DE2810899C2 - Verfahren zur Herstellung und Füllung eines Behälters, wie Becher oder Flasche, aus thermoplastischem Material - Google Patents

Verfahren zur Herstellung und Füllung eines Behälters, wie Becher oder Flasche, aus thermoplastischem Material

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Description

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß man nach dem Formen der Seitenwand und der Abschlußwand die Verschlußfolie auf der Außenfläche der Abschlußwand befestigt. Man muß nun nicht mehr die Verschlußfolie mit komplizierten Vorrichtungen oder von Hand einlegen, sondern kann sie maschinell zuführen. Man benötigt auch keine Stanzeinrichtungen wie bei dem Vorschlag nach DE-OS 22 53 362, sondern kann den Öffnungsspalt durch Schmelzen in beliebiger Form entsprechend dem Werkzeug und der Behälterform ι ο bilden.
In vorteilhafter Weise führt man zum Plazieren der Verschlußfolie gegen die Außenfläche der Abschlußwand des Behälters, dieser Außenfläche gegenüberliegend, einen mit einer Haftschicht überzogenen Teil eines Bandes zu, stellt wenigstens einen Haftpunkt zwischen diesem Band und der Außenfläche der Abschlußwand her, schneidet die Verschlußfolie von dem Teil des Bandes ab und befestigt danach die Verschlußfolie endgültig an der Abschlußwand.
Die Maßnahmen zur Erzielung wenigstens eines Haftpunktes und zum Abschneiden der Verschlußfolie können entweder an der gleichen Bearbeitungssiation und nahezu gleichzeitig oder an zwei aufeinanderfolgenden Stationen vorgenommen werden.
Gleichermaßen können die Maßnahmen zur endgültigen Befestigung der Verschlußfolie an der Abschlußwand und zur Bildung des oder jedes Öffnungsspaltes in dieser Abschlußwand entweder in einer einzigen oder in zwei aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen vorgenommen werden.
Ferner kann man vorteilhafterweise gegenüber der Außenseite der Abschlußwand eine eine Abziehlasche aufweisende, abgeschnittene Verschlußfolie plazieren und diese Folie auf der Abschlußwand des Behälters befestigen, wobei die Lasche gegen die Seitenwand des Behälters umgebogen wird, ohne daß mindestens das äußerste Ende dieser Lasche angeklebt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der nachfolgenden, anhand der Zeichnungen gegebenen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert Diu
Fig. 1—6 sind senkrechte Axialschnitte durch einen Behälter während der verschiedenen Stadien seiner Herstellung und seiner Füllung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
F i g. 7 ist eine maßstabvergrößerte und perspektivische Teilansicht des für die Entnahme des Inhaltes vorgesehenen Endes des Behälters, dessen Herstellung und Füllung in den F i g. 1 - 6 dargestellt ist und
F i g. 8 ist eine Ansicht auf den Behälter gemäß F i g. 7 nach Freigabe der Entnahrneöffnung.
Die erste Maßnahme zur Herstellung besteht darin, aus einem Materialstück die Seitenwand 11 und die Abschlußwand 12 eines Behälters 10 zu formen. Dies wird vorgenommen in einem Formwerkzeug 20 (Fig. 1), dessen Hohlraum eine geeignete Gestalt, z. B. die Form einer Flasche oder eines umgekehrten, zylindrischen, kegelstumpfartigen oder pyramidenförmigen Bechers aufweist. Es wird ein bekanntes Verfahren der Warmformung aus einem Band oder einer Folie aus thermoplastischem Material verwendet. Gegenüber der Abschlußwand 12 endet die Seitenwandung 11 in einem nach außen umgebogenen ringförmigen Rand 13, der die Einfüllöffnung 14 des Behälters 10 umgibt. Nach einer Verfahrensvariante können die Wandungen 11 und 12 des Bechers 10 im Spritzgußverfahren hergestellt werden.
Der Behälter 10 wird von dem Formwerkzeug 20 freigegeben, dann auf einer ringförmigen Halterung 22, die seinen unteren Teil freiläßt, abgestützt an ein Gerät oder eine Station 23 zum Abschneiden und Plazieren der Verschlußfolie 24 (Fig,2) herangeführt Dieses Gerät 23 enthält eine obere Auflagestütze 25, die vertikal beweglich und in der Lage ist, im Innern des Behälters in Kontakt mit der Innenfläche der Abschlußwand 12 zu kommen, und eine Heizelektrode 26 in Form einer senkrecht unter der Auflagestütze 25 bewegbaren Stange. Außerdem sind ein senkrecht bewegbarer Schneidstempel 27 und ein Gegenstempel 28 vorgesehen, der mit dem Stempel 27 zusammenwirkt zum Ausstanzen der Verschlußfolie 24 aus einem Vevschlußband 21, das von einer (nicht dargestellten) Speicherrolle gezogen und in unmittelbare Nähe der Oberfläche der Abschlußwand 12 herangeführt wird. Das Verschlußband 21 besteht aus nichtschmelzendem Material, zum Beispiel aus Papier oder vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium. Sie ist auf ihrer der Abschlußwand 12 zugewandten Seite mit einer dünnen Schicht warmklebenden Materials ver':;hen.
Wenn der Behälter 10 zum Gerät 23 gelangt ist, werden die obere Auflagestütze 25 und die Heizelektrode 26 gegeneinander verschoben, um zwischen ihnen die Abschlußwand 12 und das Verschlußband 21 einzupressen. Unt^r der Wirkung von Druck und Hitze bildet sich eine Verklebung des Bandes 21 auf der Wandung IZ Da diese Verklebung nur den Zweck verfolgt, eine gerade zum Halten bis zu einer endgültigen Befestigung der Verschlußfolie auf der Abschlußwand 12 ausreichende Verbindung herzustellen, kann sie dafür nur punktförmig und lediglich im zentralen Bereich der Verschlußfolienstelle vorgenommen sein, wobei die Heizelektrode Fingerform aufweist.
Unmittelbar nach Verwirklichung der Punktheftung zwischen dem Band 21 und der Abschlußwand 12 oder nahezu gleichzeitig damit wird der Stempel 27 gegen den Gegenstempel 28 bis zu einem Anschlag 27a verschoben, um die Verschlußfolie 24 von dem Band 21 auf beiden Seiten oder um diesen Heftpunkt herum, abzuschneiden. In dem dargestellten Beispiel hat die Vei schlußfolie 24 an dieser Abschlußwand 12 die Form einer Scheibe mit gleichem oder nur geringfügig größerem Durchmesser und ist mit einem Ansatz 24a versehen, der dazu bestimmt ist, später als Greiflasche bei dem zukünftigen Gebrauch des Behälters zu dienen (Fig.7 und 8). Die vertikalen Bewegungen der Heizelektrode 26 und des Schneidstempels 27 können durch ein einziges Antriebsmittel bewirkt werden, indem man ihnen die Möglichkeit einer vertikalen Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen bietet, z. B. indem sie in vertikaler Richtung über ein elastisches Element, wie eine Feder 29, verbunden sind.
Nach einer Verfahrens- und Vorrichtungsvariante können die punktförmige Verklebung des Bandes 21 gegen die Abschlußwand 12 und das Abschneiden der Verschlußfolie 24 in zwei verschiedenen, aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen vorgenommen werden, in einer ersten, in der die Auflagestütze 25 und die Heizelektrode 2f, und einer zweiten, in der der Schneidstempel 27 und der Gegenstempel 28, vorgesehen sind.
Der die Verschlußfolie 24 tragende Bshälter 10 wird, immer noch auf der Halterung 22, gehalten, an eine Station 30 zur endgültigen Befestigung dieser Folie 24 (Fig. 3) übergeben. Diese Station weist ein vertikal bewegliches, oberes Stützelement 31, das in der Lage ist,
in das Innere des Behälters 10 bis zum Kontakt mit der Innenfläche der Abschlußwand 12 einzudringen und ein gegenüber dem oberen Stützelement 31 vertikal unter den Behälter bewegliches Heizformteil 32, auf.
Das Heizformteil 32 besitzt eine Form, die im wesentlichen genau auf die Form der Abschlußwand 12 abgestimmt ist, um die Folie 24 gegen die Außenfläche dieser Wandung anzulegen, die an der Innenseite von dem kalten Stützelement 31 abgestützt wird. Das Stützelement weist wenigstens einen Ring 31a eines fast mit dem der Wandung 11 gleichen Außendurchmessers auf, um die Verklebung der Folie 24 wenigstens auf dem gesamten Umfang der Außenfläche der Abschlußwand 12 sicherzustellen. Das Hcizformtei! 32 kann mit einem kleinen, vertikalen, ringförmigen Rand 32£> zum Umbiegen des Randes der Folie 24 versehen sein, wenn die letztere gegenüber der Wandung 12 einen geringfügig größeren Durchmesser hai. Das Formteil 32 ist vorteilhaft auch mit einer vertikalen, nicht heizenden
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* t r 7A α cret
die Seitenwand 11 umzubiegen, ohne mindestens das äußerste Ende anzukleben.
Das Stützteil 31 kann gegebenenfalls mit einem zentralen Kernstift 31i>zur Versteifung vervollständigt sein, um zusammen mit dem Heizformteil 32 die von der Elektrode 26 bewirkte punktförmige Verbindung zu verstärken. Dies gestattet, den Teil 12a der Abschlußwand 12 fest mit der Deckfolie zu verbinden, welcher am fertigen Behälter von einem öffnungsspalt 16 umgeben ist, und so das Lösen dieses Teils von tier Wandung in dem Fall zu vermeiden, wo der Spalt 16 in sich geschlossen ist.
Dieser Öffnungsspalt 16 wird in einer Suition 33 gebildet, in die der Behälter 10 mit der mindestens \m Randbereich der Wandung 12 wasserdicht befestigten Folie 24 transportiert wird.
In dieser Station 33 (F i g. 4) sind ein unteres, vertikal unter den in der Arbeitsstellung dieser Station befindlichen Behälter 10 bewegbares Anschlagstück 34 und ein vertikal gegenüber dem Anschlagstück 34 his auf die Höhenlage der Wandung 12 im Inneren des Behälters bewegbares Schmelzwerkzeug 35 vorgesehen. Wenn das Anschlagstück 34 gegen die Außenfläche der Verschlußfolie 24 angesetzt ist. wird das .Schmelzwerkzeug 35 beispielsweise mit ringförmiger Heizelekrrodenform angesetzt und gegen die Innenfläche der Abschlußwand 12 gepreßt. Durch teilweises Schmelzen des thermoplastischen Materials bildet das Werkzeug 35 einen Öffnungsspalt 16.
Da die Verschlußfolie 24 aus nicht schmelzbarem Material besteht, kann das Werkzeug 35 nicht auf die besagte Folie wirken und wird durch diese Folie zum Stehen gebracht, da diese direkt auf dem Anschlagsstück 34 ruht. Bei der teilweisen Schmelzung des thermoplastischen Materials zum Zeitpunkt der Bildung des Öffnungsspaltes 16 fließt dieser Werkstoff unter Formung einer Art Wulst mit abgerundetem Querschnitt auf jedem Rand, den Spalt 16 begrenzend, zur Seite. Die Form des Öffnungsspaltes 16 ist im allgemeinen rund, oval, mehreckig usw. und wenigstens teilweise in sich geschlossen. In dem dargestellten Beispiel ist dieser Spalt in sich geschlossen.
Nach einer Verfahrens- und Vorrichttingsvariante können die endgültige Befestigung der Verschlußfolie 24 an der Abschlußwand 12 urd die Bildung des Öffnungsspaltes 16 durch Schmelzen des thermoplastischen Materials in derselben Station vorgenommen werden, indem das Heizforni'eil 32 und das Anschlag stück 34 vereinigt werden.
Nach dcr RilHnniT rles (ΉΓηιιηΡΛ\η:ιΙΐρ<; 16 transportiert man den Behälter 10 an eine Killstation 36. in der der Behälter 10 von einer oder mehreren gegenüber der Einfüllöffnung 14 liegenden Fülldiisen 37 gefüllt wird (F i g. 5). Danach wird der Behälter 10 verschlossen, /.. B. in einer Verschließsuinon 38. wo er mit einem profilierten oder ebenen, wasserdicht auf den Ringrand 13 des Behälters 10 (F i g. 6) geschweißten Ansetzboden 17 versehen wird. Während der Füllung und des Vers·-' Heßens des Behälters 10 wird dieser durch die Halterung 22 gehalten. In der Verschließstation dienen ein Anschlagring 39 und eine Verschließelektrode 40. die vertikal bewegbar und geeignet sind, zwischen sich die Ränder des Behälters 10 un.d des Ansetzbodens 17 einzuschließen, in bekannter Weise zum wasserdichten Verschließen des Behälters 10. welcher danach in seine normale Stellung gebracht wird, in der sich die Verschlußfolic 24 oben befindet (Fig. 7).
Man sieht auf der F i g. 8. daß die Außenwand des öffnung-.spaltes 16 gleichzeitig die Begrenzung der Entnahmoöffnung 18 bildei. wenn die Verschlußfolie 24 hochgezogen ist. Diese Eninahmcöffnu g kann überdies durch eine geeignete Wahl des Schmelze erkzeuges 35 so gebildet sein, daß sie einen halbkreisförmigen Teil mi; einem anrchlioßenden länglichen Abschnitt zeigt, der nach dem Abziehen der Verschlußfolie eine Art Ausgießer formt. Gemäß einer weiteren Abwandlung kann man einen nicht vollkommen in sich geschlossenen öffnungsspalt formen und einen Verbindungssteg zwischen dem Teil 12a der Abschlußwand 12 und dem Rest dieser Wand stehen lassen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung und Füllung eines Behälters aus thermoplastischem Material, bei dem man die Seitenwand und eine Abschlußwand eines BehäJters aus einem einzigen Stück in einem Formwerkzeug durch Formen unter Druck oder Warmverformen thermoplastischen Materials formt und wenigstens einen Öffnungsspalt in der Abschlußwand durch teilweises Schmelzen des thermo-10 plastischen Materials bildet, nachdem zuvor auf die Außenfläche der Abschlußwand eine mit einer Haftschicht versehene wasserdichte wärmebeständige Verschlußfolie oder Verschlußkapsel aufgebracht ist, man den Behälter durch eine gegenüber der Abschlußwand liegende Einfüllöffnung füllt und die Einfüllöffnung luftdicht durch einen Ansetzboden verschließt, dadurch gekennzeichnet, dall die Verschlußfolie nach dem Formen der Seitenwand (11) und der Abschlußwand (12) befestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Plazieren der Verschlußfolie (24) gegen die Außenfläche der Abschlußwand (12) des Behälters (11), dieser Außenfläche gegenüberliegend einen mit einer Haftschicht überzogenen Teil eines Bandes (21) zuführt, wenigstens einen Haftpunkt zwischen diesem Band (21) und der Außenfläche der Abschlußwand (12) herstellt, die Verschlußfolie (24) von dem Teil des Bandes (21) abschneidet und danach die Verschlußfolie (24) endgültig an der Abschlußwand (12) befestigt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in deiselben Bearbeitungsstation das Band (21) an der Abjchlußwand (12) des Behälters (10) anheftet und die Abschlußfolie (24) von dem Band (21) abschneidet
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß man das Anheften des Bandes (21) an der Abschlußwand (12) des Behälters (10) und das Abschneiden der Verschlußfolie (24) von dem Band (21) nacheinander an zwei verschiedenen Bearbeitungsstationen vornimmt
5. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß man an derselben Bearbeitungsstation die endgültige Befestigung der Verschlußfolie (24) an der Abschlußwand (12) und die Bildung des oder jedes Öffnungsspaltes (16) in dieser Abschlußwand (12) vornimmt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß man nacheinander und in zwei verschiedenen Bearbeitungs* Stationen die endgültige Befestigung der Verschlußfolie (24) und die Bildung des oder jedes Öffnungsspaltes (16) in dieser Abschlußwand (12) vornimmt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 —6, dadurch gekennzeichnet daß man gegenüber der Außenseite der Abschlußwand (12) eine eine Abziehlasche (24ajaufweisende, abgeschnittene Verschlußfolie (24) plaziert und diese Folie auf der Abschlußwand (12) des Behälters (10) befestigt, wobei die Lasche (24a,) gegen die Seitenwand (11) des Behälters (10) umgebogen wird, ohne daß mindestens das äußerste Ende dieser Lasche (24a,} angeklebt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Füllung eines Behälters aus thermoplastischem Material, bei dem man die Seitenwand und eine Abschlußwand eines Behälters aus einem einzigen Stück in einem Formwerkzeug durch Formen unter Druck oder Warmverformen thermoplastischen Materials formt und wenigstens einen Öffnungsspalt in der Abschlußwand durch teilweises Schmelzen des thermoplastischen Materials bildet nachdem zuvcr auf die Außenfläche der Abschlußwand eine mit einer Haftschicht versehene wasserdichte wärmebeständige Verschlußfolie oder Verschlußkapsel aufgebracht ist, man den Behälter durch eine gegenüber der Abschlußwand liegende Einfüllöffnung füllt und die Einfüllöffnung luftdicht durch einen Ansetzboden verschließt Solche Behälter werden als Becher oder Flaschen gefertigt. Ihr Inhalt wird vom Benutzer über eine Entnahmeöffnung entnommen. Diese ist gegenüber der öffnung, über die der Becher gefüllt wird, angeordnet
Ein Verfahren dieser Art ist in der DE-OS 26 30 022 beschrieben. Nach diesem bekannten Verfahren wird die vorgeschnittene VerschluBfolie in das Formwerkzeug vor der Formung der Seitenwand und der Abschlußwand des Behälters eingesetzt Die Verschlußfolie weist eine haftende Schicht auf, die ihr ermöglicht, unter der Wirkung der auf den Rand der Innenfläche der Endwandung oder der AbschluBwand herrschenden Druck oder Pressung und der von dem thermoplastischen, in Kontakt mit der Abschlußfolie befindlichen Material herrührenden Hitze fest an der Außenfläche der Endwandung des Behälters zu haften. Der oder jeder einzelne Öffnungsspalt wird danach durch teilweises Schmelzen des thermoplastischen Werkstoffs in der Abschlußwand gebildet.
Dieses Verfahren erfordert demnach das vorherige Einsetzen der Verschlußfclie in die Formwerkzeuge der Formstation. Dieses vorherige Einlegen ergibt Probleme bei der Verwirklichung einer vollständig automatischen Arbeitsweise, denn diese e'iordert entweder die Verwendung komplizierter Vorrichtungen zum Einführen der geschnittenen Folien in die Formwerkzeuge oder das Vorsehen eines Aufbaus, der es gestattet, die Formwerkzeuge zu bewegen, und zwar einerseits vertikal unter dem thermoplastischen Bandmaterial, in dem die Behälter geformt werden, und andererseits seitlich zum Entgegennehmen der Verschlußfolien. Weiterhin können sich Justierprobleme für das Plazieren der Verschlußfolie in dem Fall ergeben, in dem das Entnahmeende tfes Behälters keine axiale Symmetrie aufweist
Aus DE-OS 22 53 362 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in ein schlauchförmiges Material in flachgepreßtem Zustand des Schlauches zunächst in einem Kantenbereich eine öffnung eingestanzt wird. Diese öffnung wird danach mit einer Folie verschlossen und daran anschließend wird ein Behälter gebildet Wenn der Wandteil stehenbleiben soll, was für das Aufbringen der Folie erforderlich ist, kann nur ein nicht geschlossener Öffnungsspalt eingestellt werden, damit der Behälterteil nicht in den Behälter fällt. Dieser ist zum Entnehmen des Behälterinhaltes zu entfernen oder zumindest zur Seite zu biegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren verfügbar zu machen, welches ein einfaches, schnelles und genaues Plazieren der Verschlußfolie ohne komplizierte Formeinrichtungen gestattet und einen Behälter mit einem Öffnungsspalt in Form einer geschlossenen Kurve herzustellen gestattet.
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