DE102022111748A1

DE102022111748A1 - Verfahren zum anfertigen von behältern für verpackungen

Info

Publication number: DE102022111748A1
Application number: DE102022111748.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fickler
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2022-05-11
Filing date: 2022-05-11
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen umfasst die Verfahrensschritte: Tiefziehen einer Unterfolie zu mindestens einer Ausformung in einer ersten Station, Einlegen einer Schale in die Ausformung, Zuführen einer Oberfolie oberhalb der Schale, Anbringen der Oberfolie mindestens an einer Innenseite der Schale, Anbringen der Unterfolie mindestens an einer Außenseite der Schale, sodass die Unterfolie, die Schale und die Oberfolie einen zumindest abschnittsweise dreilagigen Behälter bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen gemäß Anspruch 1, und ein System zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen nach Anspruch 11. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Verpackungsanlage umfassend das System nach einem der Ansprüche 11 bis 14.
Aus der DE 10 2017 121 438 A1 ist eine Tiefziehverpackungsmaschine zur Herstellung von Verpackungen und aus der DE 10 2012 001 817 A1 ist eine Verpackungsmaschine mit einer Siegelstation zum Verschließen von Schalen mit einer Deckelfolie bekannt.
Forderungen nach umweltfreundlichen Alternativen zu handelsüblichen petroleumbasierten Kunststoffverpackungen nimmt zu. Nachhaltige Verpackungsschalen beinhalten zum großen Teil nachwachsende Rohstoffe, die wegen deren poröser Natur gasdurchlässig und unter Feuchtigkeit verformbar sind und deswegen z.B. für das Aufbewahren von feuchten Lebensmittel nicht geeignet sind. Demnach besteht ein Bedarf an Behältern für Verpackungen, insbesondere Behältern aus nachwachsenden Rohstoffen, anwendungsgemäß anzufertigen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen, ein System zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen und eine Verpackungsanlage zur Verfügung zu stellen, um das oben benannte Problem zu lösen. Diese Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen von Anspruch 1, 11 und 15 gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen, umfassend die Verfahrensschritte: Tiefziehen einer Unterfolie zu mindestens einer Ausformung in einer ersten Station, Einlegen einer Schale in die Ausformung, Zuführen einer Oberfolie oberhalb der Schale, Anbringen der Oberfolie mindestens an einer Innenseite der Schale, Anbringen der Unterfolie mindestens an einer Außenseite der Schale, so dass die Unterfolie, der Behälter und die Oberfolie einen zumindest abschnittsweise dreilagigen Behälter bilden. Dieses Verfahren ermöglicht es die Schalen gleichzeitig oder sequentiell von innen und außen zu beschichten und hermetisch zu verschließen. Dieses Verfahren ist insbesondere vorteilhaft für das Anfertigen von Behältern, deren Innenseiten und Außenseiten mit unterschiedlichen Materialien beschichtet werden sollen. Die Ausformung der Unterfolie kann unter Wärmeeinwirkung sowie mit Hilfe von Formwerkzeugen, Druckluft oder Vakuum durchgeführt werden. Das Anbringen der Oberfolie an der Innenseite der Schale und/oder das Anbringen der Unterfolie an der Außenseite der Schale kann mit Wärme und/oder Druckerfolgen. Das Anbringen der Oberfolie an der Innenseite der Schale und/oder das Anbringen der Unterfolie an der Außenseite der Schale kann ohne Klebemittel erfolgen. Alle Innenseiten der Schalen können mit der Oberfolie beschichtet werden. Ein Anbringen der Oberfolie an einer Innenseite der Schale kann mittels Aufheizen der Oberfolie und/oder Gegendruck zwischen zwei Werkzeugteilen erfolgen. Ein Anbringen der Oberfolie an einer Innenseite der Schale kann mittels Aufheizen der Oberfolie und/oder Luftdruck erfolgen. Ein Anbringen der Unterfolie an einer Außenseite der Schale kann mittels Aufheizen der Unterfolie und/oder Gegendruck zwischen zwei Werkzeugteilen erfolgen. Ein Anbringen der Unterfolie an einer Außenseite der Schale kann mittels Aufheizen der Unterfolie und/oder Luftdruck erfolgen. Alle Außenseiten der Schalen können mit der Unterfolie beschichtet werden. Unter dem Begriff „Beschichten“ kann ein Anhaften der Folien an der Schalenfläche verstanden werden. Dies kann durch zwischenmolekulare Anziehungskräfte zwischen der Folie (Unterfolie, Oberfolie) und der Schale entstehen. Zum Bilden eines hermetisch verschlossenen Behälters können die beiden Folien fest miteinander verbunden, bzw. aneinander angehaftet werden. Unter Ausüben von Zugkräften oder Scherkräften können die Folien von der Schale getrennt werden. Die Ausformungen können in entlang der Produktionsrichtung transportierbare Werkzeugunterteile eingeformt werden. Es ist vorstellbar, dass die Schale aus Karton, bzw. aus Zellulose-basiertem Material ist oder beinhaltet.
Bevorzugt wird die Schale in der Ausformung, in welcher die Schale eingelegt ist, vor dem Anbringen der Unterfolie an der Außenseite der Schale fixiert oder positioniert. Für das Fixieren der Schale in der Ausformung der Unterfolie kann an mindestens einer Seite der Schale oder der Ausformung ein Klebmittel angebracht sein. Das Fixieren kann alternativ mittels mindestens einer Punktsiegelung der Unterfolie an die Schale erfolgen. Das Fixieren kann durch Vakuum oder Druck erfolgen. Dafür können die Ausformungen und die in den Ausformungen eingelegten Schalen in transportierbaren Matrizen angesaugt werden. Die transportierbaren Matrizen können mit Saugeinheiten und Saugöffnungen vorgesehen sein.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen: Zuführen der Oberfolie in einer zweiten Station umfassend ein erstes Werkzeugoberteil und ein erstes Werkzeugunterteil, Aufheizen des ersten Werkzeugoberteils und/oder des ersten Werkzeugunterteils und/oder die Oberfolie, Bewegen des ersten Werkzeugoberteils mittels einer ersten Hubeinrichtung in das erste Werkzeugunterteil und/oder in die Schale hinein und Andrücken der Oberfolie gegen die Innenseite der Schale, so dass die Oberfolie an der Innenseite der Schale angebracht wird. Dies ermöglicht eine Anhaftung, insbesondere eine gleichmäßige Anhaftung der Oberfolie an der Innenseite der Schale, bzw. an allen Innenseiten der Schale. Das erste Werkzeugoberteil kann eine Patrize und das erste Werkzeugunterteil eine Matrize sein, wobei das erste Werkzeugoberteil ein Gegenstück zum ersten Werkzeugunterteil ist. Das erste Werkzeugunterteil kann eine im Wesentlichen gleiche Gestaltung wie die Schale haben. Das erste Werkzeugoberteil und/oder das erste Werkzeugunterteil kann in der Produktionsrichtung und/oder in einer vertikalen Richtung nach oben und unten bewegbar sein. Das erste Werkzeugoberteil kann Luftbohrungen aufweisen, um die Oberfolie mit Luftdruck an die Innenseiten der Schale anzudrücken. Es ist vorstellbar, die Oberfolie mit einem direkten Kontakt oder Nahebringen eines Heizstabs zu erwärmen, bevor sie an der Schale angebracht wird. Die Oberfolie kann vor dem Anbringen oder während des Anbringens an der Schale auf eine Temperatur zwischen 20°C-250°C, bevorzugt zwischen 40°C-80°C aufgeheizt werden.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen: Zuführen der Oberfolie in einer zweiten Station umfassend ein erstes Werkzeugoberteil, Aufheizen des ersten Werkzeugoberteils und/oder des ersten Werkzeugunterteils und/oder die Oberfolie, Bewegen des ersten Werkzeugoberteils mittels einer ersten Hubeinrichtung in die Schale hinein und Andrücken der Oberfolie gegen die Innenseite der Schale, so dass die Oberfolie an die Innenseite der Schale angebracht wird. Das erste Werkzeugoberteil kann Luftbohrungen aufweisen, um die Oberfolie mit Luftdruck an die Innenseiten der Schale anzudrücken. Es ist vorstellbar, die Oberfolie mit einem direkten Kontakt oder Nahebringen eines Heizstabs zu erwärmen, bevor sie an der Schale angebracht wird. Die Oberfolie kann vor dem Anbringen oder während des Anbringens an der Schale auf eine Temperatur zwischen 20°C-250°C, bevorzugt zwischen 40°C-80°C aufgeheizt werden.
Es ist besonders vorteilhaft die Unterfolie gegen die Außenseite der Schale anzudrücken, sodass die Unterfolie an die Außenseite der Schale angebracht wird, und die an der Innenseite der Schale angebrachte Oberfolie mit der auf der Außenseite der Schale angebrachten Unterfolie versiegelt wird. Dies ermöglicht eine Anhaftung, insbesondere eine gleichmäßige Anhaftung der Unterfolie an der Außenseite der Schale, bzw. an allen Außenseiten der Schale. Des Weiteren kann durch diesen Verfahrensschritt die Anhaftung der Unterfolie an den Außenseiten der Schale und die Anhaftung der Oberfolie an den Innenseiten der Schale und die Anhaftung der Oberfolie mit der Unterfolie, insbesondere an den Seitenkanten der Schale, in der zweiten Station in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgen. Durch das Versiegeln der Oberfolie mit der Unterfolie kann die Schale hermetisch verschlossen werden. Durch das Versiegeln der Oberfolie mit der Unterfolie kann die Oberfolie und die Unterfolie miteinander verschmolzen sein. Das erste Werkzeugunterteil kann Luftbohrungen aufweisen, um die Unterfolie mit Luftdruck an die Außenseiten der Schale anzudrücken. Das erste Werkzeugoberteil und/oder das zweite Werkzugunterteil kann Versiegelungsstifte oder Versiegelungsvorsprünge aufweisen, um die Oberfolie mit der Unterfolie zu versiegeln.
Vorzugsweise wird die Schale mit der auf der Innenseite der Schale angebrachten Oberfolie in eine dritte Station umfassend ein zweites Werkzeugunterteil transportiert, und das zweite Werkzeugunterteil beheizt. Dies ermöglicht es der Unterfolie nur mit Wirkung von Wärme an der Außenseite der Schale, bzw. an allen Außenseiten der Schale anzuhaften.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zweites Werkzeugoberteil der dritten Station mittels einer ersten Hubvorrichtung gegen das zweite Werkzeugunterteil oder in das zweite Werkzeugunterteil hinein bewegt, so dass die auf der Innenseite der Schale angebrachte Oberfolie mit der auf der Außenseite der Schale angebrachten Unterfolie versiegelt wird. Durch das Hineinbewegen des zweiten Werkzeugoberteils in das zweite Werkzeugunterteil kann die Anhaftung der Oberfolie an der Innenseite der Schale und der Unterfolie an der Außenseite der Schale verstärkt werden. Durch das Drücken des zweiten Werkzeugoberteils gegen das zweite Werkzeugunterteil kann das Versiegeln der Oberfolie mit der Unterfolie mit Wirkung von Wärme und Druckerfolgen. Es ist auch möglich, ein zweites Werkzeugunterteil der dritten Station mittels einer zweiten Hubvorrichtung gegen das zweite Werkzeugoberteil zu bewegen.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Behälter in eine Schneidstation transportiert werden, um die Behälter zu trennen. Die Behälter können alternativ in eine Verpackungsmaschine umfassend eine Füllstation zum Befüllen der Behälter mit Produkten, eine Siegelstation zum Verschließen der mit Produkt befüllten Behälter transportiert werden, nachdem die auf der Innenseite der Schale angebrachte Oberfolie mit der auf der Außenseite der Schale angebrachten Unterfolie versiegelt wird.
Es ist vorstellbar, dass die Schale aus Karton, bzw. aus Zellulose-basiertem Material ist oder beinhaltet. Die Schale und/oder die Oberfolie und/oder die Unterfolie kann aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, z.B. aus Zuckerrohr oder Mais.
Besonders umweltfreundlich ist es, wenn die Schale, die Oberfolie und/oder die Unterfolie biologisch abbaubar sind, bevorzugt gemäß der Norm EN 13432. Biologisch abbaubare Materialien können gemäß der Norm EN 13432 einen Glühverlustanteil von 50% haben. Biologisch abbaubare Materialien können gemäß der Norm EN 13432 in einer Aerobe Abbautest in maximaler Dauer von 6 Monaten in einer Plateauphase einen Abbaugrad von mindestens 90% oder von einer geeigneten Referenzsubstanz erreichen. Bei biologisch abbaubaren Materialien können gemäß der Norm EN 13432 nach einer Kompostierungsdauer von höchstens 12 Wochen in einer > 2mm-Siebfraktion maximal 10% des ursprünglichen Trockengewichts des Prüfmaterials gefunden werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberfolie und die Unterfolie feuchtigkeitsabweisend sind. Durch die feuchtigkeitsabweisende Ober- und Unterfolie kann die Wasserdichtigkeit der Behälter, insbesondere Behälter aus Karton, verbessert werden und zudem das Material der Schale selbst vor Feuchtigkeit geschützt werden. Dies kann ein Verformen der Behälter unter Feuchtigkeit verhindern oder zumindest verringern. Die Oberfolie kann optional gasundurchlässig sein. Eine gasundurchlässige Oberfolie kann insbesondere für das Aufbewahren von Lebensmitteln geeignet sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die an der Innenseite der Schale angebrachte Oberfolie und die an der Außenseite der Schale angebrachte Oberfolie an die Schale angeheftet sind.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen, wobei das System umfasst: einen Unterfolienträger zum Aufnehmen einer ersten Rolle einer Unterfolie, eine erste Zuführvorrichtung zum Zuführen der Unterfolie in eine erste Station des Systems, wobei die erste Station zum Tiefziehen der Unterfolie zu mindestens einer Ausformung konfiguriert ist, eine Einlegestation zum Einbringen einer Schale in die Ausformung, einen Oberfolienträger zum Aufnehmen einer zweiten Rolle einer Oberfolie, eine zweite Zuführvorrichtung zum Zuführen der Oberfolie oberhalb der Schale, eine zweite Station umfassend ein erstes Werkzeugunterteil, ein erstes Werkzeugoberteil und eine erste Hubeinrichtung, die zweite Station dazu konfiguriert ist, zum Bilden eines Behälters die Oberfolie gegen die Innenseite der Schale und die Unterfolie gegen die Außenseite der Schale anzudrücken, wobei die zweite Station in einer Produktionsrichtung stromabwärts der ersten Station angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in dem System eine dritte Station umfassend ein zweites Werkzeugunterteil, ein zweites Werkzeugoberteil, eine erste Hubvorrichtung und eine zweite Hubvorrichtung vorgesehen ist. Die zweite Station ist dazu konfiguriert, die Oberfolie gegen die Innenseite der Schale und die Unterfolie gegen die Außenseite der Schale anzudrücken. Die dritte Station ist in einer Produktionsrichtung stromabwärts der zweiten Station angeordnet.
Vorteilhaft ist es wenn das erste Werkzeugunterteil und/oder das erste Werkzeugoberteil, das zweite Werkzeugunterteil und/oder das zweite Werkzeugoberteil aufheizbar sind.
Vorteilhaft ist es wenn das erste Werkzeugunterteil und/oder das erste Werkzeugoberteil, das zweite Werkzeugunterteil und/oder das zweite Werkzeugoberteil heb- und senkbar sind.
Sämtliche Merkmale die in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen offenbart sind, sind mit dem System zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen verknüpft.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Verpackungsanlage umfassend das erfindungsgemäße System zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen, wobei die Verpackungsanlage eine Füllstation zum Befüllen der Behälter mit Produkten und eine Siegelstation zum Verschlie-ßen der mit Produkt befüllten Behälter aufweist.

1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen;
2 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen;
3 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen;
4 eine schematische Ansicht einer Verpackungsanlage umfassend des erfindungsgemäßen Systems zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 1 zum Anfertigen von Behältern 2 für Verpackungen. Dieses System 1 weist eine erste Station 3 zum Tiefziehen einer Unterfolie 4 zu einer Ausformung 5, eine Einlegestation 6 zum Einlegen von Schalen 7 in die Ausformungen 5, eine zweite Station 8 zum Beschichten von Schalen 7 mit der Unterfolie 4 und mit einer Oberfolie 9, und eine Schneidstation 10, die in dieser Reihenfolge in einer Produktionsrichtung R an einem Maschinengestell (nicht gezeigt) angeordnet sind. Eingangsseitig befindet sich an dem Maschinengestell ein Unterfolienträger 11 mit einer ersten Rolle 12, von der die Unterfolie 4 abgezogen wird. Ferner weist das System 1 eine erste Zuführvorrichtung Z, bzw. eine Vorschubeinrichtung auf, die die Unterfolie 4 ergreift und in einem Hauptarbeitstakt taktweise in der Produktionsrichtung R weitertransportiert. Die Vorschubeinrichtung kann zum Beispiel durch seitlich angeordnete Transportketten realisiert sein.
Die erste Station 3 ist als eine Tiefziehstation ausgebildet, in der die Unterfolie 4 durch Tiefziehen in Ausformungen 5 geformt werden. Folglich, werden die Unterfolie 4 und die in der Unterfolie 4 eingeformten Ausformungen 5 von der ersten Station 3 in Produktionsrichtung R weitertransportiert.
In der Einlegestation 6 wird jeweils eine Schale 7 in eine Ausformung 5 eingelegt. Die Schalen 7 können mittels einem Zuführband (nicht gezeigt) zu der Einlegestation 6 herangeführt werden und mittels jeweils eines Manipulators 13, beispielsweise eines Skara- oder Deltaroboters, einzeln oder gruppenweise vom Zuführband abgenommen und in die Ausformungen 5 transportiert werden. Die Schalen 7 werden in der Ausformung 5 fixiert, beispielweise mit einem Klebmittel oder einer Punktsiegelung der Unterfolie 4 an die Schale 7.
Ein Oberfolienträger 14 ist mit einer zweiten Rolle 15 einer Oberfolie 9 stromaufwärts der zweiten Station 8 angeordnet, wobei die Oberfolie 9 mittels einer zweiten Zuführvorrichtung Z' in die zweite Station 8 zugeführt wird. (Die Oberfolie 9 ist in den Figuren mit einer gestrichelten Linie gezeigt, was aber nicht die Struktur der Oberfolie darstellt). Der Oberfolienträger 14 ist an dem nicht gezeigten Maschinengestell angeordnet. Die von dem Oberfolienträger 14 abgerollte Oberfolie 9 wird vor der Zuführung in die zweite Station 8 mit einer Heizeinrichtung 16 in Kontakt gebracht oder näher an die Heizeinrichtung 16 gebracht, so dass die Oberfolie 9 vor dem Beschichtungsprozess erwärmt wird.
In der zweite Station 8 ist ein erstes Werkzeugoberteil 17 mit einem Stempelbereich 17a und ein erstes Werkzeugunterteil 18 mit einer Matrize 18a vorgesehen. Das erste Werkzeugoberteil 17 wird mittels einer ersten Hubeinrichtung 19 in eine erste vertikale Richtung 20 bewegt. Das erste Werkzeugunterteil 18 ist mittels einer zweiten Hubeinrichtung 22 vertikal beweglich angeordnet. In dem Stempelbereich 17a ist ein Heizelement (nicht gezeigt) angeordnet, um die Oberfolie 9 aufzuwärmen. In dem Werkzeugunterteil 18 ist ein Heizelement (nicht gezeigt) angeordnet, um die Unterfolie 4 aufzuwärmen. Gleichzeitig mit der Bewegung des Werkzeugoberteils 17 in die erste vertikale Richtung 20 wird das Werkzeugunterteil 18 in eine zweite vertikale Richtung 23 bewegt. Folglich wird ein Stempelbereich 17a des ersten Werkzeugoberteils 17 der Oberfolie 9 in die Schale 7 hineinbewegt und die Oberfolie 9 an den Innenseiten 21 der Schale 7 angeheftet, indem die Oberfolie 8 und die Schale 7 zwischen dem Stempelbereich 17a und einer Matrize 18a des ersten Werkzeugunterteils 18 aneinander gedrückt werden. Die Unterfolie 4 wird in die Matrize 18a hineingenommen und an den Außenseiten 24 der Schale 7 angeheftet, indem die Unterfolie 8 und die Schale 7 zwischen dem Stempelbereich 17a und der Matrize 18a aneinander gedrückt werden. Durch den Kontakt zwischen dem Werkzeugoberteil 17 und dem Werkzeugunterteil 18 werden die Oberfolie 9 und die Unterfolie 4 auch mit Wirkung von Wärme zusammengeschweißt und versiegelt. Dadurch entsteht eine Siegelnaht 25 an den oberen Kanten der Schale 7, was die Schale 7 hermetisch verschließt. Die von innen mit Oberfolie 9 und von außen mit Unterfolie 4 beschichteten Schalen 7 bilden einen dreilagigen Behälter 2. Diese Behälter 2 werden sodann in die Schneidstation 10 weitertransportiert und da von der Unterfolie 4 getrennt.
In der 2 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 1 zum Anfertigen von Behältern 2 für Verpackungen gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 1 dargestellten Ausführungsform wie folgt. In der zweiten Station 8 wird nur die Oberfolie 9 an den Innenseiten 21 der Schale 7 angebracht, bzw. angeheftet. Für diesen Zweck weist die zweite Station 8 ein erstes Werkzeugoberteil 17', das mittels einer ersten Hubeinrichtung 19' in die erste vertikale Richtung 20 in die Schalen 7 hineinbewegt wird. Ein erstes Werkzeugunterteil 18' wird mittels einer zweiten Hubeinrichtung 22' in die zweite vertikale Richtung 23 bewegt, um die Schale 7 hineinzunehmen und zu stabilisieren. Es ist auch vorstellbar in dieser Ausführungsform auf das zweite Werkzeugunterteil 18` zu verzichten. Der Beschichtungsprozess kann hier mit Luftdruck (Überdruck) erfolgen. Dafür können in dem ersten Werkzeugoberteil 17` Luftbohrungen 26 vorgesehen werden, die mit einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) verbunden sind. Mittels diesem Luftdruck wird die Oberfolie 9 an den Innenseiten 21 der Schale 7 angebracht, bzw. angehaftet. Die Schalen 7, die von innen mit der Oberfolie 9 beschichtet sind, werden weiter in eine dritte Station 27 transportiert. In der dritten Station 27 ist ein mittels einer zweiten Hubvorrichtung 28 vertikal bewegbares zweites Werkzeugunterteil 29 vorgesehen, in dem ein Heizelement (nicht gezeigt) angeordnet ist. Das zweite Werkzeugunterteil 29 wird in die zweite vertikale Richtung 23 bewegt. Dadurch wird die Unterfolie 4 in eine Matrize 29a des zweiten Werkzeugunterteils 29 hineingenommen und durch die Wärmeübertragung von dem zweiten Werkzeugunterteil 29 an die Unterfolie 4, wird die Unterfolie 4 an den Außenseiten 24 der Schale 7 angebracht, bzw. angehaftet. Ein zweites Werkzeugoberteil 30 wird mittels einer ersten Hubvorrichtung 34 in die erste vertikale Richtung 20 bewegt und mit dem zweiten Werkzeugunterteil 29 der dritten Station 27 in Kontakt gebracht, um die Unterfolie 4 mit der Oberfolie 9 zu versiegeln und den abschnittsweisen dreilagigen Behälter 2 zu bilden. Das zweite Werkzeugoberteil 29 ist auch mit einem Heizelement (nicht gezeigt) beheizbar gestaltet.
In der 3 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 1 zum Anfertigen von Behältern 2 für Verpackungen gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in der 1 dargestellten Ausführungsform wie folgt. Das System 1 weist entlang der Produktionsrichtung R transportierbare und beheizbare Werkzeugunterteile 31 auf. In der ersten Station 3 wird die Unterfolie 4 in das Werkzeugunterteil 31 hineinzogen, um die Ausformungen 5 zu bilden. Die Werkzeugunterteile 31 können Luftsaugeinheiten 32 aufweisen, wodurch die in dem Werkzeugunterteil 31 geformten Ausformungen 5 und in den Ausformungen 5 eingelegten Schalen 7 in dem Werkzeugunterteil 31 lösbar fixiert werden. In der zweiten Station 8 wird ein aufgeheiztes Werkzeugoberteil 33 mittels einer Hubeinrichtung 35 in das aufgeheizte Werkzeugunterteil 31 hineinbewegt, um die Oberfolie 9 an die Innenseiten 21 der Schale 7 und die Unterfolie 4 an die Außenseiten 24 der Schale 7 anzudrücken und anzuheften.
In der 4 ist eine Verpackungsanlage 36 umfassend des erfindungsgemäßen Systems 1 zum Anfertigen von Behältern 2 für Verpackungen und eine Verpackungsmaschine 37 dargestellt. Die in dem System 1 angefertigten und voneinander getrennten Behälter 2 werden mittels einer Zuführvorrichtung 38 in die Verpackungsmaschine 37 transportiert. Die Verpackungsmaschine 37 umfasst eine Füllstation 39 zum Befüllen der Behälter 2 mit Produkten P und eine Siegelstation 40 zum Verschließen der mit Produkt befüllten Behälter 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017121438 A1 [0002]
DE 102012001817 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Anfertigen von Behältern (2) für Verpackungen, umfassend die Verfahrensschritte: - Tiefziehen einer Unterfolie (4) zu mindestens einer Ausformung (5) in einer ersten Station (3), - Einlegen einer Schale (7) in die Ausformung (5), - Zuführen einer Oberfolie (9) oberhalb der Schale (7), - Anbringen der Oberfolie (9) mindestens an einer Innenseite (21) der Schale (7), - Anbringen der Unterfolie (4) mindestens an einer Außenseite (24) der Schale (7), sodass die Unterfolie (4), die Schale (7) und die Oberfolie (9) einen zumindest abschnittsweise dreilagigen Behälter (2) bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend den Verfahrensschritt: - Fixieren der Schale (7) in der Ausformung (5), in welcher die Schale (7) eingelegt ist, vor dem Anbringen der Unterfolie (4) an der Außenseite (24) der Schale (7).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend die Verfahrensschritte: - Zuführen der Oberfolie (9) in einer zweiten Station (8) umfassend ein erstes Werkzeugoberteil (17, 17', 33) und ein erstes Werkzeugunterteil (18, 18', 31), - Aufheizen des ersten Werkzeugoberteils (17, 17', 33) und/oder des ersten Werkzeugunterteils (18, 18', 31), - Bewegen des ersten Werkzeugoberteils (17, 17', 33) mittels einer ersten Hubeinrichtung (19, 19') in das erste Werkzeugunterteil (18, 18', 31) und/oder in die Schale (7) hinein und Andrücken der Oberfolie (9) gegen die Innenseite (21) der Schale (7), so dass die Oberfolie (9) an die Innenseite (21) der Schale (7) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, umfassend den Verfahrensschritt: - Andrücken der Unterfolie (4) gegen die Außenseite (24) der Schale (7), so dass die Unterfolie (4) an der Außenseite (24) der Schale (7) angebracht wird, und Versiegeln der an der Innenseite (21) der Schale angebrachten Oberfolie (9) mit der auf der Außenseite (24) der Schale (7) angebrachten Unterfolie (4).
Verfahren nach Anspruch 3, umfassend die Verfahrensschritte: - Transportieren der Schale (7) mit der auf der Innenseite (21) der Schale (7) angebrachten Oberfolie (9) in eine dritte Station (27) umfassend ein zweites Werkzeugunterteil (29), - Beheizen des zweiten Werkzeugunterteils (29).
Verfahren nach Anspruch 5, umfassend die Verfahrensschritte: - Bewegen eines zweiten Werkzeugoberteils (30) der dritten Station (27) mittels einer ersten Hubvorrichtung (34) gegen das zweite Werkzeugunterteil (29) oder in das zweite Werkzeugunterteil hinein oder Bewegen des zweiten Werkzeugunterteils (29) mittels einer Hubvorrichtung (28) gegen das zweite Werkzeugoberteil (30), so dass die auf der Innenseite (21) der Schale (7) angebrachte Oberfolie (9) mit der auf der Außenseite (24) der Schale (7) angebrachten Unterfolie (4) versiegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, umfassend die Verfahrensschritte: - Transportieren der Behälter (2) in eine Schneidstation (19), um die Behälter (2) zu trennen, oder in eine Verpackungsmaschine (37) umfassend eine Füllstation (39) zum Befüllen der Behälter (2) mit Produkten (P), eine Siegelstation (40) zum Verschließen der mit Produkt (P) befüllten Behälter (2), nachdem die auf der Innenseite (21) der Schale (7) angebrachte Oberfolie (9) mit der auf der Außenseite (24) der Schale (7) angebrachten Unterfolie (4) versiegelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (7), die Oberfolie (9) und/oder die Unterfolie (4) biologisch abbaubar sind, bevorzugt gemäß der Norm EN 13432.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfolie (9) und die Unterfolie (4) feuchtigkeitsabweisend sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Innenseite (21) der Schale (7) angebrachte Oberfolie (9) und die an der Außenseite (24) der Schale (7) angebrachte Oberfolie (9) an die Schale (7) angeheftet sind.
System zum Anfertigen von Behältern für Verpackungen umfassend: - einen Unterfolienträger (11) zum Aufnehmen einer ersten Rolle (12) einer Unterfolie (4), eine erste Zuführvorrichtung (Z) zum Zuführen der Unterfolie (4) in eine erste Station (3) des Systems (1), wobei die erste Station (3) zum Tiefziehen der Unterfolie (4) zu mindestens einer Ausformung (5) konfiguriert ist, - eine Einlegestation (6) zum Einbringen einer Schale (7) in die Ausformung (5), - einen Oberfolienträger (14) zum Aufnehmen einer ersten Rolle (12) einer Oberfolie (9), eine zweite Zuführvorrichtung (Z') zum Zuführen der Oberfolie (9) oberhalb der Schale, - eine zweite Station (8) umfassend ein erstes Werkzeugunterteil (18, 18', 31), ein erstes Werkzeugoberteil (17, 17', 33) und eine erste Hubeinrichtung (19, 19', 35), wobei die zweite Station (8) dazu konfiguriert ist, zum Bilden eines Behälters (2) die Oberfolie (9) gegen die Innenseite (21) der Schale (7) und die Unterfolie (4) gegen die Außenseite (24) der Schale (7) anzudrücken, wobei die zweite Station (8) in einer Produktionsrichtung (R) stromabwärts der ersten Station (3) angeordnet ist.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Station (27) umfassend ein zweites Werkzeugunterteil (29), ein zweites Werkzeugoberteil (30), eine erste Hubvorrichtung (34) und eine zweite Hubvorrichtung (28) vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, die Oberfolie (9) gegen die Innenseite (21) der Schale (7) und die Unterfolie (4) gegen die Außenseite (24) der Schale (7) anzudrücken, wobei die dritte Station (27) in einer Produktionsrichtung (R) stromabwärts der zweiten Station (8) angeordnet ist.
System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugunterteil (18, 18', 31) und/oder das erste Werkzeugoberteil (17, 17', 33), das zweite Werkzeugunterteil (18, 18', 31) und/oder das zweite Werkzeugoberteil (17, 17', 33) aufheizbar sind.
System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeugunterteil (18, 18') und/oder das erste Werkzeugoberteil (17, 17', 35), das zweite Werkzeugunterteil (29) und/oder das zweite Werkzeugoberteil (30) heb- und senkbar sind.
Verpackungsanlage umfassend das System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Verpackungsanlage (37) eine Füllstation (39) zum Befüllen der Behälter (2) mit Produkten (P) und eine Siegelstation (40) zum Verschließen der mit Produkt (P) befüllten Behälter (2) aufweist.