Verfahren und Vorrichtung zum Abpacken von Gütern in Verpackungsbehälter aus Kunststoffen und Anwendung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abpacken von pulverförmigen, pastösen oder flüssigen Gütern in Verpackungsbehälter, die aus Kunststoffolien nach dem Tiefziehverfahren hergestellt werden.
Üblicherweise wird bei dem Abpacken von Füllgütern in Kunststoffbehälter in der Praxis so verfahren, dass das Herstellen und Füllen der Verpackungsbehälter in getrennten Verfahrensschritten, d. h. in voneinander getrennten Maschinen, durchgeführt werden. Dazu werden die nach dem Tiefziehverfahren vorgefertigten Verpackungsbehälter einem Stapel entnommen und zum Abfüllen in eine gesonderte Maschine gebracht. Meist müssen die Verpackungsbehälter aus Transportgründen zwischen den Herstellungs- und Abpackschritten zwischengestapelt werden, z. B. beim Versand vom Kunststoffverarbeiter zum Füllguterzeuger und Abpacker.
Neuerdings wird mehr und mehr aus wirtschaftlichen Überlegungen von diesem Verfahren des Transportes von leeren Verpackungen abgegangen und eine Zwischenstapelung der Verpackungsbehälter zwischen der Herstellung und dem Abpacken vermieden. Dazu werden die Verpackungsgefässe nach der Herstellung durch ein Förderband einzeln in eine Abfüll- und Verschliessmaschine gebracht.
Nachteilig für diese bisher in der Praxis üblichen Abpackverfahren von Füllgütern in Kunststoffbehälter ist, dass diese Verfahren einerseits durch den erforderlichen apparativen Aufwand unwirtschaftlich sind und anderseits unter hygienischen Gesichtspunkten unvorteilhaft sind, da sie die Sterilität der nach dem Warmverformungsverfahren hergestellten Verpackungsbehälter bei der Herstellung nicht dem Füllgut zugute kommen lassen. Der apparative Aufwand zeigt sich beispielsweise deutlich, wenn das Abpacken von Kunststoffverpackungsbehältern unter Schutzgasatmosphäre mit den bekannten Abpackverfahren erfolgen soll.
In Richtung eines aseptischen Abpackens von besonders empfindlichen Füllgütern werden die hierzu erforderlichen Bedingungen nur unzulänglich erfüllt; denn die bei der Herstellung der Kunststoffverpackungsbehälter nach dem Warmverformungsverfahren vorhandene absolute Sterilität der Verpackungen geht durch das Zwischenlagern bzw. das Transportieren der leeren Verpackungen bei den bekannten Abfüll- und Abpackverfahren verloren.
Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemässe Verfahren beseitigt, indem man die Behälter aus Kunststoffolien nach dem Tiefziehverfahren herstellt und unmittelbar anschliessend während des Rücklaufes des für das Tiefziehen verwendeten Stempels durch diesen hindurch das Füllgut, und gegebenenfalls Schutzgas, in die Behälter einbringt. Bei Anwendung des Warmverformungsverfahrens lässt sich bei Verwendung von Kunststoffen mit genügend hoher Verformungstemperatur die durch die Erwärmung der Folie bedingte Sterilität der Verpackungen während des ganzen Abpackvorganges erhalten. Dies spielt insbesondere für das Abpacken von Lebensmitteln eine wichtige Rolle, da dadurch bei verschiedenen Lebensmitteln auf einfache Weise eine Verlängerung der Haltbarkeit erzielt werden kann.
Gleichzeitig erlaubt das erfindungsgemässe Verfahren auf einfache Weise ohne grossen apparativen Aufwand ein Abpacken von Füllgütern unter Schutzgas.
Dazu kann der Tiefziehstempel mit einer oder mehreren Bohrungen versehen sein, durch die während des Füllvorganges Schutzgas geleitet wird.
An einem Beispiel wird das erfindungsgemässe Abpackverfahren für Füllgüter in Kunststoffverpackungsbehälter beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch die Ausgangsposition des Abpackvorganges vor der Herstellung eines Kunststoffbehälters nach dem Tiefziehverfahren.
Fig. 2 zeigt die Herstellung eines Verpackungsbehälters mit eingefahrenem Tiefziehstempel.
Fig. 3 zeigt den Abfüllvorgang des Verpackungsbehälters, wobei das Füllgut durch den Tiefziehstempel hindurch eingebracht wird.
Fig. 4 zeigt den gefüllten Verpackungsbehälter mit bereits aufgebrachtem Verschliessdeckel vor dem Entfernen aus der Tiefziehform.
Zur Herstellung von Behältern aus Kunststoffolien nach dem Tiefziehverfahren wird die Kunststoffolie A in Fig. 1 mit bekannten Mitteln auf die Verformungstemperatur gebracht. Dabei wird die Kunststoffolie in bekannter Weise mittels Festhalter E auf das Ziehwerkzeug F gepresst. Der Tiefziehstempel B, der eine abschliessbare Bohrung C in einem beweglich angeordneten Stempelteil D besitzt, hat gleichzeitig auch noch weitere Bohrungen G zum Durchleiten von Gasen oder Pressluft. Der Tiefziehstempel B dient gemäss Fig. 2 zum Verformen der Kunststoffolie A beim Tiefziehverfahren zur Herstellung des Kunststoffbehälters entsprechend den Konturen der Tiefziehform F. Hierbei können durch die Kanäle G des Tiefziehstempels B Gase oder Pressluft als Verstreckungshilfe eingeblasen werden.
Bei diesem Vorgang bleibt die Füllgutbohrung C durch ein als Querbohrung ausgeführtes Ventil N verschlossen.
Während des Rücklaufs des Tiefziehstempels B aus dem Kunststoffverpackungsbehälter A entsprechend Fig. 3 kann durch die Kanäle G Schutzgas in den Behälter eingeleitet werden. Das Einfüllen des Füllgutes H in den Verpackungsbehälter A erfolgt gemäss Fig. 3 durch das Freiwerden der Bohrungsenden der Querbohrung N des ausgefahrenen Stempelteils D. Dabei kann gegebenenfalls das Einbringen von Schutzgas durch die Bohrungen G weiter erfolgen. Die Rücklaufgeschwindigkeit des Tiefziehstempels B kann mit der Einfüllgeschwindigkeit des Füllgutes in den Behälter so abgestimmt werden, dass entsprechend Fig. 4 nach dem Füllen der Verpakkung und Ausfahren des Tiefziehstempels aus dem Verpackungsbehälter das Verschliessen des Behälters mittels eines Deckels K in der Schutzgasatmosphäre erfolgen kann.
Der Deckel K kann mit bekannten Mitteln auf dem Verpackungsbehälter abdichtend z. B. durch Aufsiegeln aufgebracht werden. Der so abgepackte Verpackungsbehälter wird nach dem Abtrennen aus dem Folienverband aus der Tiefziehform F ausgebracht.
Dieser Abpackvorgang lässt sich entsprechend durch Parallelschaltung von mehreren Verpackungen nebeneinander ausführen.
Method and device for packing goods in packaging containers made of plastics and application of the method
The invention relates to a method for packing powdery, pasty or liquid goods in packaging containers which are produced from plastic films by the deep-drawing process.
Usually, when packing goods in plastic containers, the procedure in practice is such that the production and filling of the packaging containers are carried out in separate process steps, i. H. in separate machines. For this purpose, the packaging containers, which are prefabricated using the deep-drawing process, are removed from a stack and placed in a separate machine for filling. In most cases, the packaging containers have to be stacked between the manufacturing and packaging steps for reasons of transport, e.g. B. when shipping from the plastics processor to the product manufacturer and packer.
Recently, this method of transporting empty packaging has been abandoned more and more for economic reasons, and intermediate stacking of the packaging containers between production and packaging has been avoided. For this purpose, the packaging vessels are individually brought into a filling and sealing machine by a conveyor belt after production.
The disadvantage of this previously customary packaging method for filling goods in plastic containers is that these methods are uneconomical due to the equipment required and, on the other hand, are disadvantageous from a hygienic point of view, since they do not affect the sterility of the packaging containers produced by the hot forming process during manufacture benefit. The outlay on equipment is clearly evident, for example, when the packaging of plastic packaging containers is to take place in a protective gas atmosphere using the known packaging method.
In the direction of aseptic packaging of particularly sensitive products, the conditions required for this are only inadequately met; because the absolute sterility of the packaging that is present in the manufacture of the plastic packaging containers after the hot forming process is lost through the intermediate storage or transport of the empty packaging in the known filling and packaging processes.
These disadvantages are eliminated by the method according to the invention by making the containers from plastic films using the deep-drawing process and then immediately introducing the filling material, and possibly protective gas, into the container while the stamp used for deep-drawing is being returned. When using the hot forming process, when using plastics with a sufficiently high forming temperature, the sterility of the packaging caused by the heating of the film can be maintained during the entire packaging process. This plays an important role, in particular, for the packaging of foods, since it enables the shelf life of various foods to be extended in a simple manner.
At the same time, the method according to the invention allows filling goods to be packaged under protective gas in a simple manner without great expenditure on equipment.
For this purpose, the deep-drawing die can be provided with one or more bores through which protective gas is passed during the filling process.
The packaging method according to the invention for filling goods in plastic packaging containers is described using an example.
Fig. 1 shows schematically the starting position of the packaging process before the production of a plastic container according to the deep-drawing process.
Fig. 2 shows the production of a packaging container with retracted deep-drawing die.
Fig. 3 shows the filling process of the packaging container, the filling material being introduced through the deep-drawing die.
Fig. 4 shows the filled packaging container with the closure lid already applied before removal from the deep-drawing mold.
To produce containers from plastic films by the deep-drawing process, the plastic film A in FIG. 1 is brought to the deformation temperature by known means. The plastic film is pressed onto the pulling tool F in a known manner by means of a clamp E. The deep-drawing punch B, which has a lockable bore C in a movably arranged punch part D, also has further bores G for the passage of gases or compressed air. According to FIG. 2, the deep-drawing die B is used to deform the plastic film A in the deep-drawing process to produce the plastic container according to the contours of the deep-drawing mold F. In this case, gases or compressed air can be blown in through the channels G of the deep-drawing die B as a stretching aid.
During this process, the filling material bore C remains closed by a valve N designed as a transverse bore.
During the return of the deep-drawing die B from the plastic packaging container A according to FIG. 3, protective gas can be introduced into the container through the channels G. The filling material H is filled into the packaging container A as shown in FIG. The return speed of the deep-drawing punch B can be coordinated with the filling speed of the filling material in the container so that, according to FIG. 4, after the packaging has been filled and the deep-drawing punch has been moved out of the packaging container, the container can be closed by means of a lid K in the protective gas atmosphere.
The lid K can be sealed with known means on the packaging container z. B. applied by sealing. The packaging container packaged in this way is removed from the deep-drawing mold F after being separated from the film bandage.
This packaging process can be carried out by connecting several packages in parallel.