind. Die Saugsegmente bilden dabei bevorzugt ein Element zum Greifen und Bewegen des das Gut umgebenden Schlauchabschnittes gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 14.
  • Die bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 15 spezifiziert ein Seitenfaltelement, dessen Wirkungen bereits zuvor unter Bezugnahme auf Anspruch 7 erläutert wurden. Dabei verhindert die Zwangskopplung Fehlstellungen des Seitenfaltelementes und führt dieses jederzeit der Bewegung der Querschweißbacken in Längsrichtung nach. Die Kopplung ist aber bevorzugt derart, dass die Seitenfaltelemente zumindest soweit und solange diese unmittelbar mit dem Material des Folienschlauches in Wechselwirkung treten, auf der Mittellängsachse des Folienschlauches liegen, jedenfalls aber nicht quer zur Vortriebsrichtung des Folienschlauches bewegt werden. Die Seitenfaltelemente sind dementsprechend in Längsrichtung des Folienschlauches bevorzugt zwangsgekoppelt mit den Querschweißbacken bewegt, indes in einer Richtung rechtwinklig hierzu, bevorzugt ortsfest oder zumindest annähernd ortsfest angeordnet.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung geben sich aus nachfolgender Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
    • Figuren 1A-1F
    perspektivische Draufsichten auf ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu verschiedenen Phasen des Betriebs;
    Figuren 2A-2E
    perspektivische Unteransichten auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 A-F zu den dort verdeutlichten Phasen;
    Figuren 3A-3F
    Draufsichten eines Schlittens zur Beschickung der in den Figuren gezeigten Vorrichtung für das FFS-Verfahren und
    Figuren 4A-4F
    stirnseitige Ansichten des in den Figuren 3A-3F gezeigten Ausführungsbeispiels.
  • Die Figur 1A und 2a zeigen eine perspektivische Drauf- bzw. Unteransichten einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Verpackungseinheit mit einem rechteckigen Formrohr 2, welches eine Gegenfläche zu einer nur in den Figuren 1A und 2A gezeigten Längsschweißeinrichtung 4 ausbildet und einen über einer nichtgezeigten Formschulter zu einem umfänglichen Schlauch geformten Folienschlauch 6 mit seiner Außenumfangsfläche abstützt. Innen über das Formrohr 2 werden die zu verpackenden Materialien, vorliegend eine Mehrzahl von Teebeuteln 8 verpackt, die in den zeitlich hinteren Sequenzen der Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Dem Formrohr 2 sind zwei Förderbänder 10 zugeordnet, die an gegenüberliegenden ersten Seitenwänden 12 den durch das Formrohr 2 zu einem rechteckigen Querschnitt aufgespannten Folienschlauch 6 angreifen.
  • In Förderrichtung F des Folienschlauches 6 dem Ende des Formrohres 2 vorgelagert, befindet sich eine Schweißbackenanordnung 14 mit einer ersten Querschweißbacke, deren Position mit Bezugszeichen 16 angedeutet, die allerdings zeichnerisch nicht individualisiert ist, und einer in Förderrichtung F dieser ersten Querschweißbacke 16 nachgelagerten zweiten Querschweißbacke, deren Position mit Bezugszeichen 18 angedeutet ist. Zwischen diesen beiden Querschweißbacken 16, 18 befindet sich eine Schneideinrichtung 19.
  • Es sind jeweils gegenüberliegend zueinander identische Schweißbackenanordnungen 14 vorgesehen, die jeweils einander gegenüberliegende erste Querschweißbacken 16 und zweite Querschweißbacken 18 mit einer dazwischen vorgesehenen Schneideinrichtung haben. Jede Schweißbackenanordnung 14 ist auf einem Haltearm 20 montiert, der über Gelenke G auf reservierend verschwenkten Antriebsscheiben 22 befestigt ist. Sämtliche Antriebsscheiben 22 sind miteinander zwangssynchronisiert auf einer Basis 23 befestigt und miteinander über eine gekennzeichnete Gelenkstangenordnung 25 zwangssynchronisiert.
  • Bezugszeichen 24 kennzeichnet ein Seitenfaltelement. Gegenüberliegend zu zweiten Seitenwänden 13, die sich rechtwinklig zu den ersten Seitenwänden 12 erstrecken, ist jeweils ein Seitenfaltelement 24 vorgesehen. Jedes Seitenfaltelement 24 hat jeweils zwei Seitenfaltfinger, die in Förderrichtung F hintereinander vorgesehen sind, wobei der in Förderrichtung vordere Seitenfaltfinger 26 und der hintere Seitenfaltfinger 28 gekennzeichnet ist.
  • Wie die Figuren 2A und 2B verdeutlichen, sind diese Seitenfaltelemente 24 über eine Hebelarmanordnung 29 bezüglich Ihrer Zustellbewegung aufeinander zu zwangssynchronisiert. Dazu sind die Seitenfaltelemente 24 jeweils an Hebelarmen 30 der Hebelarmanordnung 29 befestigt, die jeweils über einen Gelenkarm 32 mit einer Halterung 34 gekoppelt sind, die wiederum mit dem Halterarmen 20 verbunden ist. Die Gelenkarme 32 sind um einen gemeinsamen Punkt relativ zu der Halterung 34 über ein erstes Gelenk 35 und jeweils für sich über ein mit Bezugszeichen 36 gekennzeichnetes zweites Gelenk mit den zugehörigen Hebelarm 30 verschwenkbar verbunden.
  • Beide Hebelarme 30 sind über ein drittes Gelenk 37 mit einem Auflager 38 verbunden, welches fest mit der Halterung 34 verbunden ist und sich über eine in den 2A und 2B mit Bezugszeichen versehenen Gelenkanordnung 39 an der Basis 23 abstützt. Die Arme 30 und 32 und das Auflager 38 bilden die Hebelarmanordnung 29 aus. Die Gelenkanordnung 39 hat hierzu einen ersten Hebelarm 39a, der unmittelbar mit der Basis 23 verbunden ist und an dessen freien Ende ein zweiter Haltearm 39b verschwenkbar gelagert ist, dessen anderes Ende mit einem dritten Haltearm 39c verschwenkbar verbunden ist, der wiederum das Auflager 38 trägt. Durch diese Ausgestaltung ist das Auflager 38 in einer Richtung rechtwinklig zu der Förderrichtung F ortsfest, in einer Richtung parallel hierzu indes zusammen mit der oszillierenden Bewegung des Haltearmes 20 beweglich gelagert. Durch diese Festlegung des Auflagers 38 und die Anordnung des ersten Gelenks 35 fest relativ zu dem Haltearm 20 ergibt sich in Folge der oszillierenden Bewegung der Haltearme 20 eine Verschwenkbewegung der Hebelarme 30 des Seitenfaltelementes 24. Die Seitenfaltelemente 24 sind danach mit der Bewegung der Schweißbackenanordnung 14 gekoppelt. Die Zustellbewegung von Schweißbackenanordnung 14 und Seitenfaltelementen 24 ist zwangssynchronisiert.
  • Dem Formrohr 2 in Förderrichtung F vorgelagert ist ein in den Figuren 3A-3F und 4A-4F eingezeichneter Schlitten 40 vorgesehen, der translatorisch zwischen einer Beschickungsposition B und einer Ausschiebeposition A hin- und her beweglich ist. Der Schlitten 40 befindet sich in den Figuren 3A-3C und 4A-4C in den Beschickungsposition B und in den Figuren 3D-3F und 4D-4F in der Ausschiebeposition A. Durch eine Ausgabeöffnung 42 des Schlittens 40 kann ein Haltestempel 44 in den Schlitten 40 eingreifen, der beweglich ist, um in den Schlitten 40 durch dessen Einbringöffnung 46 eingebrachte Teebeutel 8 zu halten und gegen die Kraft eines Beschickungsstempels 48 komprimiert anzulegen. Wie insbesondere Figur 3B zu entnehmen ist, werden die einzelnen Teebeuteln 8 gegen die Kraft des Haltestempels 44 in dem Schlitten 40 aufgestapelt. Dabei sei unterhalb der Darstellung des Schlittens 40 in den Figuren 3A-3F eine Teebeutelherstellungsmaschine vorgesehen, die individuell hergestellte Teebeutel 8 in den Schlitten 40 ausschiebt. Der Beschickungsstempel 48 greift in den Schlitten 40 ein, nachdem von einer Teebeutelherstellungsmaschine die notwendige Anzahl von Teebeuteln 8 in dem Schlitten 40 gegen die Kraft des Haltestempels 44 eingebracht worden ist und nachdem der Schlitten 40 von der Beschickungsposition B in die Ausschiebeposition A verbracht worden ist. So ist in Figur 3E der Beschickungsstempel 48 mit seinem vorderen Ende innerhalb des Schlittens 40 eingezeichnet. Die Teebeutel 8 haben bereits teilweise den Schlitten 40 verlassen und sind in dem Formrohr 2 teilweise aufgenommen, welches aus Gründen einer einfacheren Darstellung in den Figuren 3E-3F weggenommen ist. Der Schlitten 40 weist einen das Gehäuse des Schlittens 40 in Längsrichtung der Stempel 44, 48 durchsetzenden Längsschlitz 50 auf. Dieser Längsschlitz 50 bietet die Möglichkeit, den Schlitten 40 von der Beschickungsposition B in die Ausschiebeposition A zu bewegen, während der Haltestempel 40 bereits zur Kompression einer geringen Anzahl an Teebeuteln in Richtung auf die Teebeutelherstellungsmaschine verschoben worden ist (vgl. Figuren 3E, 3F; 4E, 4F). Desweitern ist der Schlitten 40 so ausgebildet, dass dieser translatorisch zwischen den beiden Positionen A, B beweget werden kann, während der Beschickungsstempel 48 in den Schlitten 40 eingreift (vgl. Sequenz Figur 3E, 3F; Figur 4E, 4F) dabei ist der Längsschlitz 50 so dimensioniert, dass zumindest eine Schubstange des Beschickungsstempels 48 innerhalb des Schlittens 40 aufgenommen sein kann, während gesagte translatorische Bewegung des Schlittens 40 vorgenommen wird.
  • Beim Betrieb der in dem Ausführungsbeispiel verdeutlichten Vorrichtung wird in an sich bekannterweise aus einem flachen Folienmaterial und über die nichtgezeigte Formschulter der Folienschlauch 6 ausgebildet. Dieser wird durch die Längsschweißeinrichtung 4 in seiner Längserstreckung verschweißt. Es ergibt sich der umfänglich geschlossene Folienschlauch 6. Der Folienschlauch 6 wird durch die Förderbänder 10 in Förderrichtung F bewegt. Es wird davon ausgegangen, dass in einem vorausgegangenen Schritt zunächst der Folienschlauch 6 mit einer mit Bezugszeichen 52 gekennzeichneten vorlaufenden Querschweißnaht versehen worden ist (vgl. Figur 1 B). Es wird nun ein für die Aufnahme der vorbestimmten Anzahl von Teebeuteln (im Folgenden "Packung 54") geeigneter Längenabschnitt 56 ausgeformt und über die Schweißbackenordnung 14 in Förderrichtung F hinausgeschoben (vgl. Figuren 1B, C; 2A, C). Durch die Betätigung der Antriebsscheiben 22 sind von Figur 1A nach Figur 1B die beiden Schweißbackenanordnungen 14 und die Haltearme 20 geringfügig in Richtung auf den Folienschlauch 6 hin verschoben worden. Dabei werden die Gelenkpunkte G für den in den Figuren 1A, 1B vorderen Halterarm 20 im Uhrzeigersinn, für den in Figur 1A hinteren, d.h. in Förderrichtung F rechten Arm 20 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt (vgl. Richtungspfeile S in den Figuren 1A bis 1D). Die Schweißbackenanordnungen 14 werden dementsprechend entgegen der Förderrichtung F bewegt. Diese Bewegung schreitet in den Figuren 1B bis 1D bzw. 2B bis 2D weiter fort. Dabei zeigt Figur 1A, 2A eine Ausgangsposition, bei welcher die Schweißbackenanordnungen 14 und die Seitenfaltelemente 24 maximal von dem Folienschlauch 6 entfernt sind, wohingegen Figur 1E, 2E die Endstellung verdeutlicht, bei welcher sich die Schweißbackenanordnungen 14 unter Einschluss des Folienmaterials gegeneinander angelegt haben und die Seitenfaltelemente 24 unmittelbar benachbart zu der Schweißbackenanordnung 14 maximal in den Folienschlauch 6 eingedrungen sind. In Figur 1C, 2C wird die Packung 54 nunmehr in den endseitig durch die vorlaufende Querschweißnaht 52 verschlossenen Schlauchabschnitts 56 (vgl. Figur 1 E) zur Aufnahme eben jener Packung 54 durch den Beschickungsstempel 58 eingeschoben. Während das den rechteckigen Folienschlauches 6 zumindest in dessen Ecken aufspannende vordere Ende des Beschickungsstempels 48 sich noch auf Höhe des Seitenfaltelementes 24 befindet, kontaktieren die beiden Seitenfaltfinger 26, 28 bereits die zweiten Seitenwände 13. Das vordere Ende des Beschickungsstempels 48 hat eine zur Aufnahme der Seitenfaltfinger 26, 28 entsprechend ausgebildete Trichterform. Die unterhalb der zweiten Seitenwände 13 angeordneten Bereiche des Beschickungsstempels 48 sind auf Höhe der Mittellängsachse und jeweils nach innen eingezogenen. Nach dem Einbringen der Packung 54 werden die Förderbänder 10 angehalten. Es wird kein Folienmaterial mehr über das Formrohr 2 in Richtung auf die Schweißbackenanordnungen 14 ausgeschoben.
  • Während das vordere Ende des Beschickungsstempels 48 sich in das Formrohr 2 zurückzieht, werden die beiden Schweißbackenanordnungen 14 aufeinander zu bewegt. Diese Bewegung erfolgt durch die Antriebsscheiben 22, sodass die Schweißbackenanordnungen 14 nicht nur rechtwinklig zu der Mittellängsachse L in Richtung auf den Folienschlauch 6 zugestellt werden, sondern darüber hinaus auch mit einer Geschwindigkeitskomponente parallel zu der Förderrichtung F entgegen dieser Förderrichtung F bewegt werden.
  • Während die Seitenfaltfinger 26, 28 tiefer in den Folienschlauch 6 eindringen, um eine in Figur 1D und E mit Bezugskennzeichen 58 gekennzeichnete Seitenfalte an den beiden zweiten Seitenwänden 13 auszuformen, werden die Schweißbackenanordnungen 14 einerseits näher an die Mittellängsachse L und andererseits näher an das Formrohr 2 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Schweißbackenanordnungen 14 mit den zugehörigen Hebelarmen 20 durch Betätigung des Antriebsscheiben 22 einander angenähert (vgl. Figur 1 D).
  • In Figur 1E haben die Schweißbackenanordnungen 14 die Annäherung aneinander vollzogen. Sie liegen nunmehr unter Zwischenlage des den Folienschlauch 6 bildenden Folienmaterials gegeneinander an und verschweißen den Folienschlauch. Ein Boden 60, von dem die vorlaufende Schweißnaht 52 abragt, liegt in Förderrichtung F gegen die Backen Schweißbackenanordnung 14 an, d.h. erstreckt sich streng quer zu Förderrichtung F. Wie ersichtlich befinden sich die Seitenfaltfinger 26, 28 in Förderrichtung vor bzw. hinter der Schweißbackenanordnung 14 und schließen diese mit wenig Abstand zwischen sich ein. Die Seitenfaltfinger 26, 28 haben beim Verschweißen der Folie ihre tiefste Eindringtiefe in Richtung auf den Folienschlauch 6 erreicht. Dabei sind die Schwenkarme der Antriebsscheiben 22, die die Gelenkpunkte G anbinden, jeweils leicht in Förderrichtung nach vorne geneigt. Dadurch wird eine bestmögliche Klemmung der Folie zwischen den Schweißbackenanordnungen 14 ermöglicht. Es wird ferner verhindert, dass die Antriebsscheiben 22 über die in Figur 1E, 2E gezeigte Stellung hinaus in Richtung auf das Formrohr 2 verschwenkt werden. Die Figuren 1E und 2E geben dementsprechend diejenige Stellung an, in welcher die Schwenkbewegung der Haltearme 22 umgedreht wird. Danach schwenken die Haltearme 20 von dem Formrohr 2 jeweils weg, d.h. vergrößern ihren Abstand zu dem Formrohr, wobei gleichzeitig auch die beiden Schweißbackenanordnungen 14 und die einander gegenüberliegenden Seitenfaltelemente 24 voneinander beabstandet werden (vgl. 1 E zu 1 F bzw. 2E zu 2F).
  • Bei dieser Bewegung werden erneut die Förderbänder 10 angetrieben und Folienschlauch 6 zunächst in Richtung auf und später an den Schweißbackenanordnungen 14 vorbei gefördert.
  • Aufgrund der Zwangskoppelung der Seitenfaltelemente 24 durch die Schubstange 34 werden bei der gesamten Bewegung die Schweißbackenanordnungen 14 über die Haltearme 20 die Seitenfaltelemente 24 mit der gleichen Geschwindigkeit relativ zu der Mittellängsachse L und quer dazu bewegt. Die Schweißbackenanordnungen 14 und die Seitenfaltelemente 24 sind danach jeweils auf gleicher Höhe relativ zueinander vorgesehen, bewegen sich indes relativ zu dem Formrohr 2 mit der exzentrischen Bewegung der Antriebsscheiben 22. Die zwischen der ersten und der zweiten Schweißbacke 16, 18 vorgesehene Schneideinrichtung 19 trennt danach eine mit Bezugszeichen 64 gekennzeichnete und in Figur 1F gezeigte Verpackungseinheit von dem zugeführten Endlosfolienschlauch 6. Dieses Trennen erfolgt beim Verschweißen in der Figur 1E gezeigten Position. Beim leichten Öffnen der Schweißbackenanordnungen 14 kann die so isolierte Verpackungseinheit 64 aus der Vorrichtung abgezogen werden. Dieses Ausfördern der mit der Packung 54, welches Gut im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellt, gefüllten Verpackungseinheit 64 wird nachstehend insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 B bis Figuren 2E beschrieben werden.
  • Im Rahmen der weiteren Drehbewegung der Antriebsscheiben 22 werden die Schweißbackenanordnungen 14 nunmehr in Förderrichtung F bewegt und weiter auseinander gefahren. Auch die Seitenfaltelemente 24 werden in Ihren Figuren 1A und 2A gezeigte Ausgangslage zurückgebracht. Auf dem Weg dorthin wird das Folienschlauchmaterial 6 gefördert, um das Befüllen eines weiteren Längenabschnitts 56 mit Gut 54 vorzubereiten.
  • Das zuvor beschriebene Verfahren eignet sich besonders um Gut, vorliegend eine Packung 54 von Teebeuteln 8, in kompakter Weise in einen mittels FFS-Technik geschlossenen Folienschlauch 6 einzuschließen. Dabei bewirkt auch der Beschickungsstempel 58 eine gewisse Kompression der Packung 54 innerhalb des einseitig geschlossenen Längenabschnitts 56. Das Einbringen der Seitenfaltelemente 24 noch vor dem Ablösen des Bestickungstempel 48 von der Packung 54 stellt sicher, dass die in dieser komprimierten Form eingebrachte Packung 54 im Wesentlichen in der komprimierten Form gehalten und danach in dem Längenabschnitt 56 durch Verschweißen eingesiegelt werden kann.
  • Die Figuren 1 und 2 lassen an der Basis 23 befestigte Haltearme 66 erkennen, die relativ zu der Basis 23 verschwenkbar gelagert sind. Das freie Ende des jeweiligen Haltearmes 66 befindet sich nahe der Schweißbackenanordnung 14 und auf der dem Formrohr 2 abgewandten Seite. Die Haltearme 66 sind so voneinander beabstandet, dass diese die fertige Verpackungseinheit 64 zwischen sich aufnehmen können. Die Haltearme 66 sind an einer Stütze 67 verschwenkbar gelagert. Diese Stütze 67 ist in Förderrichtung F beweglich, in einer Richtung quer hierzu indes nicht beweglich gelagert und über einen Hebelarm mit zumindest einer der Antriebsscheiben 22 verbunden, der doppelt so lang ist wie der Hebelarm zwischen dem Mittelpunkt der Antriebsscheibe 22 und dem Gelenkpunkt G. Eine Bewegung der Schweißbackenanordnung 14 entgegen der Förderrichtung F führt dementsprechend zu einer doppelt so großen Bewegung in Richtung des Richtungspfeil Z entgegen der Förderrichtung F.
  • Aufgrund dieser Zwangskopplung wird die Stütze 67 mit dem daran angelenkten Haltearmen 66 beim Zusammenfahren der Querschweißbackenanordnungen 14 in Richtung auf diese Querschweißbackenanordnungen 14 und das Formrohr 2 in Förderrichtung F bewegt. Sie nehmen dabei den mit dem Gut 54 gefüllten Längenabschnitt 56 des Folienschlauches 6 mit. Zuvor wird dieser Schlauchabschnitt 56 indes zwischen den Haltearmen 66 geklemmt, was in den Figuren 7A bis 7C verdeutlicht ist.
  • In den Figuren 1, 2A sind die Haltearme 66 auseinander verschwenkt. Die mit Bezugszeichen 68 gekennzeichneten Saugsegmente sind in Form von verformbaren Saugkissen vorgesehen, die so angepasst sind, dass sie mit dem die Schweißbackenanordnung 14 überragenden mit Gut 54 gefüllten Schlauchabschnitt 56 zusammenwirken können, um diesen Verpackungsabschnitt rechteckig aufzuspannen. Dafür müssen die Saugsegmente 68 lediglich an gegenüberliegenden Seitenflächen anliegen. In Fig. 1, 2 Csind die Haltearme 66 aufeinander zu verschwenkt. Die Saugsegmente 68 greifen den mit Gut 54 gefüllten Schlauchabschnitt 56. Wie ersichtlich haben die Haltearme 66 an ihrem vorderen freien Enden mit Bezugszeichen 70 gekennzeichnete Faltkanten, die die mit den Saugelsegmenten 68 versehenen Flächen der Haltearme 66 nach innen und aufeinander zu überragen. In der in Fig. 1C gezeigten Position bewirken diese Faltkanten 70 ein Einschlagen des Folienmaterials an dem nachlaufenden Ende des mit Bezugszeichen 56 gekennzeichneten Schlauchabschnitts. Dadurch wird das nachlaufende Ende der sich in Förderrichtung F erstreckenden Seitenwände der herzustellenden Verpackungseinheit 64 nach innen gedrängt. Es ergibt sich eine definierte Kante zwischen den Seitenwänden und den stirnseitigen Wandabschnitten, die die nachlaufende Querschweißnaht 62 enthalten.
  • Wie insbesondere die Figuren 1, 2C bis E erkennen lassen, wird danach der mit Gut 54 gefüllte Längenabschnitt 56 aufgrund der Relativbewegung der Stütze 57 in Richtung auf die Schweißbackenanordnung 14 näher an diese herangebracht. Der Weg zwischen der maximalen Entfernung der Stütze 57 von der Querschweißbackenanordnung 14 nach Figur 1A bis zur minimalen Entfernung nach Figur 1E entspricht der vollen Breite des Folienschlauches 6. Die Breite ist dabei die Erstreckung quer zur Förderrichtung F. Da zeitgleich durch die Bewegung der Antriebsscheiben die Schweißbackenanordnung 14 einen Weg um die halbe Breite in Richtung auf das Formrohr 2 vollzieht, ergibt sich ein relativer Weg zwischen der Schweißbackenanordnung 14 und der Stütze 67 mit den Haltearmen 66 von halber Breite. Um diesen Weg wird das Material des Folienschlauches 6 relativ zu den Faltkanten 70 nach innen eingeschlagen, so dass die nachlaufende Querschweißnaht 62 im Grunde von dem letzten Teebeutel der Packung 54 in Förderrichtung F abragt. Damit ist ein kompakter Einschluss der Packung 54 in der Verpackungseinheit 64 gewährleistet.
  • Beim Öffnen der Schweißbackenanordnung 14 wird gleichfalls die Stütze 67 in Förderrichtung F bewegt. Sie nimmt die Verpackungseinheit 64 mit und entfernt diese von der Schweißbackenanordnung 14. Schließlich öffnen die Haltearme 66. Die Saugsegmente 68 werden deaktiviert, so dass die fertige Verpackungseinheit 64 abgeworfen werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Formrohr
    4
    Längsschweißeinrichtung
    6
    Folienschlauch
    8
    Teebeutel
    10
    Förderband
    12
    Erste Seitenwand
    13
    Zweite Seitenwand
    14
    Schweißbackenanordnung
    16
    Erste Querschweißbacke
    18
    Zweite Querschweißbacke
    19
    Schneideinrichtung
    20
    Haltearm
    22
    Antriebsscheibe
    23
    Basis
    24
    Seitenfaltelement
    25
    Gelenkstangenanordnung
    26
    Seitenfaltfinger
    28
    Seitenfaltfinger
    29
    Hebelarmanordnung
    30
    Hebelarm
    32
    Gelenkarm
    34
    Halterung
    35
    1. Gelenk
    36
    2. Gelenk
    37
    3. Gelenk
    38
    Auflager
    39
    Gelenkarmanordnung
    39a
    1. Haltearm
    39b
    2. Haltearm
    39c
    3. Haltearm
    40
    Schlitten
    42
    Ausgabeöffnung
    44
    Haltestempel
    46
    Einbringöffnung
    48
    Beschickungsstempel
    50
    Längsschlitz
    52
    Vorlaufende Querschweißnaht
    54
    Packung
    56
    Längenabschnitt
    58
    Seitenfalte
    60
    Boden
    62
    Nachlaufende Querschweißnaht
    64
    Verpackungseinheit
    66
    Haltearm
    67
    Stütze
    68
    Saugsegment
    70
    Faltkante
    A
    Ausschiebeposition
    B
    Beschickungsposition
    F
    Förderrichtung
    G
    Gelenk / Gelenkpunkt
    L
    Mittellängsachse / Längsrichtung
    S
    Schwenkbewegung der Antriebsscheiben 22
    Z
    Zustellbewegung des Schlauchabschnitts beim Ausbilden der nachlaufenden Querschweißnaht)

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit (64), bei dem eine Folienbahn durch eine Längsschweißeinrichtung (4) zu einem umfänglich geschlossenen Folienschlauch (6) geformt wird, der zum Ausbilden einer vorlaufenden Querschweißnaht (52) mit einer ersten Querschweißbacke (16) quer verschweißt, mit zu verpackendem Gut (54) gefüllt und danach zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht (62) mit einer zweiten Querschweißbacke (18) verschweißt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erste Querschweißbacke (16) beim Ausbilden der vorlaufenden Querschweißnaht (52) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) entgegen der Förderrichtung (F) der Folienbahn bewegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Gut (54) umgebender Folienschlauchabschnitt (56) beim Ausbilden der nachlaufenden Querschweißnaht (62) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und entgegen der Förderrichtung (F) des Folienschlauches (6) sich der zweiten Querschweißbacke (18) annähernd bewegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Querschweißbacke (16, 18) miteinander gekoppelt sind und, dass das Gut (54) zusammen mit dem Folienschlauchabschnitt (56) um einen Weg in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) bewegt wird, der doppelt so groß wie der Weg der zweiten Querschweißbacke (18) in dieser Längsrichtung (L) beim Verschweißen der nachlaufenden Querschweißnaht (62) ist.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschlauch (6) beim Ausbilden der Querschweißnähte (52, 62) nicht transportiert wird und dass die Querschweißbacken (16, 18) reversierend bewegt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Querschweißbacke (16, 18) vom Anlegen an den Folienschlauch (6) bis zum Fertigstellen der Querschweißnaht (52, 62) nicht relativ zu dem an der zugehörigen Querschweißbacke (16, 18) anliegenden Folienschlauch (6) bewegt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Querschweißbacke (16, 18) auf einem Kreisbahnsegment bewegt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüberliegenden Seiten des Folienschlauch (6) Seitenfaltelemente (24) eingreifen, die jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten des Folienschlauchs (6) zwischen sich die erste und die zweite Querschweißbacke (16, 18) einschließen.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienschlauchabschnitt (56) zumindest in einem vorlaufenden Bereich zu einem im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Profil durch Saugsegmente aufgezogen wird, die den Folienschlauchabschnitt (56) in Richtung auf die zweite Querschweißbacke (18) zu bewegen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüber liegende Seitenflächen (12) am nachlaufenden Ende des das Gut (54) aufnehmenden Folienschlauchabschnitts (56) durch Faltkanten (70) aufeinander zu gedränt werden.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zu verpackende Einzelteile (8) gegen die Haltekraft eines beweglichen Haltestempels (44) in einem in einer Beschickungsposition (B) befindlichen Schlitten (40) aufgestapelt werden, dass der Schlitten (40) nach dem Aufstapeln einer das Gut (54) bildenden Anzahl an Einzelteilen (56) in dem Schlitten (40) zu einer Ausschiebeposition (A) bewegt, in der das Gut (54) von einem Beschickungsstempel (48) in den Folienschlauchabschnitt (56) eingeschoben wird und dass der Schlitten (40) von der Beschickungsposition (B) zu der Ausschiebeposition (A) und/oder von der Ausschiebeposition (A) zu der Beschickungsposition (B) quer zu der Bewegungsrichtung von Haltestempel (44) und/oder Beschickungsstempel (48) bewegt wird, während der Haltestempel (44) und/oder Beschickungsstempel (48) in den Schlitten (40) eingreift.
  11. Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackungseinheit, mit einer auf eine Folienbahn einwirkenden Längsschweißeinrichtung (4) zum Ausbilden eines umfänglich geschlossenen Folienschlauches (6) aus der Folienbahn, mit einer ersten Querschweißbacke (16) zum Ausbilden einer vorlaufenden Querschweißnaht (52) an dem Folienschlauch (6), Mittel (48) zum Einbringen von zu verpackendem Gut (54) gefüllt und einer zweiten Querschweißbacke (18) zur Ausbildung einer nachlaufenden Querschweißnaht (62), so dass das Gut (54) zwischen der vorlaufenden und der nachlaufenden Querschweißnaht (52, 62) eingeschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    durch erstes Mittel (20, 22) zum Bewegen der ersten Querschweißbacke (16) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die Längsschweißeinrichtung (4) beim Verschweißen der vorlaufenden Querschweißnaht (52).
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zweite Mittel (66, 70) zum Bewegen eines das Gut (54) umgebenden Schlauchabschnitts (56) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die zweite Querschweißbacke (18) beim Verschweißen der nachlaufenden Querschweißnaht (62).
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (66, 70) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) um den zweifachen Wege der ersten Mittel (20, 22) in dieser Richtung (L) beweglich sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine mit einem Antriebselement (22, 25) zu den Querschweißbacken (16, 18) gekoppelten Element (68) zum Greifen und Bewegen des das Gut (54) umgebenden Schlauchabschnitts (56) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) und in Richtung auf die zweite Querschweißbacke (18) zu.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Querschweißbacke (16, 18) miteinander gekoppelt sind und dass zumindest ein Seitenfaltelement (24) vorgesehen ist, dessen Bewegung in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) mit der Bewegung der beiden Querschweißbacken (16, 18) in Längsrichtung (L) des Folienschlauches (6) zwangsgekoppelt ist.
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