EP1142789A1 - Aufgussbeutel sowie Verfahren zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgussbeuteln und Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgussbeuteln - Google Patents

Aufgussbeutel sowie Verfahren zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgussbeuteln und Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgussbeuteln Download PDF

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EP1142789A1 EP00107222A EP00107222A EP1142789A1 EP 1142789 A1 EP1142789 A1 EP 1142789A1 EP 00107222 A EP00107222 A EP 00107222A EP 00107222 A EP00107222 A EP 00107222A EP 1142789 A1 EP1142789 A1 EP 1142789A1
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chambers
transport
joining station
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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
    • 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
    • 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
    • B65B29/00—Packaging of materials presenting special problems
    • B65B29/02—Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package
    • B65B29/028—Packaging of substances, e.g. tea, which are intended to be infused in the package packaging infusion material into filter bags

Definitions

  • the invention relates to a method for producing multi-chamber infusion bags for a substance to be leached out by an infusion liquid, especially tea, from filter material, from the bag-like chambers at least one substance quantum are formed, with one end be attached to a handle.
  • Tea bags and especially double chamber tea bags and methods for their Manufacturing is known from practice in various process variants.
  • a double chamber bag is known from a W-shaped fold in a tubular piece of filter material is formed transversely to its length.
  • the open ends are then in the Usually folded and closed by being stapled, knurled or be sealed by heat sealing.
  • the teabags are closed by knurling or Heat sealing closed. Knurling in particular is not for tea bag making machines suitable that work at high speed because at high throughput speeds the fibers of the filter material no time have to interlock to form a firm hold.
  • Heat sealing is the rate-determining step in heating the Sealing point.
  • a method and an apparatus for producing double-chamber infusion bags is also known for example from EP-B1-0 448 325.
  • Double chamber bags become this known method made that two endless sheets of finished single-chamber bags side by side merged and heat-sealed together in their head areas get connected. Following this connection, the individual Double chamber infusion bags separated from the endless web.
  • the invention has for its object to provide a method for manufacturing infusion bags, which ensures a secure connection of the filter material even with machines with high throughput speeds. Furthermore, the invention has for its object to provide an infusion bag produced by this method and an apparatus for producing multi-chamber infusion bags by this method.
  • the chambers used in the method according to the invention can closed or open on one side. According to the invention can by Laser welding the bag-like chambers at the head end at the same time be closed.
  • printing marks can be arranged on the handle absorb the light energy. It is also possible to have a apply a weldable coating to the handle if it does not run out weldable material.
  • the handle is preferably as continuous continuous belt between the chambers.
  • the infusion bag according to the invention for an infusion liquid leached substance, especially tea, with two from a filter material existing chambers, each containing at least one substance quantum, which are connected to a handle is characterized in that the Chambers are connected to the handle by laser welding. The connection is preferably made at the head end of the chambers.
  • the handle is flat with formed at the head end of the chambers laser-welded carrier material, the at least in the welding area with a weldable plastic material, especially polyethylene, is coated.
  • a weldable plastic material especially polyethylene
  • the device for producing multi-chamber infusion bags has Transport means for feeding the chambers to be connected to one another Joining station.
  • these means of transport are two counter-rotating transport and pressure rollers trained over the individual chambers can be fed to the joining station one after the other.
  • the light beam of at least one laser can be focused via the the chambers can be welded to the handle and, if necessary, additionally at the head end are lockable.
  • the opposing transport and pressure rollers on their respective Have peripheral surfaces pockets for receiving a chamber, respectively the head ends of each chamber on a raised intermediate bridge between the pockets is stored, and that the opposite rotational movement of the Transport and pressure rollers is synchronized so that there are two Intermediate webs on the area forming the joining station with the smallest Distance directly opposite each other.
  • the distance is advantageously the two paired transport and pressure rollers to each other so dimensioned that the intermediate webs opposite each other at the joining station the head ends of two chambers to be welded together press. This ensures that an intimate and lasting The parts are connected to each other.
  • the at least one is Laser arranged so that its laser beam can be focused on the joining station.
  • two lasers are in the area of the joining station arranged that the laser beams from both sides of the supplied Handle can be focused on the joining station.
  • the use of two lasers for welding from both sides is particularly advantageous to a uniform and rapid heating and melting of the welding area to achieve.
  • each transport and the pressure roller arranged a laser fixed on the joining station.
  • the Laser beams of the two lasers on the ones stored on the intermediate webs Head ends of the chambers directed to weld them to the handle.
  • each transport and pressure roller several lasers rotating with the respective transport and printing roller arranged that each intermediate web is assigned a laser.
  • the invention proposes that CO 2 lasers or diode lasers be used as lasers.
  • the diode lasers are characterized by the fact that they can be focused particularly precisely.
  • the preferred wavelength range for the diode lasers is 10 ⁇ m.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of the structure of a device for Manufacture of multi-chamber infusion bags.
  • the device consists in essentially of two arranged in pairs and against each other running transport and pressure rollers 1, which are arranged so that each other a joining station 2 at the point of the smallest radial distance from one another form for connecting individual chambers 3.
  • each transport and pressure roller 1 individual pockets 4, each for receiving one Serve chamber 3.
  • the individual pockets 4 are formed by increased Intermediate webs 5 separated from each other.
  • the individual chambers 3 are so on the transport and pressure rollers 1 that the quantity of substance to be leached containing bag part in the pocket 4 between two intermediate webs 5, while a head end 6 of each chamber 3 on the front in the direction of transport Intermediate web 5 rests.
  • a handle 7 which is designed as a band-shaped carrier material is.
  • a laser 8 is arranged above the joining station 2 on both sides of the handle 7 fed as an endless belt in such a way that the respective laser beams are precisely focused on the joining station 2.
  • a CO 2 laser is particularly suitable for this purpose.
  • a laser 8 is arranged in the interior of each transport and printing roller 1, whose respective laser beams are precisely focused on the joining station 2.
  • the Intermediate webs 5 have radially extending through bores 9, through which the laser beams are focused on the joining station 2.
  • the third embodiment shown in FIGS. 4 and 5 differs from that second according to FIGS. 2 and 3 in that each transport and Printing roller 1 several with the respective transport and printing roller 1 rotating Lasers 8 are arranged such that each intermediate web 5 has a laser 8 assigned.
  • a laser 8 for the arrangement inside the transport and printing rollers 1 diode lasers are particularly suitable, preferably with a wavelength of 10 ⁇ m.
  • the head ends 6 of the chambers 3 are each on the in the transport direction the transport and pressure roller 1 front intermediate web 5 stored ..
  • the rotation of the two transport and pressure rollers 1 is synchronized so that two intermediate webs 5 each on the area forming the joining station 2 the smallest distance directly opposite each other, like this in particular 3 and 5 can be seen.
  • the joining station 2 is simultaneously with the Chambers 3 also supplied the handle 7, which in this case as a ribbon Carrier material is formed, which via an endless belt of the joining station 2 is fed.
  • FIGS. 2 to 5 are the lasers 8 arranged inside the transport and printing rollers 1.
  • the laser beams can be made via through holes 9 formed in the intermediate webs 5 Focus exactly on the joining station 2.
  • the handle 7 is closed on both sides at the head ends 6 of the chambers 3 Welding point provided with print marks 7a that the impinging Absorb light energy and convert it into heat. This heat becomes Welding the handle 7 with the chambers 3 used.
  • welding material are in the material of the chambers 3 at least in the area of Head ends 6 existing plastic fibers and / or one on both sides in the area of Printing marks 7a made on the handle 7 coating weldable plastic used.
  • the filter paper forming the filter material has at least in the Area of the head ends 6 plastic fibers by the laser beams be melted.
  • the handle 7 at least in Connection area, preferably a coating of one on both sides weldable plastic material, especially polyethylene, so that too a fusion weld connection can be made here.
  • the use of the laser 8 has the advantage that even at high Cycle speeds of the machine a safe and permanent connection of the individual chambers 3 with the handle 7 to multi-chamber infusion bags is possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von MehrkamerAufgußbeuteln, insbesondere für Tee, aus Filtermaterial, aus dem beutelartige Kammern (3) mit mindestens einem Substanzquantum gebildet werden, die mit einem Ende an einer Handhabe (7) befestigt werden. Um ein auch bei hohen Geschwindigkeiten einer Produktionsmaschine einsetzbares Verfahren zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwei Kammern (3) jeweils an eine Seite einer flächigen Handhabe (7) gelegt und über ihr Kopfende (6) mit der Handhabe (7) durch Laserschweißen verbunden werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln für eine durch eine Aufgußflüssigkeit auszulaugende Substanz, insbesondere Tee, aus Filtermaterial, aus dem beutelartige Kammern mit mindestens einem Substanzquantum gebildet werden, die mit einem Ende an einer Handhabe befestigt werden.
Teebeutel und insbesondere Doppelkammer-Teebeutel sowie Verfahren zu deren Herstellung sind aus der Praxis in verschiedenen Verfahrensvarianten bekannt. Aus der GB-A-681 816 ist beispielsweise ein Doppelkammerbeutel bekannt, bei dem in einem schlauchförmigen Stück des Filtermaterials eine W-förmige Falte quer zu dessen Länge ausgebildet wird. Als Folge dieser Falte werden die zwei offenen Enden dieses Schlauchstücks zusammengebracht und können dann jeweils mit einer Teeportion befüllt werden. Die offenen Enden werden dann in der Regel umgefaltet und verschlossen, indem sie zusammengeheftet, gerändelt oder durch Heißsiegeln verschlossen werden. Auch entlang der das Schlauchstück verschließenden Längsnaht werden die Teebeutel durch Rändeln oder Heißsiegeln verschlossen. Insbesondere das Rändeln ist nicht für Teebeutel-Herstellungsmaschinen geeignet, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, da bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten die Fasern des Filtermaterials keine Zeit haben, um einen festen Halt bildend ineinander zu greifen. Beim gebräuchlichen Heißsiegeln ist der die Geschwindigkeit bestimmende Schritt die Aufheizung der Versiegelungsstelle.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Doppelkammer-Aufgußbeuteln ist beispielsweise auch aus der EP-B1-0 448 325 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Doppelkammerbeutel dadurch hergestellt, daß zwei endlose Bahnen fertiger Einkammerbeutel Seite an Seite zusammengeführt und in ihren Kopfbereichen miteinander durch Heißsiegeln verbunden werden. Anschließend an diese Verbindung werden die einzelnen Doppelkammer-Aufgußbeutel aus der endlosen Bahn abgetrennt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Aufgußbeuteln zu schaffen, welches auch mit Maschinen hoher Durchlaufgeschwindigkeiten eine sichere Verbindung des Filtermaterials gewährleistet. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen nach diesem Verfahren hergestellten Aufgußbeutel sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln nach diesem Verfahren zu schaffen.
Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern jeweils an eine Seite einer flächigen Handhabe gelegt und über ihr Kopfende mit der Handhabe durch Laserschweißen verbunden werden.
Durch die Verwendung eines Lasers ist es aufgrund der hohen Energiedichte des Laserstrahls erstmals möglich, ein Verbindungsverfahren zu schaffen, welches die Durchlaufgeschwindigkeit moderner Aufgußbeutelproduktions- und Füllmaschinen nicht herabsetzt.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Kammern können geschlossen oder einseitig offen sein. Gemäß der Erfindung können durch das Laserschweißen die beutelartigen Kammern zugleich an ihrem Kopfende verschlossen werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die durch den Laser erzeugte Lichtenergie auf den Schweißbereich fokussiert und in Wärme umgewandelt, die das im Filtermaterial der Kammern und/oder in der Handhabe enthaltene schweißbare Material erwärmt und unter Druck verschweißt. Es ist somit auf einfache Wiese möglich, die Kammern mit der Handhabe zuverlässig zu verbinden und ggf. auch zu verschließen.
Damit die Umwandlung der Lichtenergie in Wärme schnell und zuverlässig erfolgt, können erfindungsgemäß Druckmarken auf der Handhabe angeordnet sein, die die Lichtenergie absorbieren. Weiterhin ist es möglich, im Schweißbereich eine schweißbare Beschichtung auf der Handhabe anzubringen, falls diese nicht aus schweißbarem Material besteht. Die Handhabe wird vorzugsweise als zusammenhängendes Endlosband zwischen die Kammern geführt.
Der erfindungsgemäße Aufgußbeutel für eine durch eine Aufgußflüssigkeit auszulaugende Substanz, insbesondere Tee, mit zwei aus einem Filtermaterial bestehenden, jeweils mindestens ein Substanzquantum enthaltenden Kammern, die mit einer Handhabe verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern mit der Handhabe durch Laserschweißen verbunden sind. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung am Kopfende der Kammern.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Handhabe als flächig mit dem Kopfende der Kammern laserverschweißtes Trägermaterial ausgebildet, das zumindest im Verschweißungsbereich mit einem schweißfähigen Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, beschichtet ist. Zur Unterstützung der Verschweißung kann die Handhabe im Verschweißungsbereich eine lichtabsorbierende Markierung aufweisen.
Die Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln weist Transportmittel zum Zuführen der miteinander zu verbindenden Kammern zu einer Fügestation auf. Diese Transportmittel sind erfindungsgemäß als zwei gegeneinander laufende Transport- und Druckwalzen ausgebildet, über die einzelne Kammern nacheinander der Fügestation zuführbar sind. Auf den Bereich der Fügestation ist der Lichtstrahl mindestens eines Lasers fokussierbar, über den die Kammern mit der Handhabe verschweißbar und ggf. zusätzlich am Kopfende verschließbar sind.
Durch das Zuführen einzelner Kammern zu der Fügestation ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders flexibel einsetzbar, da unterschiedliche Substanzquanten enthaltende Kammern miteinander verbunden werden können, wohingegen bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung die zugeführten Kammern eine miteinander verbundene Endlosbahn bilden.
Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die gegeneinander laufenden Transport- und Druckwalzen auf ihren jeweiligen Umfangsflächen Taschen zur Aufnahme jeweils einer Kammer aufweisen, wobei die Kopfenden einer jeden Kammer auf einem erhöhten Zwischensteg zwischen den Taschen gelagert ist, und daß die gegenläufige Rotationsbewegung der Transport- und Druckwalzen so synchronisiert ist, daß sich jeweils zwei Zwischenstege an dem die Fügestation bildenden Bereich mit dem geringsten Abstand einander direkt gegenüberliegen. Vorteilhafterweise ist der Abstand der beiden paarweise angeordneten Transport- und Druckwalzen zueinander so bemessen, daß die sich an der Fügestation gegenüberliegenden Zwischenstege die Kopfenden zweier miteinander zu verschweißenden Kammern gegeneinander pressen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß eine innige und dauerhafte Verbindung der Teile miteinander erfolgt.
Zum Verschweißen der miteinander zu verbindenden Teile ist der mindestens eine Laser so angeordnet, daß dessen Laserstrahl auf die Fügestation fokussierbar ist.
Bei einer alternativen Ausbildung sind im Bereich der Fügestation zwei Laser so angeordnet, daß deren Laserstrahlen von beiden Seiten der zugeführten Handhabe auf die Fügestation fokussierbar sind. Die Verwendung von zwei Lasern zur Verschweißung von beiden Seiten ist besonders vorteilhaft, um eine gleichmäßige und schnelle Erwärmung und Aufschmelzung des Schweißbereichs zu erzielen.
Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung weisen die Zwischenstege sich radial erstreckende Durchgangsbohrungen auf, durch die der Laserstrahl des im Inneren der Transport- und Druckwalze angeordneten Lasers auf die Fügestation fokussierbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, daß der Laserstrahl immer direkt auf die Fügestation gerichtet ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Ausgestaltung ist in jeder Transport- und Druckwalze ein ortsfest auf die Fügestation ausgerichteter Laser angeordnet. Sobald sich zwei Zwischenstege an der Fügestation gegenüberliegen, werden die Laserstrahlen der beiden Laser auf die auf den Zwischenstegen gelagerten Kopfenden der Kammern gerichtet, um diese mit der Handhabe zu verschweißen.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind in jeder Transport- und Druckwalze mehrere mit der jeweiligen Transport- und Druckwalze umlaufende Laser so angeordnet, daß jedem Zwischensteg jeweils ein Laser zugeordnet ist.
Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß als Laser CO2-Laser oder Dioden-Laser verwendet werden. Die Dioden-Laser zeichnen sich dadurch aus, daß sie besonders zielgenau fokussierbar sind. Der bevorzugte Wellenlängenbereich für die Dioden-Laser beträgt 10µm.
Weiter Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln beispielhaft schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2
eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3
eine vergrößerte schematische Detailansicht des Ausschnitts III gemäß Fig. 2;
Fig. 4
eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 5
eine vergrößerte schematische Detailansicht des Ausschnitts V gemäß Fig. 4.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei paarweise zueinander angeordneten und gegeneinander laufenden Transport- und Druckwalzen 1, die so zueinander angeordnet sind, daß sie im Punkt des geringsten radialen Abstands voneinander eine Fügestation 2 zum Verbinden einzelner Kammern 3 bilden.
Wie aus den Abbildungen ersichtlich, weist die Umfangsfläche jeder Transport- und Druckwalze 1 einzelne Taschen 4 auf, die zur Aufnahme jeweils einer Kammer 3 dienen. Die einzelnen Taschen 4 sind durch erhöht ausgebildete Zwischenstege 5 voneinander getrennt. Wie insbesondere den Abbildungen Fig. 3 und 5 zu entnehmen ist, werden die einzelnen Kammern 3 so auf den Transport- und Druckwalzen 1 gelagert, daß der das auszulaugende Substanzquantum enthaltende Beutelteil in der Tasche 4 zwischen zwei Zwischenstegen 5 liegt, während ein Kopfende 6 jeder Kammer 3 auf dem in Transportrichtung vorderen Zwischensteg 5 aufliegt.
Neben der Zufuhr der miteinander zu verbindenden Kammern 3 wird bei der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln der Fügestation 2 gleichzeitig mit den Kammern 3 auch eine Handhabe 7 zugeführt, die als bandförmiges Trägermaterial ausgebildet ist.
Zum Verbinden der einzelnen Kammern 3 miteinander sowie zusätzlich mit der Handhabe 7 ist im Bereich der Fügestation 2 wenigstens ein Laser 8 angeordnet, durch den die miteinander zu verbindenden Teile miteinander verschweißt werden.
Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist oberhalb der Fügestation 2 auf beiden Seiten der als Endlosband zugeführten Handhabe 7 jeweils ein Laser 8 so angeordnet, daß die jeweiligen Laserstrahlen genau auf die Fügestation 2 fokussiert sind. Für diesen Einsatzzweck eignet sich insbesondere ein CO2-Laser.
Bei der in den Abbildungen Fig. 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsform ist im Inneren jeder Transport- und Druckwalze 1 ortsfest ein Laser 8 angeordnet, deren jeweiligen Laserstrahlen genau auf die Fügestation 2 fokussiert sind. Die Zwischenstege 5 weisen sich radial erstreckende Durchgangsbohrungen 9 auf, durch die die Laserstrahlen auf die Fügestation 2 fokussiert sind.
Die in Fig. 4 und 5 dargestellte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten gemäß Fig. 2 und 3 dadurch, daß im Inneren jeder Transport- und Druckwalze 1 mehrere mit der jeweiligen Transport- und Druckwalze 1 umlaufende Laser 8 derart angeordnet sind, daß jedem Zwischensteg 5 jeweils ein Laser 8 zugeordnet ist.
Als Laser 8 für die Anordnung im Inneren der Transport- und Druckwalzen 1 eignen sich insbesondere Dioden-Laser, die vorzugsweise mit einer Wellenlänge von 10 µm arbeiten.
Die in den Abbildungen Fig. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtungen zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln arbeiten wie folgt:
Den paarweise angeordneten Transport- und Druckwalzen 1, die gemäß den Pfeilen 10 gegenläufig rotieren, werden jeweils einzelne Kammern 3 so aufgegeben, daß jede Kammer 3 in einer vorgegebenen, in der Umfangsfläche der jeweiligen Transport- und Druckwalze 1 ausgebildeten Tasche 4 zu liegen kommt. Die Kopfenden 6 der Kammern 3 sind dabei jeweils auf dem in Transportrichtung der Transport- und Druckwalze 1 vorderen Zwischensteg 5 gelagert..
Die Rotation der beiden Transport- und Druckwalzen 1 ist so synchronisiert, daß sich jeweils zwei Zwischenstege 5 an dem die Fügestation 2 bildenden Bereich mit dem geringsten Abstand einander direkt gegenüberliegen, wie dies insbesondere den Abbildungen Fig. 3 und 5 zu entnehmen ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Fügestation 2 gleichzeitig mit den Kammern 3 auch die Handhabe 7 zugeführt, die in diesem Fall als bandförmiges Trägermaterial ausgebildet ist, das über ein Endlosband der Fügestation 2 zugeführt wird.
Wie wiederum aus Fig. 3 und 5 ersichtlich, ist der Abstand zwischen zwei Zwischenstegen 5 im Bereich der Fügestation 2 so bemessen, daß die miteinander zu verbindenden Teile, nämlich die zwei Kopfenden 6 der Kammern 3 und die dazwischen angeordnete Handhabe 7 gegeneinander gepreßt werden.
Das eigentliche Verbinden der Teile miteinander erfolgt über die Laser 8. Bei den in den Abbildungen Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsformen sind die Laser 8 im Inneren der Transport- und Druckwalzen 1 angeordnet. Die Laserstrahlen lassen sich über in den Zwischenstegen 5 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 9 exakt auf die Fügestation 2 fokussieren.
Die Handhabe 7 ist beidseitig an der mit den Kopfenden 6 der Kammern 3 zu verschweißenden Stelle mit Druckmarken 7a versehen, die die auftreffende Lichtenergie absorbieren und in Wärme umwandeln. Diese Wärme wird zum Verschweißen der Handhabe 7 mit den Kammern 3 genutzt. Als Schweißmaterial werden hierbei in dem Material der Kammern 3 zumindest im Bereich der Kopfenden 6 vorhandene Kunststoffasern und/oder eine beidseitig im Bereich der Druckmarken 7a auf der Handhabe 7 ausgeführte Beschichtung aus schweißfähigem Kunststoff verwendet.
Durch die auf die miteinander zu verbindenden Teile auftreffenden Laserstrahlen werden diese Teile bis zur Schmelztemperatur erhitzt, so daß sich eine dauerhafte stoffschlüssige Verbindung ergibt. Durch das Zusammenpressen der Teile an der Fügestation 2 kann dieser Zusammenhalt auch schon erreicht werden, wenn die Teile nur aufgeschmolzen werden. Um besonders gut zum Laserschweißen geeignet zu sein, weist das das Filtermaterial bildende Filterpapier zumindest im Bereich der Kopfenden 6 Kunststoffasern auf, die durch die Laserstrahlen aufgeschmolzen werden. Ebenso weist die Handhabe 7 zumindest im Verbindungsbereich vorzugsweise beidseitig eine Beschichtung aus einem schweißfähigen Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, auf, so daß auch hier eine Schmelzschweißverbindung erfolgen kann.
Bei den dargestellten Ausführungsformen, bei denen die Handhaben 7 in Form eines Endlosbandes zugeführt werden, bilden auch die fertigen Mehrkammer-Aufgußbeutel ein Endlosband. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, einzelne Handhaben 7 zuzuführen oder die fertigen Mehrkammerbeutel im Bereich der Fügestation 2 voneinander zu trennen.
Die Verwendung der Laser 8 hat den Vorteil, daß auch bei hohen Taktgeschwindigkeiten der Maschine eine sichere und dauerhafte Verbindung der einzelnen Kammern 3 mit der Handhabe 7 zu Mehrkammer-Aufgußbeuteln möglich ist.
Bezugszeichenliste
1
Transport- und Druckwalze
2
Fügestation
3
Kammer
4
Tasche
5
Zwischensteg
6
Kopfende
7
Handhabe
7a
Druckmarke
8
Laser
9
Durchgangsbohrung
10
Pfeil

Claims (19)

  1. Verfahren zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln für eine durch eine Aufgußflüssigkeit auszulaugende Substanz, insbesondere Tee, aus Filtermaterial, aus dem beutelartige Kammern (3) mit mindestens einem Substanzquantum gebildet werden, die mit einem Ende an einer Handhabe (7) befestigt werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern (3) jeweils an eine Seite einer flächigen Handhabe (7) gelegt und über ihr Kopfende (6) mit der Handhabe (7) durch Laserschweißen verbunden werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Laserschweißen die beutelartigen Kammern (3) zugleich an ihrem Kopfende (6) verschlossen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Laser (8) erzeugte Lichtenergie auf den Schweißbereich fokussiert und in Wärme umgewandelt wird, die das im Filtermaterial der Kammern (3) und/oder in der Handhabe (7) enthaltene schweißbare Material erwärmt und unter Druck verschweißt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung der Lichtenergie in Wärme Farbmarkierungen (7a) auf der Handhabe (7) angeordnet sind, die die Lichtenergie absorbieren.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweißbereich eine schweißbare Beschichtung auf der Handhabe (7) angebracht ist.,
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (7) als zusammenhängendes Endlosband zwischen die Kammern (3) geführt wird.
  7. Aufgußbeutel für eine durch eine Aufgußflüssigkeit auszulaugende Substanz, insbesondere Tee, hergestellt nach dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, mit zwei aus einem Filtermaterial bestehenden, jeweils mindestens ein Substanzquantum enthaltenden Kammern (3), die mit einer Handhabe (7) verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß, die Kammern (3) mit der Handhabe (7) durch Laserschweißen verbunden sind.
  8. Aufgußbeutel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (7) durch Laserschweißen am Kopfende (6) der Kammern (3) befestigt ist.
  9. Aufgußbeutel nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (7) als flächig mit dem Kopfende (6) der Kammern (3) laserverschweißtes Trägermaterial ausgebildet ist, das zumindest im Verschweißungsbereich mit einem schweißfähigem Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, beschichtet ist.
  10. Aufgußbeutel nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (7) im Verschweißungsbereich eine lichtabsorbierende Markierung (7a) aufweist.
  11. Vorrichtung zur Herstellung von Mehrkammer-Aufgußbeuteln, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, mit Transportmitteln zum Zuführen der miteinander zu verbindenden Kammern (3) zu einer Fügestation (2),
    dadurch gekennzeichnet, daß die Transportmittel als zwei gegeneinander laufende Transport- und Druckwalzen (1) ausgebildet sind, über die einzelne Kammern (3) nacheinander der Fügestation (2) zuführbar sind, und gleichzeitig mit den Kammern (3) die Handhabe (7) zuführbar ist, und daß auf den Bereich der Fügestation (2) der Lichtstrahl mindestens eines Lasers (8) fokussierbar ist, über den die einzelnen Kammern (3) mit der Handhabe (7) verschweißbar und ggf. zusätzlich am Kopfende (6) verschließbar sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander laufenden Transport- und Druckwalzen (1) auf ihren jeweiligen Umfangsflächen Taschen (4) zur Aufnahme einer Kammer (3) aufweisen, wobei die Kopfenden (6) einer jeden Kammer (3) auf einem erhöhten Zwischensteg (5) zwischen den Taschen (4) gelagert sind, und daß die gegenläufige Rotationsbewegung der Transport- und Druckwalzen (1) so synchronisiert ist, daß sich jeweils zwei Zwischenstege (5) an dem die Fügestation (2) bildenden Bereich mit dem geringsten Abstand einander direkt gegenüberliegen und die Kammern und die Handhabe mit Druck miteinander verschweißbar sind.
  13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Laser (8) so angeordnet ist, daß dessen Laserstrahl auf die Fügestation (2) fokussierbar ist.
  14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Laser (8) im Bereich der Fügestation (2) angeordnet sind, deren Laserstrahlen von beiden Seiten der Fügestation (2) fokussierbar sind.
  15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstege (5) sich radial erstreckende Durchgangsbohrungen (9) aufweisen, durch die der Laserstrahl wenigstens eines im Innern der Transport- und Druckwalzen (1) angeordneten Lasers (8) auf die Fügestation (2) fokussierbar ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Transport- und Druckwalze (1) ein Laserstrahl (8) ortsfest auf die Fügestation (2) ausgerichtet ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Transport- und Druckwalze (1) mehrere mit der jeweiligen Transport- und Druckwalze (1) umlaufende Laser (8) derart angeordnet sind, daß jedem Zwischensteg (5) jeweils ein Laser (8) zugeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Laser (8) Dioden-Laser verwendet werden.
  19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Laser (8) ein CO2-Laser ist.
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