Verfahren zur Herstellung gefüllter, insbesondere flüssige Nahrungsmittel enthaltender Verpackungsbehälter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gefüllter, insbesondere flüssige Nahrungsmittel enthaltender Verpackungsbehälter, bei denen durch Abschneiden, Abreissen oder Lochen mindestens einer Ecke des Behälters eine Entleerungsöffnung erzeugt werden kann und bei deren Herstellung zunächst eine schlauchförmige Verpackungshülle angefertigt wird, in die durch Flachpressen und Versiegeln von quer zur Längsrichtung der Verpackungshülle verlaufenden Verschlusstreifen das Verpakkungsgut dicht eingeschlossen wird und dadurch gefüllte Verpackungsbehälter mit rippenförmigen Verschiussleisten gebildet werden.
Ein Verpackungsbehälter der genannten Art muss die Forderung erfüllen, dass bei der Entleerung des darin verpackten Materials durch die Austritts öffnung keine Wahrscheinlichkeit einer Berührung des Entleerungsstromes mit der normalen Aussenseite der Verpackung vorhanden ist, die ja während des Transportes und der Manipulation der Verpakkung verunreinigt worden sein kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand mit einer Schutzfolie versehen wird, die mindestens die zur Entleerung bestimmte Stelle aussenseitig abdeckt und ohne Beschädigung der Behälterwand entfernbar ist, wobei die Behälterwand und/oder die Schutzfolie mindestens im Bereich dieser zum Öffnen des Behälters vorgesehenen Stelle bevor oder während die Behälterwand mit der Schutzfolie versehen wird, keimfrei gemacht werden, um beim Gebrauch des Behälters nach Entfernen der Schutzfolie in hygienischer Hinsicht eine einwandfreie Entleerung zu gewährleisten.
Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise erläutert. Zu diesem Zweck sind auf der beiliegenden Zeichnung nach dem erfin dungsgemässen Verfahren hergestellte flüssigkeitsgefüllte Verpackungsbehälter und Vorrichtungen zur Herstellung derselben beispielsweise dargestellt:
Fig. 1 zeigt einen tetraederförmigen Verpakkungsbehälter mit einer über eine Ecke des Behälters aufgebrachten Schutzfolie.
Fig. 2 zeigt einen tetraederförmigen Verpackungsbehälter, bei dem die Schutzfolie nicht nur eine Ecke des Behälters s abdeckt, sondern sich ausserdem von dem einen querverlaufenden Verschlussrand zum andern erstreckt.
Fig. 3 zeigt einen Verpackungsbehälter, mit einer Schutzfolie, die die eine quer verlaufende Verschlussrippe umschliesst und den benachbarten Teil der Behälterwand abdeckt.
Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung eines tetraederförmigen Behälters, dessen Schutzfolie eine querverlaufende Verschlussrippe abdeckt, deren Aussenkante jedoch nicht umschliesst.
Fig. 5, 6 und 7 Abwicklungen drei verschiedener Ausführungsformen von Schutzfolien.
Fig. 8 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zum Aufbringen einer Schutzfolie auf einen Rohrstrang zur Herstellung von tetraederförmigen Verpackungsbehältern.
Fig. 9 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer möglichen Vorrichtung zum Eintauchen von fertigen tetraederförmigen Verpackungsbehältern in eine geeignete Lösung oder Schmelze zwecks Bildung einer Schutzfolie auf jedem Behälter.
Fig. 10 zeigt schematisch eine mögliche Ausfüh rungsform einer Vorrichtung zum Spritzen tetraederförmiger Verpackungsbehälter zwecks Ausbildung von Schutzfolien auf den Behälter.
Fig. 11 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zum Aufbringen einer endlosen Folie auf eine laufende Materialbahn vor Ausbildung des Rohres.
Fig. 12 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zum Aufbringen einer ausgeschnittenen Schutzfolie auf eine Ecke von fertig gefüllten tetraederförmigen Verpackungsbehältern.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Verpackungsbehälter für Nahrungsmittel wie Milch, Saft, Saucen usw. in Form von im wesentlichen regelmässigen Tetraedern herzustellen, die je zwei Verschlussrippen haben, die in zueinander rechtwinkligen Ebenen liegen und aus gegeneinander flachgedrückten Fortsätzen der beiden entsprechenden Tetraederseiten bestehen.
Die tetraederförmigen Verpackungsbehälter werden durch eine Öffnung entleert, die in geeigneter Weise in einer der Ecken des Behälters hergestellt wird. Infolge der Tetraederform des Behälters kommt der Behälterinhalt beim Ausgiessen normalerweise mit der Aussenseite des Behälters nicht in Berührung, so dass angemessenen hygienischen Forderungen Genüge getan ist. Wenn der Behälter jedoch hygienisch völlig einwandfrei sein soll, muss jede denkbare Verunreinigung des Inhaltes beim Ausgiessen verhindert werden, so dass der Behälterinhalt beim Ausleeren auch bei unvorsichtiger Handhabung des Behälters mit der Aussenseite der Behälterwand nicht in Berührung kommen kann, die während des Transportes oder der Manipulation der Behälter verunreinigt worden sein kann.
In dieser Beziehung ist es erwünscht, dass die Verpackung bei genügender Hygiene auch einen direkten Verbrauch gestattet, z. B. direkt aus ihr getrunken werden kann.
Die mit rippenförmigen Verschlussleisten versehenen tetraederförmigen Verpackungsbehälter können kontinuierlich aus einer Materialbahn, z. B. einer einseitig mit einem Kunststoffüberzug versehenen Papierbahn hergestellt werden, indem diese Papierbahn zu einem zylindrischen Rohr gebogen wird, bei dem die kunststoffüberzogene Seite innen liegt, worauf die Längsränder der Bahn miteinander zu einer Längsnaht verbunden werden und das derart erhaltene Rohr während des Einfüllens des zu verpackenden Materials längs schmaler Zonen, die in gleichem Abstand voneinander rechtwinklig zur -Längsrichtung des Rohres abwechselnd in zwei zueinander senkrechten Richtungen verlaufen, zusammengedrückt und dicht verschlossen wird, so dass ein endloser Strang von gefüllten, im wesentlichen regelmässigen Tetraedern entsteht,
die längs abwechselnd in zwei zueinander senkrechten Ebenen liegenden, flachgedrückten querverlaufenden Verschlusszonen miteinander verbunden sind und durch einen in jeder querverlaufenden Verschlusszone längs einer Quermittellinie geführten Schnitt voneinander getrennt werden.
Dann wird die Schutzfolie in mehr oder weniger direkter Verbindung mit der kontinuierlichen Herstellung der Behälter auf den mit Rippen versehenen tetraederförmigen Behälter aufgebracht.
Prinzipiell kann die Schutzfolie auf dem tetraederförmigen Behälter in einer von drei Phasen der kontinuierlichen Herstellung der Behälter ohne Be einträchtigung dieser Herstellung aufgebracht werden.
Zunächst kann bei der Erzeugung oder Vorbereitung der für die Herstellung der tetraederförmigen Behälter vorgesehenen Materialbahn diese an jenen Teilen, die an der Aussenseite des tetraederförmigen Behälters abgedeckt sein sollen, mit einer Schutzfolie versehen werden. In diesem Fall kann die Folie entweder in Form eines endlosen Streifens aufgebracht werden, der auf dem fertigen Behälter nicht nur eine der vier Ecken des Behälters abdeckt, sondern sich von dieser bis zu dem entgegengesetzten Schliessrand des Behälters erstreckt, oder in Form von geschnittenen Streifenteilen, die die eine Ecke des Behälters und ihre Umgebung abdecken sollen.
Dieses Verfahren bietet zwar verschiedene Vorteile, weil die Schutzfolie vor der eigentlichen Herstellung der Behälter auf die Bahn aufgebracht wird, aus der der Behälter hergestellt wird, so dass die Maschine zur Herstellung der tetraederförmigen Behälter nicht mit besonderen Einrichtungen versehen zu werden braucht, doch hat das Verfahren bestimmte technische Nachteile, die seine Durchführung erschweren. Eine Materialbahn gleichmässiger Stärke, die durch Aufbringung eines Streifens oder von gleichmässig verteilten geschnittenen Streifenteilen örtlich verdickt ist, kann nur schwer zu einer Rolle aufgewickelt und kann in aufgewickeltem Zustand nur mit Schwierigkeiten gehandhabt werden.
Daher können beim Abwickeln der Bahn in der Maschine zur Herstellung der Behälter bestimmte Schwierigkeiten auftreten. Dieser Nachteil wird jedoch im wesentlichen beseitigt, wenn die Materialbahn mit zwei parallelen Reihen von gleichmässig angeordneten Streifenteilen versehen ist. Dies ist möglich, wenn zwei Ecken der Behälter mit Schutzfolien versehen werden sollen. Dann wird ausserdem der Vorteil erzielt, dass beim Aufwickeln von Bahnen mit einer klebrigen Seite zu einer Rolle ein Aneinanderkleben der aufeinanderliegenden Lagen verhindert wird.
Ausserdem kann die Schutzfolie während jener Phase angebracht werden, die mit dem Abtrennen der einzelnen gefüllten Behälter von dem endlosen Strang von tetraederförmigen Behältern beginnt.
Die zweckmässigste Methode besteht vielleicht darin, wenigstens eine Ecke jedes tetraederförmigen Behälters mittels einer geeigneten Etikettier- oder Kappenaufbringemaschine mit einer Schutzhaube oder -kappe zu versehen.
Die Schutzhaube kann vorher entsprechend dem Behälter, auf den sie aufgebracht werden soll, vor geformt oder kann in Verbindung mit ihrem Aufbringen auf den Behälter abgeschnitten und geformt werden.
Fig. 12 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Aufbringen von Schutzfolien auf je eine Ecke von fertigen tetraederförmigen Verpackungsbehältern. Die tetraederförmigen Verpackungsbehälter 1 liegen auf einer Seite auf, wobei der senkrechte Verschlussrand gerade nach hinten geht, und werden einzeln nacheinander mittels eines Förderbandes 2 oder dergleichen zu einer Stelle gefördert, an der die Folien auf die Behälter aufgebracht werden. An dieser Stelle ist über dem Förderband 2 eine Rolle 3 eines Materialstreifens 4 angebracht, der zwischen einer angetriebenen Scheibe 5 und einer mit ihr zusammenwirkenden, frei drehbaren Scheibe 6 durch einen Führungsschlitz 7 zur Festlegung seiner Stellung und zwischen zwei miteinander zusammenwirkenden Messern 8 und 9 hindurch im wesentlichen senkrecht abwärts zu dem Förderband 2 hin bewegt wird.
Wenn während des Vorschubes der Behälter 1 eine genügende Menge des Materialstreifens 4 durch den Schlitz geführt worden ist, der im Ruhezustand der Messer 8 und 9 durch diese begrenzt ist, wird der unterhalb des Schlitzes frei hängende Streifenteil von einem Kappenformkopf 10 erfasst, der einen der Form der Tetraederecke entsprechenden Hohlraum 11 hat, in den der Streifenteil z. B. durch einen Unterdruck eingeführt wird, der mittels einer Vakuumleitung 12 und in dem Hohlraum 11 befindlicher geeigneter Düsen erzielt wird. Nachdem der Streifenteil in den Hohlraum eingesaugt worden ist, wird er von dem Streifen 4 abgeschnitten, z. B. indem ein Messer 8 eine Schneidbewegung gegen das andere Messer 9 ausführt.
Dabei wird der Kappenformkopf 10, der am einen Ende eines Hebels 14 befestigt ist, der mit seinem anderen Ende auf einer festen Achse 13 schwenkbar gelagert ist, bis über die obere Ecke eines an der Kappenaufbringestelle ankommenden Tetraeders 1 gehoben und dann so gesenkt, dass der Hohlraum 11 diese Ecke umschliesst.
Die Schwenkbewegung des Armes 15 um die Achse 13 erfolgt synchron mit der Vorschubbewegung des Förderbandes 2 und des Streifens 4 und wird durch eine Kurvenscheibe 17 bewirkt, die an einer getriebenen Welle angebracht ist und mit einer an dem Hebel 15 angebrachten Kurvenanschlagrolle 18 zusammenwirkt.
Der Streifen 4 kann aus Papier, Kunststoffolie, Aluminiumfolie oder dergleichen bestehen und an seiner Innenseite mit einem thermoplastischen oder einem anderen Bindemittel imprägniert sein. Gegebenenfalls kann der Streifen beim Abwickeln von der Rolle 3 mit Leim aus einem Leimbehälter versehen werden. In jedem Fall muss aber die Befestigung der Folie so erfolgen, dass letztere ohne Beschädigung der Behälterwand entfernbar ist.
In der in Fig. 12 dargestellten Vorrichtung ist angenommen, dass der Streifenteil unter Wärmeeinwirkung mit dem Tetraeder 1 verbunden wird. Zu diesem Zweck wird der Kappenformkopf 10 durch ein darin vorgesehenes elektrisches Heizorgan 19 geheizt. Zur Erzeugung des zum Aufbringen des Streifenteils unter Wärmewirkung an dem Tetraeder erforderlichen Druckes kann an der Kappenaufbringstelle ein federbelasteter Gegenhalter 20 vorgesehen sein. Wenn der Kappenformkopf 10 über der Ecke des Tetraeders 1 abgesenkt wird, bewegt er das Tetraeder 1 in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Förderbandes 2 rückwärts, so dass das Tetraeder 1 an dem Gegenhalter 20 angreift und diesen in der gleichen Richtung gegen die Kraft einer Zugfeder 21 zu bewegen trachtet.
Die in Fig. 12 dargestellte Einrichtung kann mit kleinen Abänderungen auch dazu verwendet werden, die Schutzfolie in Form einer vorbereiteten etikettartigen Abdeckung oder einer Schutzkappe für die genannte Ecke des betreffenden Tetraeders 1 auf den fertigen, gefüllten Tetraedern 1 aufzubringen. Die Vorrichtung hat dann im wesentlichen den Charakter einer Etikettier- oder Kappenaufbringemaschine.
Wenn das Tetraeder 1 die Kappenaufbringestelle verlässt, ist es an seiner oberen Ecke mit einer ihm angepassten und an ihm angeklebten Schutzfolie 22 versehen, die gemäss Fig. 12 in der Abwicklung in eine Ebene rechteckig oder quadratisch ist und sich über einen mehr oder weniger grossen Teil der Wand des tetraederförmigen Behälters erstreckt.
Wenn in der Vorrichtung nach Fig. 12 die Tetraeder 1 mit vorn liegendem vertikalem Verschlussrand der Kappenauforingestelle zugeführt werden, kann eine Folie auf dem ganzen Verschlussrand und dem benachbarten Teil der Tetraederwand aufgebracht werden. In diesem Fall muss jedoch die Kappe 10 entsprechend abgeändert werden.
Eine andere zu diesem Zeitpunkt der Herstellung durchführbare Art, die Behälterwand mit einer Schutzfolie zu versehen besteht darin, dass jeder Behälter auf dem in Frage kommenden Teil seiner Aussenseite mit einem flüssigen Überzug versehen wird, der unter Bildung der Schutzfolie erstarrt. Dieser flüssige Überzug kann entweder durch Eintauchen des fertigen gefüllten Behälters in eine entsprechende Menge des flüssigen Überzugsmaterials oder durch Aufspritzen des flüssigen Überzugsmaterials auf den betreffenden Aussenwandteil des Behälters oder durch sonstiges Bemalen desselben aufgebracht werden. In jedem Fall ist das Überzugsmaterial aber so zu wählen, dass die erstarrte Schutzfolie ohne Beschädigung der Behälterwand entfernbar ist.
Fig. 9 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Eintauchen der einzelnen tetraederförmigen Behälter 1 in eine entsprechende Menge von flüssigem Material 23. Die Behälter 1 werden mit einer Ecke nach unten zeigend kontinuierlich vorgeschoben. Beispielsweise sind die zwischen zwei in der gleichen Richtung bewegten Keilriemen oder Ketten 24 aufgehängt, von denen in Fig. 9 nur einer gezeigt ist. Wenn ein Tetraeder 1 an der Eintauchstelle eintrifft, betätigt ein Teil des Tetraeders 1 einen Fühler 25, der über einen Steuerkreis 26 ein Servoorgan 27 betätigt, das dann einen Betätigungsimpuls z. B. auf einen hydraulischen Zylinder 28 überträgt.
Dieser hebt dann ein das flüssige Material 23 enthaltendes Gefäss 29 aus einer Ruhestellung entlang von Führungen 30 in eine Stellung, in der die unterste Ecke des Tetraeders 1 in der gewünschten Tiefe in das Material 23 eintaucht. Die Servosteuerung 25, 26, 27 für den hydraulischen Zylinder 28 ist derart eingerichtet, dass nach einer bestimmten Zeit das Gefäss 29 wieder in seine Ruhestellung gesenkt wird.
Der Spiegel des flüssigen Materials kann natürlich durch bekannte Mittel konstant gehalten werden, so dass die Hublänge des Zylinders 28 nicht in Abhängigkeit von etwaigen Veränderungen des Flüssigkeitsspiegels verändert zu werden braucht.
Das flüssige Material 23 kann z. B. ein Kunststoff in Form einer Lösung, einer Emulsion, eines Plastisols oder einer Schmelze sein. Wenn das flüssige Material 23 eine Schmelze ist, muss das Gefäss 29 natürlich geheizt werden. Wenn das flüssige Material 23 eine Emulsion, eine Lösung oder ein Plastisol ist, muss der tetraederförmige Behälter 1 nach dem Eintauchen in dem Material erhitzt werden, damit das Lösungsmittel oder Dispersionsmedium verdampfen kann, so dass das Plastisol auf dem Tetraeder 1 einen Film bildet und auf dem Behälter die gewünschte Schutzfolie 31 erhalten wird.
Zu diesem Zweck kann der Förderer 24 durch einen Tunnelofen geführt werden, in dem Heissluft gegen die getauchten Ecken der Behälter 1 geblasen wird oder in dem Heizlampen oder dergleichen die betreffende Ecke bestrahlen. Bei Verwendung einer Emulsion oder Lösung muss für die Entfernung der Verdampfungsprodukte aus dem Ofen gesorgt werden. Aus dem Tunnelofen können die Behälter 1 einer Kühleinrichtung und dann dem Vertrieb zugeführt werden.
Fig. 10 zeigt eine Einrichtung zum Versehen einer Ecke der fertigen gefüllten Tetraeder mit einer Schutzfolie mittels eines Spritzverfahrens. Diese Einrichtung kann einen Förderer der in Fig. 9 gezeigten Art mit zwei in der gleichen Richtung laufenden paralielen Keilriemen 24 aufweisen. Wenn ein Tetraeder 1 an der Folienaufbringestelle eintrifft, kann es über eine Servosteuerung, die z. B. wie in Fig. 9 ausgebildet sein kann, bewirken, dass eine oder mehrere Spritzdüsen 32 auf die unterste Ecke des Tetraeders einen Film 33 aus einem geeigneten flüssigen Material aufbringen. Wie bei der Einrichtung der Fig. 9 wird die Aufbringung des flüssigen Materials auf die Ecken des Tetraeders nach einer bestimmte Zeitdauer beendet.
Das auf die Tetraeder 1 aufgespritzte Material kann aus einer Lösung, einer Emulsion oder einem flüssigen Kunststoff bestehen. Beim Aufspritzen einer Lösung oder Emulsion muss das Lösungsmittel bzw.
Dispersionsmedium in einer Trockeneinrichtung der in Fig. 9 gezeigten Art verdampft werden. Bei Verwendung eines flüssigen Kunststoffes ist eine Erhitzung des Tetraeders 1 nach Aufbringung des Kunststoffes nicht erforderlich.
Um eine Schutzfolie 33 in einer anderen Form, als sie durch freies Aufspritzen erhalten werden kann, zu erzielen, können an der Folienaufbringestelle Abdeckeinrichtungen vorgesehen sein, die unmittelbar vor dem Aufspritzen in ihre wirksame Stellung gebracht und danach in die Ruhestellung zurückgeführt werden können.
Mit einer Einrichtung, die im wesentlichen die in Fig. 10 dargestellte Ausbildung hat, kann man die Schutzfolie 33 natürlich auch dadurch auf das Tetraeder 1 aufbringen, dass man dessen Ecke mit einer Lösung, einer Emulsion oder einem flüssigen Kunststoff bestreicht. Zu diesem Zweck werden die Spritzdüsen 32 durch Mittel zum mechanischen Aufstreichen des flüssigen Materials ersetzt. Sowohl das Aufspritzen wie auch das Aufstreichen muss jedoch in jedem Fall so erfolgen, dass die erstarrte Schutzfolie ohne Beschädigung der Behälterwandung entfernbar ist.
Der günstigste Zeitpunkt zur Aufbringung der Schutzfolie auf den Behältern während deren vorstehend beschriebener kontinuierlicher Herstellung liegt unmittelbar vor der Formung und dem Verschluss der miteinander verbundenen tetraederförmigen Behälter. Wenn die Schutzfolie während dieser Zeit aufgebracht wird, kann ihre Aufbringung in einfacher Weise direkt mit der kontinuierlichen Herstellung der tetraederförmigen Behälter kombiniert werden, ohne dass die dafür verwendete Maschine unnötig kompliziert wird.
Die in diesem Fall verwendete Ausführungsform des Verfahrens besteht im wesentlichen darin, dass ein ununterbrochener Streifen oder ein abgeschnittener Streifenteil auf jene Teile der Aussenseite der Materialbahn aufgebracht wird, die am fertigen Behälter geschützt werden sollen.
Für das Tauch- oder Spritzverfahren kann die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einfacher Weise so abgeändert werden, dass ein Verschlussrand des tetraederförmigen Behälters und der ihm benachbarte Wandteil des Behälters vollständig mit einer Schutzfolie versehen werden.
Zum Aufbringen der Folie beim Formen des Rohres oder nachher, jedoch vor der Formung des eigentlichen Tetraeders, kann die schematisch in Fig. 8 dargestellte Einrichtung verwendet werden.
Ein aus einer gebogenen Bahn hergestelltes Rohr 34 wird kontinuierlich senkrecht abwärts in eine Maschine eingeführt, von der Fig. 8 einen Gestellteil 35 zeigt. Während des Einfüllens des zu verpackenden Materials wird das Rohr längs schmaler Zonen, die in gleichen Abständen rechtwinklig zur Längsachse des Rohres abwechselnd in zwei zueinander senkrechten Richtungen angeordnet sind, zusammengedrückt und dicht verschlossen, so dass ein endloser Strang von gefüllten Tetraedern 1 gebildet wird, die längs abwechselnden in zwei zueinander senkrechten Ebenen liegenden, flachen querverlaufenden Verschluss zonen miteinander verbunden sind und dadurch voneinander getrennt werden, dass in jeder querverlaufenden Verschlusszone ein Schnitt längs einer Quermittellinie geführt wird.
Von einer in einem Gestell 37 drehbar gelagerten Rolle 38 gelangt ein Materialstreifen 39 zwischen zwei miteinander zusammenwirkenden Scheiben 40 und 41 hindurch, wobei die eine Scheibe als Umlenkund Gegenhaltescheibe für die andere Scheibe 41 dient, die auf den Streifen 39 ein Bindemittel 42 aufbringt. Dieses Bindemittel kommt aus einem Behälter 43, der mit der Umfangsfläche der Scheibe 41 zusammenwirkt. Der Streifen läuft dann über eine horizontale Stütz- und Führungsleiste 44 zu dem Spalt zwischen zwei gegenläufigen Rollen 45 und 46, die auf in derselben Vertikalebene liegenden festen Achsen montiert sind. Die untere Rolle 45 hat einen grösseren Wirkungsradius als die obere Rolle 46 und kann mit dem Materialrohr 34 zusammenwirken.
Die Rolle 46 ist an ihrer Urnfangsfläche mit einer radial wirkenden geraden Schneide 47 versehen, die schräg zu der Achse der Rolle 46 liegt und bei ihrem Umlauf ein im wesentlichen symmetrisches Rotationshyperboloid beschreibt. Wenigstens eine Stirnfläche der unteren Rolle 45 ist mit zwei Vorsprüngen 48 oder dergleichen ausgebildet, die symmetrisch um die Achse der Rolle 45 herum angeordnet sind.
In jedem Vorsprung ist ein Stab 49 radialbeweglich angeordnet. Die äusseren Enden der Stäbe 49 sind mit einem Klemmorgan 50 versehen, das mit dem Rollcnumfang zusammenwirkt. Die inneren Enden der Stäbe wirken mit einer Kurvenanschlagrolle 51 zusammen. Durch die Kraft einer schraubenförmigen Druckfeder 52, die den Stab 49 umgibt und mit dem Vorsprung 48 und dem Klemmorgan 50 zusammenwirkt, werden die Stäbe 49 radial auswärts gedrückt. Die untere Rolle 45 wird von der Maschine 35 mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die im wesentlichen der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres 34 entspricht.
Die obere Rolle 46 wird ebenfalls von der Maschine 35 angetrieben, aber gegensinnig zu der unteren Rolle 45 und mit grösserer Geschwindigkeit, so dass die Schneide 47 während jeder Umdrehung der unteren Rolle 45 auf deren Umfang zweimal eine Schnittlinie beschreibt, die im wesentlichen parallel zu den Achsen der Rollen 45 und 46 verläuft.
Während des Umlaufes der Rolle 45 kann das Klemmorgan 50 infolge einer radial einwärts gerichteten Bewegung den Streifen 39, der sich mit seinem vorderen Ende von der Führungsleiste 44 in den Spalt zwischen den Rollen 45 und 46 ersteckt, an seinem Seitenrand erfassen und gegen den Umfang der Rolle 45 drücken. Infolgedessen wird der Streifen 39 von der Rolle 45 mitgenommen und von der Rolle 38 abgezogen, bis die mit der Rolle 45 zusammenwirkende Schneide 47 den Streifenteil 53 von dem übrigen Streifen 39 abgeschnitten hat, worauf das Abziehen von der Rolle 38 aufhört, bis das nächste Klemmorgan 50 das Streifenende erfasst.
Der von dem Klemmorgan 50 festgehaltene abgeschnittene Streifenteil 53 wird von der unteren Rolle 45 weiter mitgenommen und kommt daher mit seinem freien Ende zur Anlage an der Aussenseite des kontinuierlich bewegten Rohres 34, wobei das Klemmorgan 50 infolge einer radial auswärts gerichteten Bewegung den Streifenteil 53 freigibt. In dem Rohr 34 ist frei drehbar eine Gegenhalterolle 54 gelagert, deren Achse zu der Achse der unteren Rolle 45 parallel ist und in der gleichen Horizontalebene wie diese Achse liegt. Die Rolle 45 drückt den Streifenteil 53 gegen die Aussenseite des Rohres, wobei die Rolle 54 auf der Rohrinnenseite als Gegenhalter wirkt, so dass der Streifenteil 53 auf das Rohr 34 aufgewickelt wird und daran festklebt.
Wenn jedoch die untere Rolle 45 zylindrisch ist, liegt der Streifenteil 53 nur längs einer schmalen Zone an dem Rohr 34 an, so dass bei Verwendung von breiten Streifen 39 zwei miteinander zusammenwirkende sphärisch gekrümmte Rollen 55 und 56 und zwar eine konkave Aussenrolle 55 und eine konvexe Innenrolle 56 erforderlich sind, damit der Streifenteil 53 besser an dem Rohr 34 anliegt.
Die für die Funktion der Klemmorgane 50 erforderliche Verstellbewegung wird mit Hilfe einer ortsfesten Führungskurve 57 erhalten, die mit der Kur venanschlagrolle 51 zusammenwirkt.
Die untere Rolle 45 ist vorzugsweise mit zwei die Wirkfläche der Rolle bildenden Teilen 58 ausgebildet, die höher liegen als die unwirksamen Teile des Umfanges der Rolle 45. Jeder dieser erhöhten Teile 58 kann hinten mit einer Schneide ausgebildet sein, die mit der Schneide 47 zusammenwirkt, um das Abschneiden des Streifenteils 53 von dem Streifen 39 zu erleichtern.
Die in Fig. 8 dargestellte und vorstehend beschriebene Einrichtung wird in ihrer Funktion in Bezug auf die Maschine 35 zeitlich so gesteuert, dass das der Einrichtung von oben kontinuierlich zugeführte Rohr 34 mit Streifenteilen 53 an solchen Stellen versehen wird, die in dem Strang aus tetraederförmigen gefüllten Behältern 1, die in der Maschine 35 kontinuierlich hergestellt werden, zwei benachbarten Ecken entsprechen, die durch eine abgeflachte Zone 36 miteinander verbunden sind, die in einer zur Achse der Rolle 45 im wesentlichen senkrechten Ebene liegen. Da in der vorstehend beschriebenen Einrichtung abgeschnittene Streifenteile 53 an dem Rohr 34 befestigt werden, arbeitet die Einrichtung intermittierend.
Diese Einrichtung ist in Fig. 8 nur schematisch zur Erläuterung eines möglichen Verfahrens zur Anbringung der Streifenteile 53 an dem Rohr 34 dargestellt.
Man kann an der Aussenseite des kontinuierlich bewegten Rohres 34 natürlich auch parallel zu seiner Bewegungsrichtung und Achse einen ununterbrochenen Streifen anbringen, der in den fertigen gefüllten Tetraedern 1 eine Ecke abdeckt und sich von dort bis zu dem entgegengesetzten querverlaufenden Verschlussrand erstreckt.
Zu diesem Zweck kann die in Fig. 8 gezeigte Einrichtung derart abgeändert werden, dass die Klemmorgane 50 und die ihnen zugeordneten Betätigungs- und Lagerorgane entfallen und die untere Rolle 45 mit kreisförmigem Profil ausgebildet ist, während die obere Rolle 46 und ihre Schneide 47 entfallen und durch eine oder zwei frei drehbar gelagerte Rollen ersetzt werden, die mit der Umfangsfläche der unteren Rolle 45 zusammenwirken und bewirken, dass sich der Streifen 39 an die Umfangsfläche der unteren Rolle 45 bis zu dem Spalt zwischen dieser und der in dem Rohr 34 angeordneten Gegenhalterolle 54 anlegt.
Zum Aufbringen der Schutzfolie, ehe die Materialbahn zu einem Rohr gebogen wird, kann eine Einrichtung der in Fig. 11 gezeigten Art verwendet werden. Von einer drehbar in einem Gestell 59 gelagerten Rolle 60 wird eine Materialbahn 61, aus der gefüllte tetraederförmige Verpackungsbehälter in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden sollen, über eine Führungsrolle 62 einer Maschine 63 zugeführt, in der die Bahn in der vorstehend beschriebenen Art zu einem Rohr verformt wird, das anschliessend gefüllt und dabei in einen endlosen Strang aus gefüllten Tetraedern verwandelt wird. Von einer auf einer festen Achse 64 drehbar gelagerten Rolle 65 wird ein Streifen 66 einer Führungsrolle 67 zugeführt, an der das vorstehende Material 61 mit jener Seite anliegt, die die Aussenseite des Rohres und daher auch der fertigen Tetraeder bilden soll.
Der Streifen wird derart über die Führungsrolle 67 gelegt, dass er von dieser gegen die Bahn 61 gedrückt wird, wenn diese vorgeschoben wird. Zwischen der Rolle 65 und der Führungsrolle 67 ist eine Lelmauftragsvorrichtung angeordnet, die in der Zeichnung beispielsweise durch eine in einem Behälter 70 teilweise in ein geeignetes Bindemittel 68 eintauchende Auftragsrolle 69 dargestellt ist, die das Bindemittel 68 in geeigneter Menge und in einem geeigneten Muster auf jene Seite des Streifens 66 aufträgt, die an der Bahn 61 zur Anlage kommt.
Auf der entgegengesetzten Seite der Bahn 61 ist eine mit der Führungsrolle 67 zusammenwirkende Gegenhalterolle 71 vorgesehen. Beim Vorschieben der Bahn 61 über die Führungsrolle 62 wird der Streifen 66 gegen die der Führungsrolle 67 zugekehrte Seite der Bahn gedrückt und mittels des auf den Streifen 66 aufgebrachten Bindemittels 68 mit dieser Seite verklebt.
Die Gegenhalterolle 71 erzeugt den zum Verleimen erforderlichen Druck.
Eine abgeänderte Form der beschriebenen Einrichtung zum Aufbringen eines endlosen Streifens 66 auf eine Materialbahn 61, ehe diese zu einem Rohr verformt wird, kann in Bezug auf die Vorschubrichtung der Materialbahn 61 auf der entgegengesetzten Seite der Führungsrolle 62 an einer Stelle angeordnet werden, an der die Verformung der Bahn 61 zu einem Rohr noch nicht oder die vorgefertigte Folien oder Etiketten einzeln nacheinander auf die gewünschten Teile der Bahn bzw. des Rohres aufbringen.
Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen schematisch vier verschiedene hygienische Verpackungsbehälter, die alle die Form von im wesentlichen regelmässigen Tetraedern mit zwei zueinander senkrechten Verschlussrändern aufweisen, die aus flachgedrückten Fortsätzen der beiden entsprechenden Tetraederseiten bestehen.
Der in Fig. 1 dargestellte tetraederförmige Verpackungsbehälter 72 hat über der zu öffnenden Ecke und dem benachbarten Teil der Behälterwand eine Schutzfolie 73, die in der Abwicklung eine im wesentlichen rechteckige oder quadratische Form hat.
Fig. 2 zeigt einen Verpackungsbehälter 74, der dem Behälter 72 der Fig. 1 entspricht, bei dem die Schutzfolie 75 sich jedoch bis zu der Schnittfläche des der zu öffnenden Ecke gegenüberliegenden Ver schlussrandes erstreckt.
Bei Verpackungsbehältern für Nahrungsmittel, die nicht durch eine Öffnung entleert werden können, die durch Abreissen, Abschneiden oder Lochen einer Ecke des Behälters hergestellt werden kann, sondern zu ihrer Entleerung das Abreissen oder Abschneiden eines ganzen Verschlussrandes erfordern, muss die Schutzfolie zwei an demselben Verschlussrand angeordnete Ecken und ausserdem längs des ganzen betreffenden Verschlussrandes wenigstens teilweise dessen beide Seiten und die entsprechenden Seiten des Tetraeders abdecken.
Fig. 3 und 4 zeigen je einen Verpackungsbehälter 76 bzw. 77, wobei eine Schutzfolie 78 bzw. 79 einen Verschlussrand und die beiden entsprechenden Ekken und die benachbarten Teile der Behälterwand abdeckt. Der Unterschied zwischen den Behältern 76 und 77 besteht darin, dass die Schutzfolie 78 des Behälters 76 auch die Schnittfläche des Verschlussrandes abdeckt, was bei der Folie 79 des Behälters 77 nicht zutrifft.
Von den Schutzfolien 73, 75, 78 und 79, die im Prinzip in Fig. 1, 2, 3 bzw. 4 dargestellt sind, können die beiden erstgenannten Folien 73 und 75 entweder auf eine Materialbahn bei ihrer Herstellung bzw. vor ihrer Verformung zu einem Rohr oder auf ein Rohr vor dessen Verformung zu einem Strang von tetraederförmigen Behältern oder auf die fertigen Behälter aufgebracht werden. Die Schutzfolie 78 kann nur auf die fertigen Behälter, die Schutzfolie 79 entweder auf eine Materialbahn bei ihrer Herstellung bzw. vor ihrer Verformung zu einem Rohr auf die fertigen Behälter aufgebracht werden.
Aus Vorstehendem ist ersichtlich, dass sich die Rechteckform der Abwicklung der Schutzfolie besonders gut eignet. Wenn daher alle drei in Fig. 5, 6 und 7 dargestellten Typen von Schutzfolien in der Abwicklung auf die Zeichenebene rechteckig sind, so will das nicht heissen, dass die Erfindung auf rechteckige Folien beschränkt ist.
Wenn die Schutzfolie den beabsichtigen hygienischen Schutz der von ihr abgedeckten Behälterfläche gewährleisten soll, muss der von der Folie bedeckte Behälterteil und der entsprechende Teil der an dem Behälter anliegenden Seite der Folie nach deren Aufbringen steril sein und müssen diese Teile bis zum Abnehmen der Folie bakterienfrei gehalten werden.
Die erste Forderung wird einfach dadurch erfüllt, dass die beiden Teile unmittelbar vor oder nach dem Aufbringen der Folie unter Verwendung geeigneter Mittel sterilisiert werden. Beispielsweise können diese Teile mit einer Sterilisationslampe bestrahlt oder es kann der an dem Behälter anliegende Teil der Schutzfolie mit einer Schicht einer aktiven keimtötenden Substanz überzogen werden.
Die zweite Forderung wird dadurch erfüllt, dass die Schutzfolie aus einem Material von einer für die in Frage kommenden Beanspruchungen genügenden Festigkeit besteht und an der Aussenseite des Behälters mittels einer einwärtsgehenden Leimnaht befestigt ist, die den wirksam abgedeckten Teil der Behälterwand begrenzt. Fig. 5, 6 und 7 zeigen derartige Leimnähte 80, 81 bzw. 82, die einen ungeleimten bzw. nichtklebenden Teil 83, 84 bzw. 85 begrenzen. Der letzte Teil der zweiten Forderung ist natürlich auch dann erfüllt, wenn die Schutzfolie an dem ganzen abzudeckenden Teil der Behälterwand und nicht nur an einem diesen Teil umgebenden Rand anklebt.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Schutzfolie 5 ist die Leimnaht 80 entlang von zwei Rändern der Folie im Abstand von diesen Rändern angeordnet, so dass ausserhalb der Leimnähte 80 zwei nichtklebende Randzonen 86 und 87 freiliegen, an denen die Folie bei ihrer Entfernung von dem Behälter erfasst werden kann.
Die in Fig. 6 gezeigte Schutzfolie hat eine Leimnaht 81, deren Aussenumriss mit der Schutzfolie übereinstimmt, sowie einen einstückig mit der Folie ausgebildeten Lappen 88, der nicht an der Behälterwand anklebt und daher bei der Entfernung der Folie als Handhabe dient.
Fig. 7 zeigt eine Schutzfolie, bei der der Aussenumriss der Leimnaht 82 mit der der Schutzfolie übereinstimmt. Diese Folie wird über dem betreffenden Behälterwandteil zusammen mit einem Streifen 89 angebracht, der am einen Ende über die Folie hinausreicht, so dass eine Handhabe zur Entfernung der Folie geschaffen wird.
Sofern das Verfahren zur Herstellung des Behälters oder die Beschaffenheit der Folie oder des Behälterwandteiles, auf den die Folie aufgebracht wird, einen Spezialldebstoff oder ein Spezialbindemittel erfordern, so soll dieser Klebstoff bzw. dieses Bindemittel eine genügende Haftfestigkeit gewährleisten, jedoch eine Entfernung der Folie ohne unbeabsichtigte Beschädigung der Behälterwand ermöglichen.
Der Ausdruck Leimnaht ist im weitesten Sinne zu verstehen. Die vorstehend im Zusammenhang mit den Einrichtungen zum Aufbringen der Folien beschriebenen Einrichtungen zum Aufbringen von Kleister oder Bindemittel können in manchen Fällen ganz entfallen und müssen in anderen Fällen durch Mittel zur Verbindung unter Wärmeeinwirkung oder dergleichen ersetzt werden.
Mit einer auf Behältern der hier besprochenen Art aufgebrachten Folie wird ein neues und in vielen Fällen wesentliches dekoratives Element eingeführt, das nicht nur das Aussehen des Behälters verbessern, sondern auch eine funktionelle Bedeutung haben kann. Beispielsweise kann die Behälterwand eine für den Hersteller typische Grunddekoration aufweisen, während verschiedene Behälteriulhalte durch verschiedene Dekorationen und/oder Formen der Schutzfolie gekennzeichnet sind.
Ausser den vorstehend erwähnten hygienischen Vorteilen einer Schutzfolie dieser Art wird der weitere Vorteil erzielt, dass der eigentliche Behälter bei seiner Herstellung mit einer ganz oder teilweise durch die Behälterwand hindurchgehenden Perforationslinie von geeigneter Länge versehen werden kann, die das Abreissen eines Teiles der Behälterwand zur Freilegung einer Entleerungsöffnung erleichtert. Eine ganz durch die Behälterwand hin durchgehende Perforationslinie führt zu einem undichten Behälter, während eine durch die Behälterwand nur teilweise hindurchgehende Perforationslinie nur die Festigkeit der Verpackung herabsetzt.
Beide Nachteile werden unter gleichzeitiger Gewährleistung der vorstehend erwähnten Vorteile vermieden, wenn die Folie auf den mit der Perforationslinie versehenen Teil des Behälters aufgebracht wird. Dabei werden der zur Aufbringung der Folie gewählte Zeitpunkt und das dazu verwendete Verfahren so bestimmt, dass der Behälter trotz der Perforationslinie bis zur Entfernung der Folie hinsichtlich seiner Festigkeit und seines dichten Abschlusses völlig intakt bleibt.
Process for the production of filled packaging containers, in particular containing liquid foodstuffs
The invention relates to a method for producing filled packaging containers, in particular containing liquid food, in which an emptying opening can be created by cutting off, tearing off or punching at least one corner of the container and during the production of which a tubular packaging casing is first made, into which by pressing flat and sealing The packaged goods are tightly enclosed by closure strips running transversely to the longitudinal direction of the packaging sleeve, and thus filled packaging containers with rib-shaped closure strips are formed.
A packaging container of the type mentioned must meet the requirement that when the material packaged in it is emptied through the outlet opening, there is no likelihood that the emptying flow will come into contact with the normal outside of the packaging, which has been contaminated during transport and manipulation of the packaging can.
The method according to the invention is characterized in that the container wall is provided with a protective film that covers at least the point intended for emptying on the outside and can be removed without damaging the container wall, the container wall and / or the protective film at least in the area of this intended for opening the container Place before or while the container wall is being provided with the protective film, be made sterile in order to ensure proper emptying from a hygienic point of view when the container is used after removing the protective film.
The method according to the invention is explained below by way of example. For this purpose, liquid-filled packaging containers and devices for producing the same produced by the method in accordance with the invention are shown in the accompanying drawing, for example:
Fig. 1 shows a tetrahedral packaging container with a protective film applied over a corner of the container.
2 shows a tetrahedral packaging container in which the protective film not only covers one corner of the container, but also extends from one transverse closure edge to the other.
3 shows a packaging container with a protective film which encloses the one transverse closing rib and covers the adjacent part of the container wall.
FIG. 4 is a representation of a tetrahedral container corresponding to FIG. 3, the protective film of which covers a transverse closure rib, but does not enclose the outer edge.
5, 6 and 7 developments of three different embodiments of protective films.
8 schematically shows a possible embodiment of a device for applying a protective film to a pipe string for the production of tetrahedral packaging containers.
9 shows schematically an embodiment of a possible device for immersing finished tetrahedral packaging containers in a suitable solution or melt for the purpose of forming a protective film on each container.
Fig. 10 shows schematically a possible Ausfüh approximate form of an apparatus for spraying tetrahedral packaging containers for the purpose of forming protective films on the container.
11 shows schematically a possible embodiment of a device for applying an endless film to a moving material web before the tube is formed.
12 schematically shows a possible embodiment of a device for applying a cut-out protective film to a corner of completely filled tetrahedral packaging containers.
It has already been proposed to produce packaging containers for food such as milk, juice, sauces, etc. in the form of essentially regular tetrahedra, each having two locking ribs that lie in planes at right angles to one another and consist of extensions of the two corresponding tetrahedron sides that are pressed flat against one another.
The tetrahedral packaging containers are emptied through an opening suitably made in one of the corners of the container. As a result of the tetrahedral shape of the container, the contents of the container do not normally come into contact with the outside of the container during pouring, so that reasonable hygienic requirements are met. However, if the container is to be completely hygienic, any conceivable contamination of the contents during pouring must be prevented so that the contents of the container cannot come into contact with the outside of the container wall when emptying, even if the container is carelessly handled, which could occur during transport or during the Tampering with the container may have been contaminated.
In this regard, it is desirable that the packaging, with sufficient hygiene, also allows direct consumption, e.g. B. can be drunk directly from it.
The tetrahedral packaging containers provided with rib-shaped closure strips can consist of a continuous web of material, e.g. B. a paper web provided on one side with a plastic coating can be produced by this paper web is bent into a cylindrical tube in which the plastic-coated side is inside, whereupon the longitudinal edges of the web are connected to one another to form a longitudinal seam and the tube thus obtained during the filling of the Material to be packaged along narrow zones, which run at the same distance from each other at right angles to the longitudinal direction of the tube, alternating in two mutually perpendicular directions, are compressed and tightly sealed so that an endless string of filled, essentially regular tetrahedra is created,
which are connected to each other alternately in two mutually perpendicular planes, flattened transverse closure zones and are separated from one another by a cut in each transverse closure zone along a transverse center line.
Then the protective film is applied to the ribbed tetrahedral container in more or less direct connection with the continuous production of the container.
In principle, the protective film can be applied to the tetrahedral container in one of three phases of the continuous production of the container without impairing this production.
First of all, during the production or preparation of the web of material provided for the production of the tetrahedral container, it can be provided with a protective film on those parts that are to be covered on the outside of the tetrahedral container. In this case, the film can either be applied in the form of an endless strip that not only covers one of the four corners of the container on the finished container, but extends from this to the opposite closing edge of the container, or in the form of cut strip parts, which should cover one corner of the container and its surroundings.
This method offers various advantages because the protective film is applied to the web from which the container is made before the actual production of the container, so that the machine for producing the tetrahedral containers does not need to be provided with special equipment, but this has Process certain technical disadvantages that make it difficult to carry out. A material web of uniform thickness, which is locally thickened by applying a strip or evenly distributed cut strip parts, can only be wound into a roll with difficulty and can only be handled with difficulty in the wound state.
As a result, certain difficulties may arise in unwinding the web in the machine for making the containers. However, this disadvantage is essentially eliminated if the material web is provided with two parallel rows of uniformly arranged strip parts. This is possible if two corners of the container are to be provided with protective films. Then there is also the advantage that when webs with a sticky side are wound up into a roll, the layers lying on top of one another are prevented from sticking to one another.
In addition, the protective film can be applied during that phase which begins with the separation of the individual filled containers from the endless string of tetrahedral containers.
Perhaps the most convenient method is to cover at least one corner of each tetrahedral container with a protective hood or cap using a suitable labeling or capping machine.
The protective hood can be shaped beforehand in accordance with the container to which it is to be applied, or it can be cut off and shaped in connection with its application to the container.
FIG. 12 shows schematically a device for applying protective films to one corner of each finished tetrahedral packaging container. The tetrahedral packaging containers 1 rest on one side, with the vertical closure edge going straight back, and are conveyed one after the other by means of a conveyor belt 2 or the like to a point where the films are applied to the containers. At this point, a roll 3 of a material strip 4 is attached above the conveyor belt 2, which runs between a driven disk 5 and a freely rotatable disk 6 interacting with it through a guide slot 7 to determine its position and between two interacting knives 8 and 9 is moved substantially vertically downwards towards the conveyor belt 2.
If, during the advance of the container 1, a sufficient amount of the material strip 4 has been guided through the slot which is limited by the knives 8 and 9 when the knives 8 and 9 are at rest, the part of the strip hanging freely below the slot is captured by a cap forming head 10, which one of the The shape of the tetrahedron corresponding cavity 11 has, in which the strip part z. B. is introduced by a negative pressure, which is achieved by means of a vacuum line 12 and located in the cavity 11 suitable nozzles. After the strip part has been sucked into the cavity, it is cut from the strip 4, e.g. B. by a knife 8 executes a cutting movement against the other knife 9.
The cap forming head 10, which is attached to one end of a lever 14, the other end of which is pivotably mounted on a fixed axis 13, is lifted over the upper corner of a tetrahedron 1 arriving at the cap application point and then lowered so that the Cavity 11 encloses this corner.
The pivoting movement of the arm 15 about the axis 13 takes place synchronously with the feed movement of the conveyor belt 2 and the strip 4 and is effected by a cam disk 17 which is attached to a driven shaft and interacts with a cam stop roller 18 attached to the lever 15.
The strip 4 can consist of paper, plastic film, aluminum foil or the like and be impregnated on its inside with a thermoplastic or other binding agent. If necessary, the strip can be provided with glue from a glue container when it is being unwound from the roll 3. In any case, however, the fastening of the film must be carried out in such a way that the latter can be removed without damaging the container wall.
In the device shown in FIG. 12, it is assumed that the strip part is connected to the tetrahedron 1 under the action of heat. For this purpose, the cap molding head 10 is heated by an electrical heating element 19 provided therein. To generate the pressure required to apply the strip part under the action of heat on the tetrahedron, a spring-loaded counter holder 20 can be provided at the cap application point. When the cap forming head 10 is lowered over the corner of the tetrahedron 1, it moves the tetrahedron 1 backwards in relation to the direction of movement of the conveyor belt 2, so that the tetrahedron 1 engages the counter holder 20 and this in the same direction against the force of a tension spring 21 seeks to move.
The device shown in FIG. 12 can, with small modifications, also be used to apply the protective film in the form of a prepared label-like cover or a protective cap for the mentioned corner of the tetrahedron 1 in question on the finished, filled tetrahedron 1. The device then has essentially the character of a labeling or capping machine.
When the tetrahedron 1 leaves the cap application point, it is provided at its upper corner with a protective film 22 adapted to it and glued to it, which according to FIG. 12 is rectangular or square in the development in one plane and extends over a more or less large part the wall of the tetrahedral container extends.
If, in the device according to FIG. 12, the tetrahedra 1 are fed to the cap top ring site with the vertical closure edge at the front, a film can be applied to the entire closure edge and the adjacent part of the tetrahedron wall. In this case, however, the cap 10 must be modified accordingly.
Another way of providing the container wall with a protective film that can be carried out at this point in production is that each container is provided with a liquid coating on the relevant part of its outside, which solidifies to form the protective film. This liquid coating can be applied either by dipping the finished filled container into a corresponding amount of the liquid coating material or by spraying the liquid coating material onto the relevant outer wall part of the container or by painting it in some other way. In any case, the coating material should be selected so that the solidified protective film can be removed without damaging the container wall.
9 shows schematically a device for immersing the individual tetrahedral containers 1 in a corresponding amount of liquid material 23. The containers 1 are continuously advanced with one corner pointing downwards. For example, the two V-belts or chains 24 moved in the same direction are suspended, of which only one is shown in FIG. 9. When a tetrahedron 1 arrives at the immersion point, a part of the tetrahedron 1 actuates a sensor 25 which, via a control circuit 26, actuates a servo organ 27, which then sends an actuation pulse z. B. transmits to a hydraulic cylinder 28.
This then lifts a vessel 29 containing the liquid material 23 from a rest position along guides 30 into a position in which the lowermost corner of the tetrahedron 1 dips into the material 23 to the desired depth. The servo control 25, 26, 27 for the hydraulic cylinder 28 is set up in such a way that the vessel 29 is lowered again into its rest position after a certain time.
The level of the liquid material can of course be kept constant by known means so that the stroke length of the cylinder 28 does not have to be changed in response to any changes in the liquid level.
The liquid material 23 can e.g. B. be a plastic in the form of a solution, an emulsion, a plastisol or a melt. If the liquid material 23 is a melt, the vessel 29 must of course be heated. If the liquid material 23 is an emulsion, a solution or a plastisol, the tetrahedral container 1 must be heated after immersion in the material so that the solvent or dispersion medium can evaporate, so that the plastisol forms a film on the tetrahedron 1 and on the desired protective film 31 is obtained in the container.
For this purpose, the conveyor 24 can be guided through a tunnel oven in which hot air is blown against the dipped corners of the container 1 or in which heating lamps or the like irradiate the relevant corner. If an emulsion or solution is used, care must be taken to remove the evaporation products from the oven. The containers 1 can be fed from the tunnel furnace to a cooling device and then to distribution.
10 shows a device for providing a corner of the finished, filled tetrahedron with a protective film by means of a spraying process. This device can comprise a conveyor of the type shown in FIG. 9 with two parallel V-belts 24 running in the same direction. When a tetrahedron 1 arrives at the film application point, it can be controlled via a servo control, e.g. B. can be designed as in FIG. 9, cause one or more spray nozzles 32 to apply a film 33 of a suitable liquid material to the lowest corner of the tetrahedron. As with the device of FIG. 9, the application of the liquid material to the corners of the tetrahedron is terminated after a certain period of time.
The material sprayed onto the tetrahedron 1 can consist of a solution, an emulsion or a liquid plastic. When spraying a solution or emulsion, the solvent or
Dispersion medium can be evaporated in a drying device of the type shown in FIG. If a liquid plastic is used, the tetrahedron 1 does not need to be heated after the plastic has been applied.
In order to obtain a protective film 33 in a different shape than can be obtained by free spraying, cover devices can be provided at the film application point, which can be brought into their operative position immediately before spraying and then returned to the rest position.
With a device that essentially has the design shown in FIG. 10, the protective film 33 can of course also be applied to the tetrahedron 1 by coating the corner with a solution, an emulsion or a liquid plastic. For this purpose, the spray nozzles 32 are replaced by means for mechanically spreading the liquid material. However, both the spraying on and the spreading on must always be carried out in such a way that the solidified protective film can be removed without damaging the container wall.
The most favorable point in time for applying the protective film to the containers during their continuous production as described above is immediately before the molding and closing of the interconnected tetrahedral containers. If the protective film is applied during this time, its application can be combined in a simple manner directly with the continuous production of the tetrahedral containers without the machine used for this becoming unnecessarily complicated.
The embodiment of the method used in this case essentially consists in applying an uninterrupted strip or a cut portion of the strip to those parts of the outside of the material web which are to be protected on the finished container.
For the immersion or spraying process, the device for carrying out the process can be modified in a simple manner so that a closure edge of the tetrahedral container and the wall part of the container adjacent to it are completely provided with a protective film.
The device shown schematically in FIG. 8 can be used to apply the film when the tube is being formed or afterwards, but before the actual tetrahedron is formed.
A tube 34 made from a curved path is continuously fed vertically downwards into a machine, of which FIG. 8 shows a frame part 35. During the filling of the material to be packaged, the tube is compressed and tightly closed along narrow zones, which are arranged at equal intervals at right angles to the longitudinal axis of the tube, alternating in two mutually perpendicular directions, so that an endless string of filled tetrahedra 1 is formed, which longitudinally alternating flat transverse locking zones lying in two mutually perpendicular planes are connected to one another and are separated from one another in that a cut is made along a transverse center line in each transverse locking zone.
From a roller 38 rotatably mounted in a frame 37, a material strip 39 passes between two interacting disks 40 and 41, one disk serving as a deflection and counter-holding disk for the other disk 41, which applies a binding agent 42 to the strip 39. This binding agent comes from a container 43 which cooperates with the peripheral surface of the disk 41. The strip then runs over a horizontal support and guide strip 44 to the gap between two counter-rotating rollers 45 and 46, which are mounted on fixed axes lying in the same vertical plane. The lower roller 45 has a larger effective radius than the upper roller 46 and can interact with the material pipe 34.
The roller 46 is provided on its circumferential surface with a radially acting straight cutting edge 47, which lies obliquely to the axis of the roller 46 and describes an essentially symmetrical hyperboloid of rotation as it rotates. At least one end face of the lower roller 45 is formed with two projections 48 or the like, which are arranged symmetrically around the axis of the roller 45.
A rod 49 is arranged in each projection so as to be radially movable. The outer ends of the rods 49 are provided with a clamping member 50 which cooperates with the circumference of the roller. The inner ends of the rods cooperate with a cam stop roller 51. By the force of a helical compression spring 52 which surrounds the rod 49 and interacts with the projection 48 and the clamping member 50, the rods 49 are pressed radially outward. The lower roller 45 is driven by the machine 35 at a peripheral speed which essentially corresponds to the feed speed of the tube 34.
The upper roller 46 is also driven by the machine 35, but in the opposite direction to the lower roller 45 and at greater speed, so that the cutting edge 47 describes twice a cutting line on its circumference during each revolution of the lower roller 45, which is essentially parallel to the Axes of the rollers 45 and 46 runs.
During the rotation of the roller 45, the clamping member 50 can, as a result of a radially inward movement, the strip 39, which extends with its front end from the guide strip 44 into the gap between the rollers 45 and 46, at its side edge and against the circumference of the Press roller 45. As a result, the strip 39 is carried along by the roll 45 and pulled off the roll 38 until the cutting edge 47 cooperating with the roll 45 has cut the strip portion 53 from the remaining strip 39, whereupon the pulling off from the roll 38 stops until the next clamping member 50 detected the end of the strip.
The cut strip part 53 held by the clamping element 50 is carried along by the lower roller 45 and therefore comes with its free end to rest on the outside of the continuously moving tube 34, the clamping element 50 releasing the strip part 53 as a result of a radially outward movement. In the tube 34 a counter-holding roller 54 is freely rotatably mounted, the axis of which is parallel to the axis of the lower roller 45 and lies in the same horizontal plane as this axis. The roller 45 presses the strip part 53 against the outside of the pipe, the roller 54 acting as a counter holder on the inside of the pipe, so that the strip part 53 is wound onto the pipe 34 and sticks to it.
If, however, the lower roller 45 is cylindrical, the strip part 53 rests only along a narrow zone on the tube 34, so that when using wide strips 39 two interacting spherically curved rollers 55 and 56, namely a concave outer roller 55 and a convex one Inner roller 56 are required so that the strip portion 53 rests better on the tube 34.
The adjustment movement required for the function of the clamping members 50 is obtained with the aid of a stationary guide curve 57 which cooperates with the cure venanschlagrolle 51.
The lower roller 45 is preferably formed with two parts 58 forming the active surface of the roller, which are higher than the inactive parts of the circumference of the roller 45. Each of these raised parts 58 can be formed at the rear with a cutting edge which cooperates with the cutting edge 47, to facilitate the cutting of the strip portion 53 from the strip 39.
The device shown in FIG. 8 and described above is timed in its function in relation to the machine 35 so that the tube 34 continuously fed to the device from above is provided with strip parts 53 at those points that are filled in the strand of tetrahedral Containers 1, which are continuously produced in the machine 35, correspond to two adjacent corners which are connected to one another by a flattened zone 36 lying in a plane which is essentially perpendicular to the axis of the roller 45. Since strip portions 53 cut off in the above-described device are attached to the pipe 34, the device operates intermittently.
This device is only shown schematically in FIG. 8 to explain a possible method for attaching the strip parts 53 to the tube 34.
One can of course also attach an uninterrupted strip to the outside of the continuously moving tube 34 parallel to its direction of movement and axis, which covers a corner in the finished filled tetrahedra 1 and extends from there to the opposite transverse sealing edge.
For this purpose, the device shown in FIG. 8 can be modified in such a way that the clamping elements 50 and the actuating and bearing elements assigned to them are omitted and the lower roller 45 is designed with a circular profile, while the upper roller 46 and its cutting edge 47 are omitted and be replaced by one or two freely rotatably mounted rollers, which cooperate with the peripheral surface of the lower roller 45 and cause the strip 39 to attach to the peripheral surface of the lower roller 45 up to the gap between this and the counter-holding roller 54 arranged in the tube 34 applies.
A device of the type shown in FIG. 11 can be used to apply the protective film before the material web is bent into a tube. From a roll 60 rotatably mounted in a frame 59, a material web 61, from which filled tetrahedral packaging containers are to be produced in a continuous process, is fed via a guide roll 62 to a machine 63 in which the web is deformed into a tube in the manner described above which is then filled and transformed into an endless string of filled tetrahedra. From a roller 65 rotatably mounted on a fixed axis 64, a strip 66 is fed to a guide roller 67 on which the protruding material 61 rests with the side that is to form the outside of the tube and therefore also the finished tetrahedron.
The strip is placed over the guide roller 67 in such a way that it is pressed by the latter against the web 61 when it is advanced. Between the roller 65 and the guide roller 67, a Lelm application device is arranged, which is shown in the drawing, for example, by an application roller 69 partially immersed in a suitable binding agent 68 in a container 70, which the binding agent 68 in a suitable amount and in a suitable pattern on them Side of the strip 66 applies, which comes to the web 61 to rest.
On the opposite side of the web 61, a counter-holding roller 71 cooperating with the guide roller 67 is provided. When the web 61 is advanced over the guide roller 62, the strip 66 is pressed against the side of the web facing the guide roller 67 and glued to this side by means of the binding agent 68 applied to the strip 66.
The backing roller 71 generates the pressure required for gluing.
A modified form of the described device for applying an endless strip 66 to a material web 61 before it is deformed into a tube can be arranged with respect to the feed direction of the material web 61 on the opposite side of the guide roller 62 at a point where the Deformation of the web 61 into a tube not yet or the prefabricated foils or labels individually one after the other on the desired parts of the web or the tube.
1, 2, 3 and 4 schematically show four different hygienic packaging containers, all of which have the shape of essentially regular tetrahedra with two mutually perpendicular locking edges, which consist of flattened extensions of the two corresponding tetrahedron sides.
The tetrahedral packaging container 72 shown in FIG. 1 has a protective film 73 over the corner to be opened and the adjacent part of the container wall, which in the development has a substantially rectangular or square shape.
Fig. 2 shows a packaging container 74, which corresponds to the container 72 of FIG. 1, in which the protective film 75, however, extends up to the cut surface of the closing edge opposite the corner to be opened.
In the case of packaging containers for foodstuffs that cannot be emptied through an opening that can be produced by tearing off, cutting off or punching a corner of the container, but instead require the tearing off or cutting off of an entire sealing edge in order to be emptied, two protective films must be arranged on the same sealing edge Corners and also along the entire relevant closure edge at least partially cover both sides and the corresponding sides of the tetrahedron.
3 and 4 each show a packaging container 76 or 77, with a protective film 78 or 79 covering a closure edge and the two corresponding corners and the adjacent parts of the container wall. The difference between the containers 76 and 77 is that the protective film 78 of the container 76 also covers the cut surface of the closure edge, which is not the case with the film 79 of the container 77.
Of the protective films 73, 75, 78 and 79, which are shown in principle in FIGS. 1, 2, 3 and 4, the two first-mentioned films 73 and 75 can either be applied to a material web during its production or before its deformation into one Tube or on a tube before it is deformed into a strand of tetrahedral containers or applied to the finished container. The protective film 78 can only be applied to the finished container, the protective film 79 either to a material web during its manufacture or to the finished container before it is deformed into a tube.
It can be seen from the above that the rectangular shape of the development of the protective film is particularly suitable. If, therefore, all three types of protective films shown in FIGS. 5, 6 and 7 are rectangular in the development on the plane of the drawing, this does not mean that the invention is limited to rectangular films.
If the protective film is to ensure the intended hygienic protection of the container surface it covers, the container part covered by the film and the corresponding part of the side of the film adjacent to the container must be sterile after its application and these parts must be kept bacteria-free until the film is removed will.
The first requirement is simply met in that the two parts are sterilized using suitable means immediately before or after the film is applied. For example, these parts can be irradiated with a sterilization lamp or the part of the protective film lying on the container can be coated with a layer of an active germicidal substance.
The second requirement is met in that the protective film consists of a material of sufficient strength for the stresses in question and is attached to the outside of the container by means of an inwardly extending glue seam which delimits the effectively covered part of the container wall. FIGS. 5, 6 and 7 show such glue seams 80, 81 and 82, respectively, which delimit an unsized or non-adhesive part 83, 84 and 85, respectively. The last part of the second requirement is of course also fulfilled when the protective film adheres to the entire part of the container wall to be covered and not just to an edge surrounding this part.
In the protective film 5 shown in FIG. 5, the glue seam 80 is arranged along two edges of the film at a distance from these edges, so that outside the glue seams 80 two non-adhesive edge zones 86 and 87 are exposed where the film is removed from the container can be captured.
The protective film shown in FIG. 6 has a glue seam 81, the outer contour of which corresponds to the protective film, and a tab 88 which is formed in one piece with the film and does not stick to the container wall and therefore serves as a handle when the film is removed.
7 shows a protective film in which the outer contour of the glue seam 82 matches that of the protective film. This film is attached over the relevant container wall part together with a strip 89 which extends beyond the film at one end, so that a handle is created for removing the film.
If the process for producing the container or the nature of the film or the container wall part to which the film is applied requires a special adhesive or a special binding agent, this adhesive or binding agent should ensure sufficient adhesive strength, but the removal of the film without unintentional Allow damage to the container wall.
The term glue seam is to be understood in the broadest sense. The devices for applying paste or binding agent described above in connection with the devices for applying the foils can in some cases be omitted entirely and in other cases have to be replaced by means for bonding under the action of heat or the like.
With a film applied to containers of the type discussed here, a new and in many cases essential decorative element is introduced which not only improves the appearance of the container but can also have a functional significance. For example, the container wall can have a basic decoration that is typical for the manufacturer, while different container contents are characterized by different decorations and / or shapes of the protective film.
In addition to the above-mentioned hygienic advantages of a protective film of this type, the further advantage is achieved that the actual container can be provided with a completely or partially through the container wall perforation line of suitable length during its production, which allows the tearing off of a part of the container wall to expose a Emptying opening facilitated. A perforation line running right through the container wall leads to a leaky container, while a perforation line only partially passing through the container wall only reduces the strength of the packaging.
Both disadvantages are avoided, while at the same time ensuring the advantages mentioned above, if the film is applied to the part of the container provided with the perforation line. The point in time chosen for applying the film and the method used for this purpose are determined in such a way that the container remains completely intact in terms of its strength and tightness until the film is removed, despite the perforation line.