DE19917442C2

DE19917442C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungen

Info

Publication number: DE19917442C2
Application number: DE19917442A
Authority: DE
Inventors: Manfred Reichert; Martin Weinmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 1999-04-17
Publication date: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2019-04-18
Also published as: DE19917442A1; US6334290B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige, beispielsweise aus der US 4,565,052 bekannte Vorrichtungen dienen zum Beispiel zum Herstellen von mit einem Lebensmittel wie Joghurt oder Saft befüllten Kunststoffbechern. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, daß dabei ein ebener umlaufender Rand entsteht. Dieser oftmals scharfkantige Rand wird von einem Verbraucher dann als unangenehm empfunden, wenn der Kunststoffbecher gleichzeitig als Trinkbecher dient. Aus diesem Grund sind bereits Becher mit einem heruntergezogenen bzw. ausgerundeten Rand bekannt. Diese Becher sind jedoch entweder im Spritzgußverfahren hergestellt, oder aber für den Fall, daß sie im Tiefziehverfahren hergestellt sind, wird der Rand erst nach dem Befüllen und Vereinzeln der Verpackungen auf einer zusätzlichen Einrichung ausgebildet. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß Verpackungen mit einem heruntergezogenen Randbereich ohne zusätzliche, separate Einrichtungen hergestellt werden können.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Integration der Herstellung von heruntergezogenen Rändern in der Thermoformanlage diese direkt im Folienstrang erzeugt werden können und die Verpackungen vorher nicht vereinzelt werden müssen. Dadurch läßt sich ein relativ einfacher Aufbau der Vorrichtung sowie eine hohe Leistung erreichen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungen,

Fig. 2 eine Formeinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 3 einen Teil einer Trenneinrichtung in Seitenansicht und

Fig. 4 einen Teil einer gegenüber der Fig. 3 modifizierten Trenneinrichtung ebenfalls in Seitenansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Herstellen von gefüllten Verpackungen 1 dargestellt. Die Vorrichtung 10 hat eine Heizstation 11 mit wenigstens zwei beidseitig einer thermoverformbaren Bodenbahn 2 angeordneten Heizplatten 12, 13, eine Formstation 15, eine Füllstation 16, eine Siegelstation 17 zum Aufsiegeln einer Deckfolienbahn 3 und eine Trennstation 18.

Längs und beidseitig des Förderwegs der Bodenbahn 2 sind Vorschubeinrichtungen in Form von hin- und herbewegbaren, sich öffnenden und sich schließenden Klemmzangenpaaren 19, 20, 21 angeordnet, die die Bodenbahn 2 von einer Rolle 4 abziehen und intermittierend durch die einzelnen Bearbeitungsstationen der Vorrichtung 10 fördern.

Die Heizstation 11, die Füllstation 16 und die Siegelstation 17 sind von bekannter Bauart und werden daher nicht näher beschrieben. Erfindungswesentlich sind die Ausbildung der Formstation 15 und der Trennstation 18. Die Formstation 15 hat ein Unterteil 23 und ein Oberteil 24, die beide gegeneinander verfahrbar sind. Im Unterteil 23 sind erste Ausnehmungen 26 zum Bilden der leicht konisch ausgebildeten Behälterrümpfe 5, sowie zweite Ausnehmungen 27 zum Bilden jeweils eines umlaufenden, heruntergezogenen Behälterrandes 6 ausgebildet. Wie die Fig. 2 am besten zeigt, ist zwischen der ersten Ausnehmung 26 und der zweiten, ringförmig umlaufenden Ausnehmung 27 ein zumindest teilweise ebener Mittelabschnitt 28 ausgebildet. Der Mittelabschnitt 28 bildet im weiteren Verlauf die Auflagefläche zum Aufsiegeln der Deckfolienbahn 3 aus. Die zweite Ausnehmung 27 ist zumindest im unteren Behälterrandbereich 29 schräg, mit vom Behälterrumpf 5 wegweisender Richtung ausgebildet. Im Oberteil 24 sind auf- und abbewegbare Vorstreckstempel 31 sowie nicht dargestellte Druckluftdüsen o. ä. zum Ausformen der Behälterrümpfe 5 angeordnet. Ferner finden sich an der Unterseite 32 des Oberteils 24 umlaufende Erhebungen 33, die der Form der zweiten Ausnehmungen 27 angepaßt sind und mit diesen zusammenwirken.

Wie Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3 zeigt, hat die Trennstation 18 ein Unterteil 34 und ein Oberteil 35, die beide gegeneinander verfahrbar sind. Im Unterteil 34 sind der Form der Behälterrümpfe 5 angepaßte Ausnehmungen 36 ausgebildet. Wesentlich sind ferner umlaufende Stützränder 37, deren Form der Form der Innenseite 38 der Behälterränder 6 angepaßt sind, so daß die Stützränder 37 zusammen mit den Ausnehmungen 36 die Behälterrümpfe 5 formschlüssig aufnehmen. Im Oberteil 35 sind Niederhalter 39 integriert, die von hülsenförmigen Stanzmessern 40 umgeben sind. Wie am besten aus der Fig. 3 hervorgeht, weist der Niederhalter 39 einen Durchmesser auf, der etwas über den ebenen Siegelbereich 42 am Behälterrumpf 5 hinausragt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ferner der Abstand a1 vom Siegelbereich 42 am Behälterrumpf 5 bis zum Stanzmesser 40 so groß gewählt, daß der vom Siegelbereich 42 bis zum Stanzmesser 40 ragende ringförmig umlaufende Abschnitt 43 der Deckfolienbahn 3 mit den Fingern gegriffen werden kann und als Öffnungshilfe für die Verpackung 1 dient. Um einen möglichst verbraucherfreundlichen Behälterrand 6 auszubilden, ist ferner das Maß a2 so groß gewählt, daß beim Trinken aus der Verpackung 1 beim Kontakt mit den Lippen diese durch den Behälterrand 6 nicht verletzt werden können. In der Fig. 3 ist auch dargestellt, daß der heruntergezogene Behälterrand 6 so ausgebildet sein muß, daß die mit 45 bezeichnete Stanzkante vom sich senkrecht von oben nach unten bewegenden Stanzmesser 40 erfaßt werden kann. Das bedeutet, daß die Stanzkante 45 in Bezug auf den Behälterrumpf 5 einen größeren Abstand aufweist als die anderen Punkte des Behälterrandes 6.

Das Stanzmesser 40 weist eine umlaufende Schneidkante 46 auf. Um das Durchtrennen der Deckfolienbahn 3 zu vereinfachen, ist es bevorzugt vorgesehen, daß die Schneidkante 46 in Bezug auf die Deckfolienbahn 3 bzw. das Unterteil 34 nicht in einer parallelen Ebene verläuft, sondern zumindest eine Stelle mit einem etwas geringeren Abstand aufweist. Dadurch wird bewirkt, daß beim Auftreffen der Schneidkante 46 des Stanzmessers 40 auf die Oberseite der Deckfolienbahn 3 lokale Spannungsspitzen erzeugt werden, an denen die Deckfolienbahn 3 zuerst durchtrennt wird bzw. einreißt.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Trennstation 18a verwendet, die sich von der Trennstation 18 insbesondere durch das Vorhandensein eines zweiten Stanzmessers 47 unterscheidet. Das zweite Stanzmesser 47, das konzentrisch zum ersten Stanzmesser 40a angeordnet ist, ist immer dann vorgesehen, wenn kein über den Siegelbereich 42 hinausragender, als Öffnungshilfe dienender Abschnitt 43 der Deckfolienbahn 3 erwünscht ist. Für diesen Fall ist bevorzugt vorgesehen, daß das zweite Stanzmesser 47 dem ersten Stanzmesser 40a in seiner Bewegung vorauseilt, d. h. auf den Siegelbereich 42 auftrifft, bevor das erste Stanzmesser 40a die Stanzkante 45a ausbildet, da dann das zweite Stanzmesser 47 zusammen mit dem Stützrand 37a für eine zusätzliche Zentrierung der Verpackung 1 in der Trennstation 18a sorgt.

Die oben beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt: Die Bodenbahn 2 wird abschnittsweise von den Klemmzangenpaaren 19, 20, 21 durch die Vorrichtung 10 gefördert, wobei sie zunächst in der Heizstation 11 auf die für den nachfolgenden Formprozeß erforderliche Temperatur erwärmt wird. Anschließend gelangt die Bodenbahn 2 in die Formstation 15, wo deren Unterteil 23 und Oberteil 24 gegeneinander verfahren werden und dabei die Behälterränder 6 in die Bodenbahn 2 einformen. Anschließend fahren die Vorstreckstempel 31 nach unten, um die Bodenbahn 2 um die ersten Ausnehmungen 26 einzudrücken. Der Formprozeß wird durch Druckluft (oder an die ersten Ausnehmungen 26 angelegtes Vakuum) abgeschlossen, die die Bodenbahn 2 formschlüssig in die ersten Aufnahmen 26 anlegt (Fig. 2). Nach dem nachfolgenden Fördertakt sind die ausgeformten Behälterrümpfe 5 in dem Bereich der Füllstation 16 angelangt, wo eine bestimmte Füllmenge eines Füllgutes in die Behälterrümpfe 5 eindosiert wird. In der nachfolgenden Siegelstation 17 wird die Deckfolienbahn 3 unter Einwirkung von Wärme und Druck im Bereich der Siegelbereiche 42 auf die Oberseite der Behälterrümpfe 5 aufgesiegelt. Zuletzt gelangen die mit der Deckfolienbahn 3 versehenen Behälterrümpfe 5 in den Bereich der Trennstation 18, 18a.

Im Falle der Trennstation 18 (Fig. 3) eilt der Niederhalter 39 dem Stanzmesser 40 vor, so daß der Niederhalter 39 zusammen mit dem Stützrand 37 den Behälterrumpf 5 in der Trennstation 18 zentriert. Wesentlich dabei ist auch, daß während des Zentrierens keine Zug- oder Druckspannungen von den Klemmzangenpaaren 19, 20, 21 auf den Verbund aus Bodenbahn 2 und Deckfolienbahn 3 ausgeübt wird. Erst nachdem die Niederhalter 39 auf die Oberseite der Verpackungen 1 aufsetzen, durchtrennt das Stanzmesser 40 die Deckfolienbahn 3 und trennt im weiteren Verlauf einzelne Verpackungen 1 aus der Bodenbahn 2 heraus.

Im Falle der Trennstation 18a (Fig. 4) dient, wie bereits beschrieben, das zweite Trennmesser 47 zum Zentrieren der Behälterrümpfe 5 in der Trennstation 18a. Erst wenn die Zentrierung erfolgt ist, trennt das zweite Stanzmesser 47 die Deckfolienbahn 3 durch, während das Stanzmesser 40a die Verpackungen 1 aus der Bodenbahn 2 vereinzelt.

Ergänzend wird erwähnt, daß die Vorrichtung 10 auf vielfältige Art und Weise abgeändert oder modifiziert werden kann. So ist es insbesondere denkbar, die Vorrichtung 10 als aseptisch arbeitende Verpackungsmaschine auszubilden, um auch bezüglich der Verderbbarkeit kritische Lebensmittel abfüllen zu können. Weiterhin können anstatt einzelner Verpackungen 1 auch jeweils Gruppen von untereinander zusammenhängenden Verpackungen 1 in der Formstation bzw. der Trennstation hergestellt werden. In diesem Fall sind selbstverständlich entsprechende Gestaltungsänderungen sowohl an der Formstation als auch an der Trennstation erforderlich. Eine weitere Modifikation betrifft die Ausbildung des Stanzmessers 40 (Fig. 3): Anstelle eines Stanzmessers, das eine kreisförmige Schnittkante aufweist und dabei eine ringförmige Öffnungshilfe (Abschnitt 43) erzeugt, kann das Stanzmesser auch eine derartige Ausbildung aufweisen, daß es eine hervorstehende Öffnungslasche im Abschnitt 43 erzeugt, während die restliche Deckfolienbahn, ähnlich Fig. 4, direkt auf dem Abschnitt 42 durchgetrennt wird.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Herstellen von Verpackungen (1), mit einer Heizeinrichtung (11) zum Erwärmen einer thermoverformbaren Bodenfolienbahn (2), mit einer Formeinrichtung (15) zum Einformen von Behälterrümpfen (5) in die Bodenfolienbahn (2), wobei die Formeinrichtung (15) ein Unterteil (23) und einen mit dem Unterteil (23) zusammenwirkenden Gegenhalter (24) aufweist, mit einer Fülleinrichtung (16) zum Befüllen der eingeformten Behälterrümpfe (5) mit einem Füllgut, mit einer Siegeleinrichtung (17) zum Aufsiegeln einer Deckfolienbahn (3) auf die Oberseite der Behälterrümpfe (5) und mit einer Trenneinrichtung (18; 18a) zum Austrennen von jeweils wenigstens einer Verpackung (1) aus dem Folienstrang, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter (24) in der Formeinrichtung (15) für jeden Behälterrumpf (5) eine Erhebung (33) zum Einformen eines an seiner Außenseite heruntergezogenen Randes (6) an dem Behälterrumpf (5) aufweist, daß die Erhebung (33) mit einer entsprechenden Ausnehmung (27) im Unterteil (23) der Formeinrichtung (15) zusammenwirkt und daß die Trenneinrichtung (18; 18a) ein Trennmesser (40; 40a) aufweist, das die Verpackungen (1) im Bereich der heruntergezogenen Ränder (6) aus dem Folienstrang austrennt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (18; 18a) ein als Gegenhalter für das Trennmesser (40; 40a) wirkendes Unterteil (34) aufweist, auf dem Stützränder (37; 37a) angeordnet sind, die in die Innenseiten (38) der heruntergezogenen Ränder (6) der Verpackungen (1) eingreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (34) mit einem Niederhalter (39) zusammenwirkt, der auf die Oberseite der Verpackungen (1) absenkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (18a) zwei konzentrisch zueinander angeordnete Stanzmesser (40a, 47) aufweist, wovon das eine Stanzmesser (40a) den heruntergezogenen Rand (6) ausbildet und das andere Stanzmesser (47) mit dem Stützrand (37a) zusammenwirkt und die Deckfolienbahn (3) im Bereich eines Siegelrandes (42) durchtrennt.