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Behälter, Verfahren zum Herstellen, Füllen und Verschliessen desselben sowie Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens
Es besteht in vielen Industrien, insbesondere denjenigen für alkoholfreie Obst- und Traubensäfte sowie der Milch und Kraft- nährmittelindustrie, vorzugsweise für Konsummilch, Milchmischgetränke, Ovomaltine usw., ebenso in Industrien, die rieselfähiges Gut wie z. B. Kaffeepulver und pulverige Produkte für die verschiedensten Verwendungszwecke herstellen, ein grosses Bedürfnis, ihre Produkte in sogenannten Behältern, die nach ihrer Entleerung weggeworfen werden, in den Handel zu bringen.
Bisher stellten sich aber der Verwendung derartiger Behälter erhebliche Schwierigkeiten entgegen, sei es, dass diese preislifch bei Abfüllen verhältnismässig billiger Massenver-
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den Anforderungen hinsichtlich Transport, Verpackung, Lagerung, Keimfreihaltung dies Inhaltes usw. nicht entsprachen.
Es sind schon Behälter zur Aufnahme von flüssigen und pastösen Massen bekannt geworden, die aus einem wannenartigen Teil und aus einer denselben an seiner offenen Seite abdeckenden Abschlusswand gebildet sind. Gemäss einer bekannten Ausführung ist die Abschlusswand dabei durch eine dünnwandige Folie gebildet, währenddem der wannenartige Teil mindestens teilweise von einer versteifenden Aussenschale umgeben ist.
Die Entleerung des Behälters geschieht durch eine im wannenartigen Teil vorgesehene Entnahmeöffnung mittels Druck auf die als Membran wirksame Abschlusswand. Ein solcher Behälter ist jedoch zur Verpackung von hochwertigen Gütern, wie Lebensmittel, nicht geeignet. Einmal wird die Abschlusswand infolge ihrer geringen Stärke sehr leicht beschädigt, was die Gefahr mit sich bringt, dass der Inhalt entweder ausläuft oder z.'B. ungeniessbar wird. Zum andern stellen sich die Gestehungskosten dieses Behälters, insbesondere im Hinblick auf die Notwendigkeit der Versteifung des wannenartigen Teiles durch eine Aussenschale relativ hoch.
Insbesondere für die Verpackung von körnigem Gut, z. B. Salz und Pfeffer in kleinen Mengen, wie sie für eine einzige Mahlzeit notwendig sind, ist ein Behälter bekannt ge- worden, bei welchem zwei aus der gleichen Folie herausgearbeitete zusammenhängende wannenartige Teile durch eine gemeinsame Deckfolie abgeschlossen sind. Die Deckfolie und die die wannenartigen Teile bildende Folie haben dabei die gleiche, relativ kleine Wandstärke. Ein solcher Behälter lässt, sich jedoch zur Aufnahme von grösseren Mengen von hochwertigen Gütern nicht ausbilden bzw. verwenden, da die Festigkeit des ganzen Be- hälters dabei zu klein wird und die Gefahr besteht, dass derselbe beim Transport be- schädigt werden kann.
Diesen Übelständen soll durch die vorliegende Erfindung abgeholfen werden. Dieselbe bezieht sich auf einen Behälter für flüssiges und rieselfähiges Gut, Verfahren zum Herstellen, Füllen und Verschliessen desselben sowie um Vorrichtungen zum Durchführen der Verfahren.
Der erfindungsgemässe Behälter zeichnet sich dadurch aus, dass die Abschlusswand aus einem steifen ebenen Blatt besteht, dessen Dicke grösser ist als die Dicke der Wand des wannenartigen Teiles.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen, Füllen und Verschliessen des Behälters wird der wannenartige Teil durch Aufschweissen einer Abschlusswand vollkommen geschlossen, der so gefertigte geschlossene Behälter einer Abfüllvorrichtung zugeführt und in den Behälter durch die Abdeckung des angeformten Ausgusshalses hindurch eine Füllnadel eingeführt, die eine vorzugsweise vorgemessene Menge Füllgutes in den Behälter abgibt, wäh- rend gleichzeitig ein Schneidwerkzeug im Innern des Ausgusshalses ein Kanststoffstück austrennt und wegleitet und schliesslich der gefüllte Behälter einer Verschliessvorrichtung zugeführt wird, die einen passend geformten Deckel auf den Ausgusshals aufsetzt und verbindet.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Behälters, sowie von
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Vorrichtungen zum Herstellen, Füllen und Ver- schliessen desselben dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine Vorderansicht des Behälters gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Ansicht des nämlichen Behälters von links gesehen, Fig. 3 eine Einzelheit im Schnitt und in grösserer Darstellung, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 2, Fig. 5 ein Behälter nach Fig. l von oben gesehen und vergrössert dargestellt, Fig. 6 eine Detail-Variante, Fig. 7 eine Ansicht des Behälters gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 eine Ansicht des Behälters gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig.
9 in perspektivischer Ansicht einen geöffneten Versandbehälter mit eingelegten Behältern, Fig. 10,11 und 12 jeweils im Längsschnitt eine Vorrichtung zum Herstellen des wannenartigen Teiles des Behälters aus einer Kunststoffolie durch Ansaugen der Folie an eine entsprechende Positivform, Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Verformen des wannenartigen Teiles mit Hilfe eines mechanischen Druckmittels mit anschliessender Vakuum- oder Druckluftverformung, Fig. 14,15 und 16 im Schnitt die in Fig. 13 gezeigte Vorrichtung bei verschiedenen aufeinander folgenden Phasen des Formvorganges, Fig. 17 bis 20, Längsschnitte, zum Teil Ansichten der Vorrichtung zum Einfüllen des Füllgutes in den Behälter in verschiedenen Phasen des Einfüllvorganges, Fig.
21 in einem Vertikalschnitt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Anbringen der Verschlusskappe, während die
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22nem Längsschnitt darstellen, Fig. 24 zeigt eine Draufsicht auf den mit der Verschlusskappe versehenen Behälter, Fig. 25 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung des wannenartigen Behälterteils, Fig.
26 bis 28 die Relativlagen der Vorrichtungteile bei den verschiedenen Arbeitsschritten dar, Fig. 29 und 30 die Arbeitsschritte beim Abfüllen und Schliessen der Behälter mittels einer weiteren Ausführungsform einer Abfüllvorrichtung.
Der Behälter gemäss den. Fig. 1 bis 6 weist einen wannenartigen Teil 1 aus dünnwandigem, deformierbarem, vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff auf, welcher wie später beschrieben nach einem in der Kunststofftechnik bekannten Verfahren z. B. dem Vakuumverfahren hergestellt werden kann und der trapezähnliche Form besitzt. Am verjüngten Ende des wannenartigen Teiles 1 wird bei der Verformung gleichzeitig der nach aussen verschlossene Kragen 2 gebildet, der die Austrittsöffnung 3 begrenzt und der als Aus- gussha1s dient. Zum Abschluss des wannen- artigen Teiles 1. dient die flache Abschlusswand 4,'welche'je nach Verwendungszweck
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durch Verschweissen oder Verkleben verbunden wird. Die Abschlusswand 4 ist stärker als die Wand des wannenartigen Teiles 1, damit sie zur Versteifung desselben dient.
Der wannenartige Teil 1 kann stumpf auf der Abschlusswand 4 aufliegen oder er kann mit einer Umrandung versehen sein.
Der Verschluss des Kragens 1 kann belassen werden, wenn das Aufbringen der Abschlusswand 4 erst nach erfolgtem Füllen des wannenartigen Behälters 1 erfolgt, in welchem Falle der Verschluss bei Gebrauch des Behälterinhaltes durch Herausschneiden, Durchstechen oder Eindrücken geöffnet werden kann.
Erfolgt das Füllen des Behälters erst nach dem Anbringen der Abschlusswand 4 am wannenartigen Teil 1, so wird der an der Innenseite des Halses 2 befindliche, mit dem Hals eine Einheit bildende Verschlussdeckel vom Hals abgeschnitten. Nach erfolgtem Füllen des Behälters kann die Ausgussöffnung 3 beim gezeichneten Ausführungsbeispiel mit einer Kappe 5 verschlossen werden, die so ausgebildet ist, dass sie den Kragen 2 an seinem ganzen Umfang übergreift und an der Stelle der Austrittsöffnung. 3 mittels einer kreisförmigen Spannscheibe 6 sich mit dem Kragen 2 verspannt. Die Kappe 5 ist mit ihren beiden Lappen 7 und 8 mit dem wannenartigen Teil 1 teilweise oder ganz verschweisst oder verklebt.
Beim öffnen des Behälters braucht nur einer der Lappen 7 oder 8 ergriffen zu werden, worauf die Kappe. ? mitsamt der Spannscheibe 6 abgehoben werden kann.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann der kragenförmige Ausgusshals 5 auch durch eine einen U-förmigen Querschnitt aufweisende Kappe 9
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mässig z. B. mittels eines Stempels satt in den Kragen 2 eingepresst und auf elektrischem Wege mit demselben verschweisst. Zwecks Entnahme des Behälterinhaltes wird der Boden der Kappe 9 durch Einstechen geöffnet.
Bei Behältern, die zur Aufnahme von riesel- fähigem Gut dienen, kann die Kappe 9 mit einer Reihe von Streuöffnungen versehen werden.
Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte der wannenartige Teil auch die Form eines Quaders aufweisen. Die trapezförmige Grundfläche hat. jedoch den Vorteil, dass bei geneigter Haltung des Behälters zum Ausgiessen seines Inhaltes der zum gleichmässigen Ausgiessen notwendige Lufteintritt besser erfolgt als bei einem quaderförmigen Behäl-
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ter gleichen Volumens. Zur Versteifung kann der wannenartige Teil des Behälters mit Ver- stärkungsrippen versehen sein. Auch kann der wannenartige Teil des Behälters mit Prä- gungen versehen sein, die beispielsweise über seinen Inhalt oder über die Herstellerfirma desselben Aufschluss geben.
Eine Versteifung des Behälters kann dadurch erreicht werden, dass die aufzubringende Abschlusswand aus dickerem Material gewählt wird als der wannenartige Teil.
Die Abschlusswand 4 eignet sich vorzüglich zum Anbringen von textlichen oder bildlichen Darstellungen, die mit dem Behälterinhalt in Zusammenhang stehen. Das Bedrucken der aus Folien gebildeten Abschlusswände, kann im Rotationsdruck, also auf sehr wirtschaftliche Weise erfolgen.
Zur Vergrösserung der Auflagefläche zwischen dem wannenartigen Teil und der Abschlusswand kann der wannenartige Teil auf der Verschlussseite mit einem nach aussen gerichteten flachen Umfangrand versehen sein. Bei Verschweissung des wannenartigen Teiles mit der Abschlusswand ist dadurch ein Anschlag für die Schweissvorrichtung geschaffen.
Indem sich der beschriebene Behälter nach unten erweitert, der Schwerpunkt bei gefülltem Behälter also nach unten verlegt ist, besitzt er eine gute Standfestigkeit.
Wird der beschriebene Behälter als Halbfabrikat an die Abnehmer geliefert, so dass diese die Abschlusswand selber aufschweissen können, besitzt er den Vorteil, dass die wannenartigen Teile ineinander geschachtelt werden können und bei Versand und Aufbewahrung sehr wenig Platz beanspruchen.
Der die Ausgussöffnsung umschliessende Kragen des Behälters kann mit einer als Tropfenfänger wirkenden Einkerbung versehen sein.
Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Behälter gestattet ein keimfreies Abfüllen steriler Produkte in denselben.
Die beschriebene Form des Behälters ermöglicht eine optimale Materialausnützung.
Der Behälter gemäss dem Ausführungsbei- spiel nach Fig. 7 unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen hauptsächlich dadurch, dass dessen Vorderfront mit einer schräg in bezug auf die Längsachse des Behälters verlaufenden Rille 10 versehen ist, die zur Aufnahme eines Trinkhalmes 11 dient. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, steht das obere Ende des Trinkhalmes 11 ein wenig über die Behälterwandung vor, damit der Trinkhalm bequem erfasst werden kann. Indem die Rille 10 schräg in bezug auf die Längsachse des Behälters 1 verläuft, kann der Trinkhalm von einer Länge gewählt werden, die grösser als die Tiefe des Behälters 1 ist. Der Trinkhaim kann z. B. durch Selbstklebestreifen an der Behälterwandung gegen ungewolltes Herausfallen aus der Rille 10 gesichert werden.
Beim Behälter gemäss dem Ausführungs- beispiel nach Fig. 8 weist der wannenartige Teil 1 quer zur Längsachse des Behälters verlaufende Hohlrippen 12 auf, durch die er griffiger gestaltet und gleichzeitig auch verstärkt wird.
In Fig. 9 der Zeichnung sind versandfertige Behälter in einem Versandbahälter geordnet gezeigt, wobei die optimale Platzausnützung erkennbar ist.
Die in den Fig. 10 bis 12 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung des wannenartigen Teiles des Behälters besteht aus einem Tisch 13 und einem Klemmrahmen 14, zwischen denen der Rand einer Folie 15 eingespannt ist.
Der Klemmrahmen 14 dient ausserdem als Führung für eine Platte 16 eines Stempels der ausserdem einen zylindrischen Teil 17 aufweist, welcher eine Druckteder 7a aut- nimmt. An die Platte 16 ist eine Form 19 angeschlossen, deren Umriss bis auf den
Stutzen dem herzustellenden wannenförmigen
Teil des Behälters entspricht.
In der Form 19 ist ein Stempel 20 in Achs- richtung des an dem Behälter anzubringenden
Ausgusshalses 21 gleitfähig gelagert. Der
Stempel 20 weist an der dem Ausgusshals
21 abgewendeten Seite eine Schrägfläche 22 auf, gegen die sich die entsprechende Schräg- fläche eines Stössels 23 anlegt. Wie aus der
Fig. 13 zu ersehen ist, ist an dem Stössel 23 ein Bund 24 angebracht, der einerseits gegen eine Schulter 25 des Zylinders 17 anliegt, anderseits als Abstützung für die Druckfeder M dient. Der aus den Teilen 17 und 16 bestehende Stempel wird mittels eines Gestänges 26 auf-und nieder bewegt.
In der Form 19 der Fig. 10 und 12 sind eine Anzahl Saug- und gegebenenfalls Druckkanäle 27 vorgesehen, von denen der Anschaulichkeit halber nur einer dargestellt ist.
Auch in dem Stempel 20 ist eine Saug- und gegebenenfalls Druckleitung 28 angebracht.
Zum Formen des wannenartigen Teiles des Behälters wird zunächst eine Folie 15 aus Kunststoff so auf den Tisch 13 aufgelegt, dass ihre Ränder etwas über die Öffnung des Tisches hinausragen. Dann geht der Klemmzylinder 14 nieder, um die Folie fest gegen den Tisch 13 zu pressen, so dass die Ränder auch bei hohen auftretenden Verformungkräften nicht einwärts gerissen werden können.
Nunmehr bewegt sich der Zylinder 17 mit der Form 19 so weit abwärts, bis die Platte 16 gegen den Tisch 13 anliegt und die Folie 15 unter der Mitwirkung der zwischen der i Platte 16 mit der Form 19 und der Folie 15 befindlichen Luft die in der Fig. 10 dargestellte Form annimmt. Diese Luft wird über
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die Kanäle 27 und 28, sowie weitere nicht dargestellte Kanäle abgesaugt, bis die Folie dicht anliegend die Form 19 umspannt. Dieser Zeitpunkt ist in der Fig. 11 festge'halten.
Dann wird unter dem Druck des Stössels 23 gegen die Gleitfläche 22 der Stempel 20 vorgepresst um den vorspringenden Doppelrand des Ausgusshalses 21 zu bilden. Nachdem der Stempel 20 wieder zurückgezogen ist und der Stössel 23 sich wieder aufwärts bewegt hat, um dem Stempel 20 den Rückweg freizugeben, befinden sich die Teile in der, in der Fig. 12 gezeigten Lage. Nunmehr heben sich der Klemmzylinder 14, sowie die Teile 17, 16, 18, 19 und 23 von dem Tisch-aufwärts ab, so dass die in einen wannenartigen Teil 29 umgeformte Folie abgenommen werden kann. Es besteht dann auch die Möglichkeit, durch die nach unten gerichteten Kanäle 27 Druckluft einzuführen, die den geformten Teil des Behälters abstösst.
Die Fig. 13 bis 16 zeigen eine Vorrichtung zum Erzeugen des wannenartigen Teiles für den Behälter mittels eines Druckmittels. Die Fig. 13 zeigt einen Längsschnitt durch die gesamte Vorrichtung. Eine Reihe Teile dieser Vorrichtung stimmen mit Teilen der oben beschriebenen Vorrichtung für die Herstellung der Wanne in einem Saugverfahren überein, u. zw. handelt es sich um den Zylinder 17 mit Schulter 25, die Druckfeder 18, den Stössel 23 mit Bund 24, das Gestänge 26 und den Stempel 20. In diesem Stempel 20 sind bei der Ausführung nach den Fig. 13 bis 16 allerdings keine Luftkanäle vorgesehen.
Der bei diesem Ausführungsbeispiel vorge-
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Form 19 des Beispiels der Fig. 10 bis 12 nAcht an die'herzustellende wannenartige Form angepasst, sondern kleiner ausgebildet, so dass zwischen dem Stempel 30 und der Folie 15 eine Druckmittelscbicht bleibt. Die Folie 15 passt sich wie aus den Fig. 14 und 15 zu ersehen unter der Wirkung des Druckmittels einer Form aus einer Grundplatte 31 und zwei Backen 32 und 33 an, die von einem Tisch 34 getragen wird. Der Tisch 34 ist durch eine Stange 35 auf-und niederbeweglich gehalten. Der Hub der Stange 35 wird einerseits durch einen Bund 36, der sich gegen Anlageflächen 37 und 38 des Maschinenrahmens anlegen kann, begrenzt. Ausserdem oder-statt dessen kann auch eine Begrenzung durch ein Gestänge vorgesehen werden.
Um die Vertiefung im Innern des Ausgusshalses 21 vorzunehmen, ist ein in Achsrichtung des Ausgusshalses verschiebbarer-Stempel 39, in der Backe 33 : gelagert, -der nacheinander die in-den Fig. 1-4 bis 1'6-gezeigten Stellungen relativ zur Backe oder zusammen mit der Backe einnimmt. Wie insbesondere aus dler Fig.'15'zu erkennen is't, : förmt tter
Stempel 39 in Zusammenwirken mit dem in gleicher Weise wie bei dem Beispiel der Fig.
10 bis 12 betätigten Stempel 20 den Ausguss- hals 21.
Aus Fig. 16 ist die Art des Entnehmens eines fertig geformten wannenartigen Teiles
29 zu erkennen. Der Tisch 34 wird durch die Stange 35 bis über den oberen Rand des
Halterungsringes 40 hinaus angehoben, so dass die mit Schrauben 41 und 42 an dem Tisch
34 befestigten Backen 32 und 33 zur Seite hin weggeklappt werden können. Gleich- zeitig bewegen sich die Teile 20,23, 18, 30 usw. aufwärts, damit der Behälterteil 29 leicht entnommen werden kann.
Die Fig. 17 bis 20 veranschaulichen den Einfüllvorgang.
Eine Fassung 43 nimmt den Ausgusshals 21 auf, während sich eine Nadel 44 auf die
Mitte des Ausgusshalses zu abwärts bewegt, um die Ausgusshalsmitte zu durchstossen und, wie in der Fig. 18 gezeigt, das Füllgut in das Behälterinnere abzugeben.
Gleichzeitig mit der Nadel 44 geht ein Schneidwerkzeug 45 mit einem Rundmesser 46 nieder, das in Umlauf gehalten den mittleren Teil des Ausgusshalses 21 ausschneidet. Beim Zurückgehen nimmt die Nadel 44 mit ihren Widerhaken 47 den Ausschnitt 48 mit sich aufwärts. Während der Behälter 49 nach der Freigabe des Ausgusshalses 21 durch die inzwischen aufwärts bewegte Fassung 43 zur Seite Mn weiter bewegt wird, streift die konische Fläche 50 an dem Rundmesser 46 den Ausschnitt 48 von den Widerhaken 47 der Nadel 44 ab, so dass dieser frei niederfällt.
Anschliessend wird in eine an den Behälter 49 angebrachte Diagonalrinne ein Trinkhalm 50'eingelegt und die auf den Ausgusshals 21 aufgesetzte, an dem stempelartigen Halter 51 anliegende Verschlusskappe 52, die mit einer zum Festhalten des Trinkhalmes 50'dienenden Lasche 53 versehen ist, bei der Vorrichtung gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
21 so auf den Ausgusshals 21 aufgesetzt, dass die Verschlusskappe 52 die beiden hochragenden Wandungen des Ausgusshalses 21 dicht anliegend umschliesst und der tiefer liegende Teil der Verschlusskappe 52 die Ausguss- öffnung des Ausgusshalses 21 verschliesst.
Der äussere Rand der Verschlusskappe 52 wird durch die zängenartig wirkenden Klemmorgane 54, die seitlich mit schrägen Gleitflächen 55 versehen und um die Bolzen 56 begrenzt drehbar gelagert sind, unter Wirkung des mit den schrägen Gleitflächen 55 zusammen arbeitenden Zylinders 57 an'die benachbarte Aussenwand des Ausgusshalses 21 so angepresst, dass sich an der Mündung des Ausgusshalses eine Wulst bildet'und ein Festklemmen der Verschlusskappe am Ausgusshals bewirkt wird. Mit 58
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niederbeweglichen Stempelit ein Hauptstempel 7M starr befestigt, der in einer mit dem Maschinenrahmen 100 fest verbundenen Führung 114 verschiebbar angeordnet ist.
Der Hauptstempel ist in seiner Gestalt der Innenform des wannenartigen Teiles des Behälters angepasst. Eine im Hauptstempel vorgesehene Querbohrung 109 enthält einen in dieser verschiebbaren Seitenstempel 110, der mittels Druckluft, welche über eine Leitung 111 und einen, dieselbe mit der Bohrung 109 verbindenden Kanal 112 zugeführt wird, betätigt werden kann. Der Betätigung des Seitenstempels wirkt eine Druckfeder 113 entgegen, die das Bestreben hat, denselben in der zurückgezogenen Endlage zu halten bzw. in diese Endlage zurückzuführen.
Der Haupts tempel 108 wirkt mit einer Form. 115 zusammen, die relativ zum Maschinenrahmen 100 und zur Führung 114 durch nicht dargestellte Mittel vertikal verschiebbar ist.
Die Form 115 enthält eine am Grund des Hohlraumes 116 lose eingesetzte Platte 117, wobei der Hohlraum mit einem Saugkanal 118 in Verbindung steht, der seinerseits an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen ist, welche gestattet, den Hohlraum teilweise zu evakuieren.
An der Form 115 ist seitlich ein Zylinderkörper 119 befestigt, der einerseits einen hülsenartigen Formteil 120 und anderseits einen sich durch diesen Formteil erstreckenden Gegenstempel 121 enthält. Formteil 120 und Gegenstempel 121 sind im Zylinderkörper 119 verschiebbar gelagert und können über in deren Führungsbohrungen 122 bzw. 123 mündende Druckluftanschlüsse 124 und 125 ent- gegen der Wirkung von Druckfedern 126 bzw. 127 verschoben werden. Das vordere Ende des Formteiles ist in einer Ausnehmung 128 der Form 115 verschiebbar und kann unter Druck in eine Arbeitslage gebracht werden, in der dasselbe mit der Seitenwand des Hohlraumes 116 bündig ist.
An dessen Vorderseite weist der Formteil eine zylindrische Vertiefung 129 auf, weiche zusammen mit dem Gegenstempel 121 der Aussenform eines am wannenartigen Behälterteil anzuformenden Ausgusshalses bzw. Kragens entspricht.
Das Zusammenwirken von Formteil 120, Seitenstempel 110 und Gegenstempel 121 ist nachfolgend im Zusammenhang mit den in den Fig. 26 bis 28 dargestellten Herstellungsschritten näher erläutert.
Wie schon in Fig. 25 dargestellt, verläuft unterhalb der Führung 114 eine Folie 130 aus dem für die Herstellung des Behälters bestimmten Material, u. zw. in Form eines endlosen Stranges, dessen Breite wie aus der Zeichnung hervorgeht, ungefähr derjenigen der Führung entspricht. In dem in Fig. 26 dargestellten Arbeitsschritt wird die Folie 130 zwischen der Unterseite der Führung 114
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und dem oberen Rand der Form 115 einge- klemmt, indem diese letztere nach oben ge- fahren wird. Vorher wird jedoch der Form- teil 120 in seine vordere Endlage bewegt, indem durch die Leitung 124 Druckluft in die Bohrung 122 eingeführt wird.
Nach dem
Festklemmen der Folie wird aus dem Raume
116 über die Leitung 118 Luft abgesaugt bzw. die Folie unter Deformation derselben in die Form 115 hineingesaugt, so dass sie grob die Ausbildung der Form annimmt, wie dies durch die Linie 130'angedeutet ist. Die aus dem Raum 116 abströmende Luft ist schematisch durch den Pfeil 131 angedeutet.
Im nächsten Arbeitsgang wird der Hauptstempel 108 durch Beaufschlagung des Kolbens 102 mit über die Leitung 106 zugeführter Druckluft nach unten gefahren und in die Form M. ? eingeführt. Bei der Bewegung des Hauptstempels in die in Fig. 27 dargestellte untere Endlage wird die schon vorgeformte Folie 130'weiter deformiert, u. zw. so, dass der wannenartige Behälterteil mit Ausnahme des Ausgusshalses gebildet wird. Daraufhin wird der Seitenstempel 110 über die Leitung 111 und den Kanal 112 mit Druckluft beaufschlagt und hiedurch in seine vor- geschobene Endflage bewegt. Dabei wird durch Zusammenwirken des Seitens tempels 110 mit der Vertiefung 129 des Formteiles 120 an der Seitenwand des Behälterteils eine zylindrische Erhebung angeformt.
Als letzter Herstellungsschritt wird endlich der Gegenstempel unter Druckluftbeaufschlagung vorgeschoben und in Zusammenarbeit mit der zylindrischen Vertiefung 132 im Seitenstempel 110 der eigentliche Hals oder Kragen fertiggeformt, so dass der wannenartige Behälterteil die in den Fig. 27 und 28 dargestellte mit 130" bezeichnete Ausgestaltung erhält.
Um den fertiggestellten wannenartigen Behälterteil freizugeben, werden vorerst die Leitungen 124 und 125 gegenüber der Atmosphäre durch nicht dargestellte Ventile ge- öffnet, so dass die entsprechenden Druckfedern 126 und 127 den Formteil 120 bzw. den Gegenstempel 121 in deren innere Endlagen zurückführen können. Gleichzeitig wird auch der SeiteI1 ! stempel 110 von der Druckluft entlastet und unter der Einwirkung der Feder 113 wird dieser in seine zurückgezogene Lage verbracht. Nachdem somit der Behälterhals freigegeben ist, kann auch der Kolben 102 des Hauptstempels 108 entlastet werden, so dass der letztere durch die Feder 104 aus der Form 115 bzw. Behälterteil 130" herausgezogen wird.
Gleichzeitig kann auch die Form 115 wieder in die in Fig. 25 dargestellte untere Lage gebracht werden, so dass die Folie 130 und der an derselben angeformte Behälterteil 130" um einen Schritt weiterbewegt werden kann, bis zwischen der
Führung 114 und der Form wiederum ein unverarbeitetes Folienstück liegt. Für den schrittweisen Transport der Folie zwischen zwei Herstellungsvorgängen der beschrie- benen Einrichtung, können bekannte, nicht dargestellte Mittel dienen. Der. Transport kann gegebenenfalls auch von Hand ausge- führt werden. In der Praxis ist es zweck- mässig, gleichzeitig mehr als einen Behälter- teil 130" zu formen z. B. indem hintereinander zwei Vorrichtungen der in Fig. 25 darger- stellten Art angeordnet werden.
Es soll noch erwähnt werden, dass die mit der Vorrichtung nach Fig. 25 hergestellten Ausguss, valse an den Behälterteilen in der
Form denjenigen nach Fig. 22 entsprechen.
Nachdem der wannenartige Behälterteil durch Ausschneiden aus dem Folienverband fertig gebildet ist, wird auf denselben lunch eine an sich bekannte Vorrichtung ein Deckel aufgeschweisst, der als Seitenwand des Behälters diesen letzteren vollkommen abschliesst. In diesem Zustand kann also der Behälter gelagert werden, ohne dass in denselben Keime und Staub eindringen kann, d. h. die Stabilität kann praktisch unbegrenzt aufrecht erhalten werden.
In den Fig. 29 und 30 ist eine weitere Aus- fübrungsform einer Vorrichtung zum öffnen.
Abfüllen und Verschliessen in einem kontinuierlichen Vorgang dargestellt. Das mit 150 bezeichnete Gestell der Vorrichtung trägt ne- ben einem die Behälter 140 aufnehmenden Transportband 152 eine Anzahl von Arbeits- stationen, nämlich eine Station 153 zum öffnen der Behälter, eine Station 154 zum Abfüllen derselben, eine Station 155 zum Zuführen von Abschlussdeckeln und endlich eine Station 156 zum Verschliessen der Behälter bzw. Befestigen der Abschlussdeckel.
Die Station 153 umfasst eine am Gestell 150 befestigte Hülse 157, in welcher eine Lagerbüchse 158 verschiebbar angeordnet ist.
Die Hülse begrenzt einen Druckluftzylinder 159, dem über einen Anschluss 160 Druckluft zugeführt werden kann. Die Lagerbüchse besitzt eine als Kolben wirkende Schulter 161, auf welche einerseits der Luftdruck im Zylinder 159 und anderseits eine Druckfeder 162 einwirkt, welche letztere sich auf einem Ring 163, der am unteren Ende der Hülse befestigt ist, abstützt. Die Feder 162 hat die Tendenz, die Lagerbüchse 158 in deren oberer Endlage zu halten.
Mittels Kugellagern 164 ist in der Lagerbüchse 158 eine Messerspindei 165 drehbar gelagert, die an ihrem oberen Ende eine Riemenscheibe 166 trägt, während am unteren Ende ein Messer 167 befestigt J ist. über die Riemenscheibe 166 und einen in derselben verlaufenden Antriebsriemen 168 wird die Spindel 165 von einem nicht dar-
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gestellten Motor relativ hoher Drehzahl an- getrieben.
Das Transportband 152 wird von einer nicht dargestellten Vorrichtung schrittweise ange- trieben, wobei die Grösse der Schritte dem
Abstand zwischen zwei benachbarten Be- hältern entspricht. Sobald sich ein Behälter unter der Station 153 befindet, wird dem Zy- linder 159 über die Leitung 160 Druckluft zugeführt, so dass die Lagerbüchse samt Meserspindel 165 entgegen der Wirkung der
Feder 162 nach abwärts bewegt wird. Bei dieser Abwärtsbewegung schneidet das ro- tierend Messer am Grunde des Ausgusshalses
141 des Behälters 140 eine Scheibe 142 her- aus, die infolge der Rotation des Messers weg- geschleudert wird, u. zw. mit einer nach aufwärts gerichteten Komponente. Dadurch wird verhindert, dass die Scheibe durch die im Behälter gebildete Öffnung 143 in denselben hineinfällt.
Sobald diese Öffnung gebildet ist, wird die Schulter 161 von der Druckluft entlastet, so dass die Spindel 165 zusammen mit der Lagerbüchse 158 unter der Wirkung der Feder 162 in die Ausgangslage zurückkehrt.
Am Ring 163 ist eine nach unten offene Fangbülse 169 angebracht, welche die vom Messer 167 weggeschleuderten Scheiben 142 auffängt, so dass dieselben neben bzw. zwischen den auf dem Transportband befindlichen Behältern 140 herunterfallen. Es ist noch zu erwähnen, dass das Transportband nach oben gerichtete Halterippen 151 aufweist, welche Fächer für die Behälter bilden und diese letzteren in der Schrittgrösse des Bandes entsprechenden Abstand voneinander halten. Ein Ausweichen der Behälter beim Ausschneiden der Öffnung 143 im Ausgusshals 141 wird hiedurch verunmöglicht.
Wenn ein geöffneter Behälter an der Ab- füllstation 154 angelangt ist, so wird durch die Öffnung 143 desselben ein Abfüllstutzen 170 eingeführt, der über ein Rohr 171 mit einem nicht gezeigten Speicherbehälter für das abzufüllende Gut in Verbindung steht.
Die Bewegung des Stutzens in vertikaler Richtung erfolgt über einen Bügel 172, der an einer Kolbenstange 173 befestigt ist. Die Kolbenstange ist an einem im Zylinder 174 verschiebbar angeordneten Kolben 175 befestigt. Der Zylinder 174 wird vom Gestell 150 getragen und enthält ausser dem Kolben 175 eine auf diesen nach oben einwirkende Druckfeder 176. über ei, nen Anschluss 177 kann der Kolben entgegen der Wirkung der Feder 176 mit Druckluft beaufschlagt werden, so dass derselbe zusammen mit dem Stutzen 170 nach unten in die in Fig. 29 gezeigte Lage bewegt werden kann. Das Abfüllen des Gutes kann dabei durch Druck geschehen, um den Abfüllvorgang zu beschleunigen.
Der Bügel 172 trägt neben dem Abfüll- stutzen 170 einen Saugstutzen 180, der über ein Rohr 181 mit der Saugseite eines Gebläses (nicht dargestellt) in Verbindung steht. In seiner oberen Endlage wirkt der Stutzen 180 wie aus Fig. 30 hervorgeht mit einer seitlich desselben angeordneten Zuführvorrichtung M2 zusammen, die aus einem zweiteiligen Zuführkanal besteht, wobei dessen Unterteil 183 in Richtung des Pfeiles 184 verschiebbar ist und Deckel 144 für den Behälter 140 trägt. Der Oberteil 185 ist hingegen starr befestigt. In der vorgeschobenen Lage des Unterteiles 183 kommt ein Deckel 144 unter den hoch- gezogenen Ansaugstutzen zu liegen und wird an das untere Ende desselben angesaugt.
Nach diem Rückziehen des Unterteiles 183 kann der Ansaugstutzen nach unten gefahren wer- den, d. h. in die in Fig. 29 dargestellte Lage.
Die Freigabe des Deckels 144 erfolgt indem der Saugstutzen in Verbindung mit der At- mosphäre gebracht wird. Dabei fällt der
Deckel 144 auf den Ausgusshals 141 und wird von diesem zentriert gehalten.
Nachdem durch den Füllstutzen eine vor- bestimmte von einer geeigneten Dosiervorrich- tung ausgemessene Menge des Füllgutes in den darunter befindlichen Behälter einge- bracht worden ist, werden Saugstutzen und Füllstutzen zusammen hochgezogen, indem der Kolben 175 von der Druckluft entlastet wird.
Hierauf kann das Transportband um einen Schritt weiterbewegt werden.
Wenn es sich beim abzufüllenden Gut um ein Nahrungsmittel handelt, das keimfrei abgefüllt werden muss, so kann entweder das Eindringen von Verunreinigungen in den Behälter durch Absaugung von Luft oder durch Schaffung einer Schutzgasatmosphäre im Bereich der geöffneten Behälter verhindert werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich über den geöffneten Behältern ein Absaugkanal 186 mit einem Saugschlitz 187, wobei der Ansaugkanal über ein Saugrohr 188 mit der Saugseite eines Gebläses verbunden ist. Die gleiche Vorrichtung könnte auch zur Zuführung von Schutzgas verwendet werden. Zur keimfreien Abfüllung des Gutes kann dieselbe auch unter Ultraviolett- Bestrahlung durchgeführt werden.
Zur Befestigung des Deckels 144 am Aus- gusshals 141 gelangen die Behälter endlich an die Station 156, indem sie durch das Transportband schrittweise weitergeführt werden. Ein am Gestell 150 befestigter Support 190 trägt zwei übereinander angeordnete Zylinder 191 und 192, von denen der obere Zylinder 191 einen Kolben 193 und der untere Zylinder 192 einen ringförmigen Kolben 194 enthält, wobei der letztere den Schaft 195 des Kolbens 193 konzentrisch umgibt und ei- nen hülsenförmigen Ansatz 196 aufweist. Der Schaft trägt in vier an seinem unteren Ende
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vorgesehenen radialen Schlitzen 197 je eine schwenkbar gelagerte Klemmbacke 198, wo- bei die Schlitze bzw. Klemmbacken gleich- mässig über den Umfang des Schaftes ver- teilt sind.
Bezüglich den Klemmbacken zentral angeordnet weist der Schaft einen Kopfteil
199 auf, der bestimmt ist im die Vertiefungen
145 der Deckel 144 einzugreifen und damit diese letzteren auf den Ausgusshals 141 des zu verschliessenden Behälters festzuhalten während die Klemmbacken 198 betätigt wer- den. Gleichzeitig wird damit eine grössere radiale Deformation des Ausgusshalses beim
Festklemmen des Deckels verhindert.
Zur Betätigung der Klemmbacken bzw. um diese in Arbeitslage zu bringen und aus die- ser in die Ruhelage zurückzuführen ist jeder der beiden Zylinder 191 und 192 mit zwei Druckluftanschlüssen 200 und 201 bzw. 202 und 203 versehen, welche gestatten, die Kolben 193 und 194 in beiden Richtungen zu bewegen, indem die entsprechenden Kolben- flächen mit Druckluft beaufschlagt werden.
Zur Befestigung eines Deckels 144 auf dem Ausgusshals eines Behälters wird vorerst der Schaft 195 mittels des Kolbens 193 nach unten verschoben, so dass der Kopf teil 199 desselben in den Deckel bzw. dessen Vertiefung 145 eindringt und den Deckel auf den Ausgusshals aufpresst. Sobald dies geschehen ist, wird der hülsenförmige Ansatz 196 über den Kolben 194 nach unten verschoben, wobei dessen Innenkonus 204 an den Klemmbacken aufläuft und diese nach einwärts verschwenkt, so, dass sie den Rand 146 des Deckels 144 erfassen und durch örtliche Deformation am Ausgusshals festklemmen. Hierauf können nacheinander Ansatz 196 und Schaft 195 zurückgezogen werden.
Der Behälter ist somit hermetisch verschlossen und kann dem Transportband entnommen werden.
Die beschriebenen Verfahren zum Füllen und Verschliessen des Behälters können entweder gleich im Anschluss an die Herstellung des Behälters in aufeinanderfolgenden Arbeittakten durchgeführt werden, oder sie können, da der Behälter nach seiner Herstellung verschlossen und keimfrei ist, je nach Bedarf auch in einem späteren Zeitpunkt vorgenommen werden.
Die beschriebenen Verfahren besitzen den Vorteil, dass sie nicht nur die Herstellung steriler Behälter sondern auch deren Füllen und Verschliessen ebenfalls auf sterilem Wege ermöglichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter bestehend aus einem aus deformierbaren Material, vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff gebildeten, wannen- artigen Teil und einer zum Abschluss des- selben dienenden Abschlusswand, wobei am wannenartigen Teil ein Ausgusshals angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab- schlusswand aus einem steifen ebenen Blatt besteht, dessen Dicke grösser ist als die Dicke der Wand des wannenartigen Teiles.