DE3925746C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer wiederverschließbaren Packung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer wiederverschließbaren PackungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
einer wiederverschließbaren Packung.
Aus der US-PS 3, 792,181 ist es bekannt, Behäl
ter so auszubilden, daß sie nach dem Öffnen durch Abziehen der
Oberfolie von dem versiegelten Rand wiederverschließbar sind.
Zu diesem Zweck weist der Behälter in seinem an dem den Behäl
ter umgebenden Rand angrenzenden oberen Bereich eine wulstför
mige Vertiefung auf. Die Oberfolie weist an der entsprechenden
Stelle eine hervorstehende Auswölbung auf, die beim Wiederver
schließen in die Ausnehmung eingedrückt wird. Durch Friktion zwischen
Deckel und Behälter hält der Verschluß. Der Nachteil dieser
so geformten Packung besteht darin, daß die Verformung sehr
aufwendig ist, da die Ausnehmung eine Art Hinterschneidung ist.
Diese muß für den Behälterteil bereits in der Tiefziehstation
und für den Deckelteil unter Einhalten enger Toleranzen in der
Verschließstation geformt werden. Und schließlich muß die spezielle
Verformung des Behälterteiles für jede Behälterform gesondert
konstruiert und ausgebildet werden, da sie Bestandteil
der eigentlichen Behälterform ist. Bei jeweils geänderter Produktdimension
muß auch der Behälter und damit die Vorrichtung
zum Herstellen der Ausnehmung geändert werden. Aus der Druckschrift
ist es auch bekannt, den den eigentlichen Behälter umgebenden
Rand so auszubilden, daß eine Nase des Behälterrandes mit
der Oberfolie in Eingriff kommt oder daß zwei verschieden ausgebildete
Einschnitte im Behälterrand und in der Oberfolie miteinander
in Eingriff gebracht werden. Diese Eingriffe geben jedoch
nur eine bedingte Halterung bzw. sind kompliziert zu bedienen.
Aus der US-PS 3 311 229 ist eine Verpackung für Tabletten bekannt,
bei der die Tabletten zwischen zwei Folien gehalten werden,
die mittels eines durch Verformen einer oder der beiden
Folien gebildeten Druckknopfverschlusses verbunden sind.
Aus der US-PS 3 650 386 ist ein wiederverschließbarer Behälter mit
Deckel und zugehöriger Versiegelungseinrichtung bekannt. Der durch
übliche Druckverformungstechniken vorgeformte Behälter weist einen
den Behälter umgebenden Rand auf in dem eine Rinne aus der
Randebene heraus gebildet ist, in welche eine im Deckel durch
übliche Druckverformungstechniken gebildete Ausbuchtung einrastend
eingreift. Die Rinne und die eingreifende Ausbuchtung weisen einen
im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Randes verlaufenden
Randbereich auf, der sich in seinem bezüglich des Behälters
äußeren Teil etwas in Richtung des Behälters zum Bilden einer
Tasche einschnürt. Die Rinne und die Ausbuchtung
werden in getrennten Schritten hergestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige wiederverschließbare Packung
in einfacherer Weise herzustellen. Insbesondere sollen ein solches Verpackungsverfahren
und eine solche Verpackungsvorrichtung
bei verschiedenen Produktdimensionierungen einsetzbar
sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
verfahrensmäßig und durch die Merkmale des Patentanspruchs 3
vorrichtungsmäßig gelöst.
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand
der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit
weggelassener Seitenwand;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in
Fig. 1;
Fig. 3 einen Teil des in Fig. 2 gezeigten Querschnittes in
vergrößertem Maßstab in einer ersten Stellung;
Fig. 4 den in Fig. 3 gezeigten Teil in einer zweiten
Stellung;
Fig. 5 den in Fig. 3 und 4 gezeigten Teil in einer dritten
Arbeitsstellung;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer teilweise
geöffneten wiederverschließbaren Packung; und
Fig. 7 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 gezeigte Packung
in verschlossenem Zustand.
Die Verpackungsmaschine 1 weist einen Maschinenrahmen 2 mit
darauf befestigter Tiefziehstation 3 zum Formen tiefgezogener
Behälter 4 aus einer von einer Vorratsrolle 5 abgezogenen
Folienbahn 6 auf. Die Folienbahn ist in bekannter Weise
seitlich von mit Endlosketten geführten Greifern erfaßt und
wird mit Hilfe derselben von der Einlaufseite zu der gegen
überliegenden Auslaufseite der Verpackungsmaschine geführt.
Anschließend an die Tiefziehstation 3 ist eine Einlegestrecke 7
zum Beschicken der geformten Behälter mit dem zu verpackenden
Produkt vorgesehen. Am Ende derselben wird von einer Vorrats
rolle 8 her eine Oberfolie 9 über die Packungen geführt. In
einer Evakuier- und Versiegelungsstation 10′ werden die Pac
kungen an ihrem den eigentlichen Packungsraum umgebenden Rand
10 miteinander versiegelt bzw. verschweißt. Nach der Evakuier-
und Versiegelungsstation 10′ ist eine Einrichtung zum Ausbilden
von zum Wiederverschließen zusammenwirkender Ausbuchtungen im
Rand der Packungen in Form einer Arbeitsstation 11 vorgesehen.
Diese weist ein mit dem Maschinenrahmen fest verbundenes Ober
teil 12 und ein mittels einer nicht gezeigten Kolben- und Zy
lindereinrichtung in Richtung des Pfeiles 13 relativ zum Ober
teil in die geöffnete Stellung absenkbares bzw. in die in Fig.
1 gezeigte geschlossene Stellung aufwärts bewegbares Unterteil
14 auf. In Vorschubrichtung schließt sich am Ende der Arbeits
strecke eine Schneideinrichtung 15 zum Vereinzeln der Packungen
an.
Das Oberteil 12 der Arbeitsstation 11 weist einen mit dem
Maschinenrahmen verbundenen Rahmen 16 auf. Dieser besitzt auf
seiner dem Unterteil 14 abgewandten Seite eine Ausnehmung 17′
sowie im Bereich der beiden gegenüberliegenden Bereiche des
Randes 10 liegenden Stellen sich senkrecht zur Ebene des Randes
erstreckende Bohrungen 17 auf. In den Bohrungen sind als Gleit
führungen ausgebildete hülsenartige Einsätze 18 angeordnet. In
den Einsätzen sind bolzenartige Stifte 19 geführt. Auf dem dem
Unterteil 14 abgewandten Ende der Stifte sind diese in einer
gemeinsamen Betätigungsplatte 20 gehalten. Zwischen Betäti
gungsplatte 20 und den Einsätzen 18 sind jeweils Druckfedern 21
vorgesehen, die die Betätigungsplatte 20 in die in Fig. 2 ge
zeigte zurückgezogene Stellung so vorspannen, daß die Stifte 19
in die Bohrungen der Einsätze so hineingezogen sind, daß sie
nicht über diese zu dem gegenüberliegenden Unterteil 14 hervor
stehen. Zwischen der Betätigungsplatte 20 und einer die Ausneh
mung 17′ abdeckenden Deckplatte 22 ist eine Membraneinrichtung
23 vorgesehen, die über einen Fluideinlaß 24 mit einer nicht
gezeigten Drucklufteinrichtung verbindbar ist. Über diese ist
die Betätigungsplatte 20 so bewegbar, daß die Stifte 19 entge
gen der Feder 21 in der im weiteren noch beschriebenen Weise
zum Unterteil 14 hin bewegbar sind. Die Einsätze 18 sind so in
den eigentlichen Rahmen 16 eingesetzt, daß eine dem Unterteil
14 zugewandte plane Fläche gebildet ist.
Die Einsätze 18 sind in der am besten aus Fig. 2 ersichtlichen
Weise von der Ausnehmung 17′ her in die Bohrungen 17 eingesetzt
und liegen mit einem Rand auf einer Erweiterung der Bohrung 17
von der Ausnehmung her auf, so daß eine einfache Montage
möglich ist.
Das Unterteil 14 weist auf seiner dem Oberteil zugewandten
Seite eine Ausnehmung 26 zur Aufnahme der Packung 4 mit dem
darin eingeschlossenen Produkt 27 auf. An den den Einsätzen 18
gegenüberliegenden Stellen sind koaxial zu den Bohrungen 17
Bohrungen 28 vorgesehen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich
ist, weisen diese auf der dem Oberteil zugewandten Seite einen
ersten Abschnitt 29 auf, dessen Durchmesser größer ist als der
äußere Durchmesser des Stiftes 19. Vorzugsweise ist die Breite
etwa gleich dem Durchmesser des Stiftes 19 zuzüglich dem drei-
bis fünffachen der Dicke von Ober- und Unterfolie zusammen. Die
Tiefe der Bohrung 29 ist vorzugsweise etwa gleich der halben
Breite der Bohrung 29 gewählt.
An den Abschnitt 29 schließt sich koaxial dazu ein zweiter
Abschnitt 30 an, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem
Durchmesser der Bohrung in den Einsätzen 18 gewählt ist und in
dem jeweils zweite Stifte 31 geführt werden. Auf der dem Ober
teil abgewandten Seite schließt sich jeweils ein dritter ko
axialer Abschnitt 32 an, dessen Durchmesser größer als der des
Abschnittes 30 ist. In diesem Abschnitt ist jeweils ein in dem
Abschnitt gleitender Einsatz 33 vorgesehen, der in einer Boh
rung 34 den zugehörigen Stift 31 fest aufnimmt und mit diesem
zusammen in dem Abschnitt 32 gleiten kann. Die Bohrung ist nach
außen durch ein fest eingesetztes Abschlußteil 34′ abgeschlos
sen. Zwischen Einsatz 33 und Abschlußteil 34′ ist jeweils eine
Druckfeder 35 vorgesehen, die Einsatz und Stift in die in
Fig. 3 gezeigte Stellung so vorspannt, daß der Stift 31 um
etwas mehr als die halbe Tiefe des Abschnittes 29 in diesen
hineinragt.
Der Stift 31 ist auf seinem dem Oberteil zugewandten freien
Ende abgerundet.
Im Betrieb befindet sich zunächst das Unterteil in einer ab
gesenkten Stellung. Dann wird die Packung mit dem eigentlichen
Behälter 4 und der im Bereich des Randes 10 damit versiegelten
bzw. verschweißten Oberfolie 9 in die Arbeitsstation 11 einge
führt. Anschließend wird das Unterwerkzeug in die in den
Figuren gezeigte geschlossene Stellung bewegt, wobei der Rand
10 zwischen den beiden einander zugewandten Flächen von Unter
werkzeug und Oberwerkzeug eingespannt wird, wie dies in den
Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
In dem nächsten Arbeitstakt wird die Betätigungsplatte 20 durch
Zuführen von Druckluft in die Membraneinrichtung 23 in die in
Fig. 4 gezeigte Stellung entgegen der Vorspannung der Feder 21
in die in Fig. 4 gezeigte Stellung bewegt, wodurch die Stifte
19 aus den Einsätzen 18 in die Abschnitte 29 hineinbewegt wer
den. Dabei drücken die Stifte 19 den entsprechenen Abschnitt
des Randes 10 in den Abschnitt 29 hinein. Die Stifte 19 und die
dadurch hineingedrückte Folie kommen mit den Stiften 31 in
Kontakt und drücken diese zusammen mit den Einsätzen 33 entge
gen der Wirkung der Federn 35 in die in Fig. 4 gezeigte zu
rückgezogene Stellung. Dadurch entsteht eine Ausbuchtung der
beiden miteinander versiegelten Folienteile des Randes derart,
daß seitlich von dem jeweiligen Stift 19 eine Ausbuchtung mit
an der Ebene des Randes nahezu vertikalem Randabschnitt 35
ergibt.
In dem nächstfolgenden Arbeitstakt wird die Membraneinrichtung
23 belüftet. Aufgrund der Federkraft der Druckfeder 21 werden
die Stifte 19 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung zurückbewegt.
Aufgrund der Wirkung der Druckfedern 35 wird über die Einsätze
33 der jeweilige zweite Stift 31 aus der in Fig. 4 gezeigten
zurückgezogenen Stellung in seine in Fig. 5 gezeigte Ausgangs
stellung zurückbewegt. Dabei drückt der Stift 31 auf die im
vorigen Verfahrensabschnitt erzeugte Tiefung oder Ausbeulung 36
in dem Rand 10 und drückt mit seinem abgerundeten oder nahezu
kugelförmigen freien Ende den zentralen Teil 37 in eine in Fig.
5 gezeigte entgegengesetzte Wölbung. Da der gegenüberliegene
Einsatz 18 im Oberteil auf der Unterseite nur eine Bohrung auf
weist, die gleich dem Durchmesser des Stiftes 19 ist, liegt der
an die Bohrung angrenzende Wandungsteil auf dem nahezu koaxial
verformten Randabschnitt 35 auf. Bei dem in Fig. 5 gezeigten
Rückverformungsabschnitt hat das zur Folge, daß sich der an dem
Rand 10 anschließende Randabschnitt 35 etwas nach außen in den
Abschnitt 29 hinein ausstülpt. Es entsteht auf diese Weise in
dem Randteil des Behälters 4 eine Vertiefung und an der ent
sprechenden Stelle der Oberfolie ein entsprechend verformter
erhabener Teil, die genau ineinander passen.
Nach diesem Verformungsabschnitt wird das Unterteil 14 abge
senkt, und die Packungen werden weitergeführt, so daß für den
nächsten Arbeitstakt eine neue Packung eingesetzt ist.
Als Folien werden sowohl für die Unterbahn als auch für die
Oberbahn halbsteife Folien in einer Dicke von 100 bis ca. 400 mµ
eingesetzt. Als Materialien kommen im Regelfall PVC, Polyester
oder Polystyrol, jeweils laminiert mit einer entsprechenden
Siegelschicht in Frage. Im Betrieb wird zum Öffnen die Ober
folie im Rand 10 von der den Behälter 4 bildenden Unterfolie
abgezogen. Zum Wiederverschließen werden Oberfolie und Unter
folie in dem verformten Abschnitt nach Art eines Druckknopfes
miteinander verbunden. Die Wirkung der Feder beim Druckknopf
wird hierbei durch den in die Ausbuchtung hinein gerichteten
konvexen zentralen Teil 37 erreicht.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen einer wiederverschließbaren
Packung mit einem den eigentlichen Behälter umgebenden Rand
mit einer Siegelnaht zum Verbinden von den Behälter bildender
Unterfolie und die Abdeckung bildender Oberfolie,
mit folgenden Schritten:
- a) Bilden einer Ausbuchtung in beiden Folien gleichzeitig an wenigstens einer Stelle des Randes aus der Randebene heraus mit einem im wesentlichen senkrecht zur Randebene verlaufenden Randbereich,
- b) Rückformen des mittleren Teiles der Ausbuchtung zur Randebene hin derart, daß der Randbereich der Ausbuchtung sich nach außen zur Bildung einer nach Art eines Druckknopfes ineinandergreifenden konvergenten Ausbuchtung ausstülpt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil der Ausbuchtung nach dem
Rückformen zum Rand des Behälters hin konvex ausgebildet ist.
3. Verpackungsvorrichtung zum Herstellen einer
wiederverschließbaren Packung mit:
einer Versiegelungsstation (10′) zum Versiegeln befüllter Behälter (4) mit einer Oberfolie (9), an einem den eigentlichen Behälter umgebenden Rand (10),
einer ersten Einrichtung (18, 19, 21) zum Bilden mindestens einer Ausbuchtung (36) im Rand des Behälters aus der Randebene heraus mit einem im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Randes (10) verlaufenden Randbereich und
einer zweiten Einrichtung (31, 33, 35) zum Rückverformen eines zentralen Teiles der Ausbuchtung (36) zur Randebene derart, daß der Randbereich der Ausbuchtung (36) sich nach außen zur Bildung einer nach Art eines Druckknopfes ineinandergreifenden konvergenten Ausbuchtung ausstülpt.
einer Versiegelungsstation (10′) zum Versiegeln befüllter Behälter (4) mit einer Oberfolie (9), an einem den eigentlichen Behälter umgebenden Rand (10),
einer ersten Einrichtung (18, 19, 21) zum Bilden mindestens einer Ausbuchtung (36) im Rand des Behälters aus der Randebene heraus mit einem im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Randes (10) verlaufenden Randbereich und
einer zweiten Einrichtung (31, 33, 35) zum Rückverformen eines zentralen Teiles der Ausbuchtung (36) zur Randebene derart, daß der Randbereich der Ausbuchtung (36) sich nach außen zur Bildung einer nach Art eines Druckknopfes ineinandergreifenden konvergenten Ausbuchtung ausstülpt.
4. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (18, 19, 21) einen sich quer zur
Folienoberfläche des Randes (10) erstreckenden ersten Stift
(19) und einen diesen gegen die Folie bewegenden Antrieb (20, 23)
zum Erzeugen der Ausbuchtung aufweist.
5. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einrichtungen ein im Arbeitszu
stand an einer der Folien anliegendes erstes Werkzeugteil (18) und
ein relativ dazu bewegbares zweites Werkzeugteil (14) aufweist und
daß im Arbeitszustand der die zu bildenden Ausbuchtungen umge
bende Rand (10) zwischen den beiden Werkzeugteilen (18, 14) eingespannt
ist.
6. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stift (19) in dem
Werkzeugteil (18) in einer Bohrung geführt ist und das andere
Werkzeugteil (14) an der der Bohrung gegenüberliegenden Stelle eine
Ausnehmung (29) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der
des Stiftes (19).
7. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeugteil (14) an der dem
ersten Stift (19) gegenüberliegenden Stelle einen gegen die
Folien bewegbaren zweiten Stift (31) aufweist.
8. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das dem Rand (10) des Behälters zugewandte erste
Ende des ersten Stiftes (19) abgerundet ist.
9. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das dem Rand (10) des Behälters zugewandte
Ende des zweiten Stiftes (31) abgerundet ist.
10. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zweiten Stiftes
(31) kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung (29).
11. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stifte (19, 31) koaxial
zueinander bewegbar geführt sind.
12. Verpackungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stift (31) durch eine
Feder (35) in eine Ruhestellung vorgespannt ist und entgegen
der Federkraft in eine zurückgezogene Stellung bewegbar ist.
13. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stift (19) beim Einwirken
auf die Folien den zweiten Stift (31) zu seiner zurückgezogenen
Stellung hin verschiebt.
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