CH633203A5

CH633203A5 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer verpackungsmulde in einer metall-kunststoffverbundfolie.

Info

Publication number: CH633203A5
Application number: CH346078A
Authority: CH
Inventors: Werner Festag; Hans-Ueli Mueller
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1982-11-30
Also published as: DK123279A; GB2017558B; US4409808A; GB2017558A; DE2825821A1; BE875210A; US4266416A; SE7902814L

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackungsmulde in einer aus der Dehnung tiefbaren Metall-Kunst-stoffverbundfolie, welche fest eingespannt und dann muldenförmig ausgeformt wird.

Als Folge der beim Tiefziehvorgang ungleichmässigen Beanspruchung einer Metall-Kunststoffverbundfolie muss das Tiefziehverhältnis bei den bisher bekannten Tiefziehverfahren nachteiligerweise auf den kritischen Radienbereich abgestimmt, d.h. entsprechend vermindert werden.

Bekannt ist beispielsweise aus der DE-OS 2 321 980 eine Vorrichtung zum Formen näpfchenartiger Vertiefungen in dünnen Bändern aus Aluminium-Kunststoffverbunden, mit einem Formstempel einer Matrize und einer das Band auf der Matrize festhaltenden Klemmeinrichtung, bei welcher mit der formgebenden Oberfläche des Formstempels eine dünne Schicht eines reibungsarmen Stoffes fest verbunden ist, wodurch im wesentlichen vermieden werden soll, dass sich beim Tiefziehen von Aluminium-Kunststoffverbunden Risse an denselben bilden und dass verhältnismässig grosse Reibungskräfte während des Tiefziehvorganges von dem Al-Kunststoffverbund aufzunehmen sind. Die Reibungskräfte, die bei diesem Tiefziehverfahren auftreten, sind jedoch nicht allein von dem Belag des Formstempels abhängig, sondern auch vom Reibungskoeffizienten der Metall-Kunststoffver-bundfolie. Da bei Lebensmitteln und Pharmazeutika besondere Gleitmittel auf der Innenseite vielfach nicht zulässig sind, führen geringe Änderungen der Oberfläche des Metall-45 Kunststoffverbundes zu wechselnder Tiefziehbarkeit bzw. zu Produktionsstörungen.

Weiterhin ist beispielsweise gemäss der DE-OS 2 539 354 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Leichtbehältern aus einer Folie aus Metall, Kunststoff oder so vorzugsweise aus einem Metall-Kunststoffverbund bekannt, bei welchem die Folie auf dem Rand einer Öffnung festgehalten und mit einem Stempel in die Öffnung hinein napfför-mig verstreckt wird und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass zunächst die Stirn des Stempels im radial inneren Be-55 reich des frei eingespannten Teiles der Folie zur Anlage kommt und diesen zu einer Vorform und relativ schwach geneigten Seitenwand verstreckt und dass anschliessend beim fortschreitenden Hub des Stempels eine oder nacheinander mehrere Schulterkanten des Stempels an der geneigten Sei-6o tenwand zu Anlage kommen und die Vorform weiter vertiefen und ausweiten. Bei diesem Verfahren erhält der Blister eine abgestufte Seitenwand bzw. einen sehr grossen Radius zwischen Seitenwand und Bodenfläche, was nicht erwünscht ist.

65 Beim Tiefziehen von Metall-Kunststoffverbunden, wie beispielsweise von Al-Kunststoffverbunden, aus der Dehnung werden dieselben bei den vorerwähnten bekannten Verfahren und Vorrichtungen im Bereich der Radien bzw. in

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den Zonen der zahlreichen Schulterkanten des Stempels zwischen dem Boden und der Seitenwand besonders stark beansprucht, weshalb das Tiefziehverhältnis nicht weiter erhöht werden kann. - Weiterhin ist bezüglich der Beschichtung eines Formstempels mit einem reibungsarmen Stoff gemäss der DE-OS 2 321 980 daraufhinzuweisen, dass eine solche Beschichtung einem verhältnismässig grossen Verschleiss unterliegt, weshalb ein kontinuierlicher störungsfreier Betrieb mit derartig ausgebildeten Formstempeln nicht möglich ist.

Nachteilig ist ausserdem bei den vorerwähnten Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung solcher Verfahren, dass die Bodenzonen eines halbsteifen Blisters beim Tiefziehvorgang nicht oder nur teilweise einer Dehnung bzw. Vorstreckung unterzogen werden, weshalb die in vielen Fällen verhältnismässig grossen Bodenflächen des Blisters bisher nur unvollständig einer Dehnung unterzogen worden waren, und daher nur relativ kleine Tiefziehverhältnisse erreicht wurden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bli-stern aus einem tiefziehfahigen Metall-Kunststoffverbund, insbesondere einem Al-Kunststoffverbund zu schaffen, mit welchem ein höheres Tiefziehverhältnis und/oder kleinere Radien sowie steilere Seitenwände der Mulden und damit grössere Volumina der Mulden als bisher erzielbar sind, wobei ausserdem eine bessere Ausformung bzw. Anpassung der Mulden an die Konturen des Füllgutes möglich ist, und wodurch die den vorerwähnten Verfahren und Vorrichtungen anhaftenden vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen einer Verpackungsmulde in einer aus der Dehnung tiefbaren Metall-Kunststoffverbundfolie sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst, wobei nach dem Verfahren die Metall-Kunststoff-Verbundfolie zuerst unter Beaufschlagung durch ein gasförmiges oder flüssiges Medium berührungsfrei zu einer Kalotte vorgestreckt und anschliessend muldenartig ausgeformt wird.

Die Vorstreckung kann je nach Wunsch in der gleichen sowie in der Gegenrichtung zur Ausformung vorgenommen werden. Weiterhin bestehen je nach Bedarf die verschiedenen Möglichkeiten, dass nach der erfolgten Vorstreckung und vor dem Ausformen der Vorstreckdruck vollständig abgebaut wird, dass der Vorstreckdruck während des Ausformens auf konstanter Höhe gehalten wird oder dass derselbe während des Ausformens verändert wird, wodurch eine Faltenbildung vermieden und eine weitere Vorstreckung erreicht werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Klemmeinrichtung auf, in welcher eine aus der Dehnung tiefbare Metall-Kunststoffverbundfolie fest eingespannt und dann muldenartig ausgeformt wird. - Die Klemmeinrichtung ist mit zwei jeweils eine Ausnehmung aufweisenden, voneinander trennbaren, plattenartigen Teilen versehen, zwischen welchen die Metall-Kunststoffverbundfolie die Ausnehmungen der beiden Teile überspannend einklemmbar ist und durch Druck unter Bildung der Verpackungsmulde in eine der Ausnehmungen hinein dehnbar ist.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Ausnehmungen an ihrer folienfernen Seite geschlossen ist und mit der in der Klemmeinrichtung eingespannten Folie eine geschlossene Druckkammer bildet, in der eine mit einem Schliess- und/oder Druckreduzierventil versehene Druckzufuhrleitung für ein gasförmiges oder flüssiges Medium mündet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche anhand der Zeichnung vereinfacht mit nur einem formgebenden Werkzeug auf der gesamten Breite der Vorrichtung dargestellt sind, obwohl auch mehrere formgebende Werkzeuge über die gesamte Breite der Vorrichtung verteilt an derselben angeordnet sein können, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, aus welchem eine Klemmeinrichtung mit einer zwischen zwei Teilen derselben unbeweglich fest eingespannten Metall-Kunststoffverbundfolie sowie eine mit einer Druckzufuhrleitung versehene Klemmplatte der Klemmeinrichtung und ein auf und ab beweglicher, in eine offene Kammer des anderen Teiles der Klemmeinrichtung einsenkbarer Matrix-Boden zu ersehen sind.

Fig. 2 einen Schnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung, jedoch mit einer durch Beaufschlagung von Druck mit Hilfe eines gasförmigen oder flüssigen Mediums vorgestreckten Folie.

Fig. 3 einen Schnitt durch die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung mit einem zwecks Ausformung des Blisters gegen die vorgestreckte Folie leicht angehobenen Matrix-Boden.

Fig. 4 die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 1, im Schnitt jedoch mit einer endgültig angehobenen Stellung des Matrix-Bodens, in welcher der Blister vollständig ausgeformt ist.

Fig. 5 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, aus welchem eine zwischen einer Matrize und einer eine muldenförmige Vertiefung aufweisenden Klemmplatte eingespannte Metall-Kunststoffverbundfolie sowie jeweils eine Druckzuführleitung an der Matrize und an der Klemmplatte zu ersehen sind.

Fig. 6 die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 5 im Schnitt, jedoch mit einer durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel in die muldenförmige Vertiefung der Klemmplatte hinein vorgestreckten Folie.

Fig. 7 die gleiche Vorrichtung wie in den Figuren 5 und 6, jedoch mit einer durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel in eine der Form des Blisters entsprechend ausgebildete muldenförmige Vertiefung der Matrize hinein teilweise ausgeformten Folie.

Fig. 8 die gleiche Vorrichtung wie in den Figuren 5, 6 und 7, im Schnitt, jedoch mit einer völlig zu einem Blister ausgeformten Folie.

Fig. 9 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, welche in der gleichen Weise wie die in den Figuren 5-8 gezeigte Vorrichtung aufgebaut ist, aber zusätzlich einen höhenverstellbaren Wölbhöhenanschlag zwecks Begrenzung der Wölbhöhe der vorgestreckten Metall-Kunststoffverbundfolie aufweist.

Fig. 10 einen Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, aus welchem eine zwischen einer Matrize und einer Klemmplatte eingespannte, in eine muldenförmige Vertiefung der Klemmplatte vorgestreckte Metall-Kunststoffverbundfolie sowie eine Druckzufuhrleitung an der Matrize und ein hin- und herbeweglicher Formstempel in muldenförmigen Vertiefungen der Klemmplatte und der Matrize zu ersehen sind.

Fig. 11 einen Schnitt durch die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 10 in einer Arbeitsstellung des Formstempels, bei welcher die Folie teilweise ausgeformt ist.

Fig. 12 einen Schnitt durch die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 11 in einer Arbeitsstellung des Formstempels, bei welcher die Folie vollständig zu einem Blister ausgeformt ist.

Fig. 13 einen Schnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, aus welchem eine Klemmeinrichtung mit einer zwischen zwei Teilen derselben eingespannten Metall-Kunststoffverbundfolie sowie eine mit einer muldenför5

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migen Vertiefung einer Klemmplatte verbundene Druckzufuhrleitung und ein in einer offenen Kammer des anderen Teiles der Klemmeinrichtung einsenkbarer, an der Klemmplatte auf und ab beweglicher Formstempel zu ersehen ist.

Fig. 14 die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 13, jedoch mit einem bis auf die vorgestreckte Folie abgesenkten Formstempel.

Fig. 15 die gleiche Vorrichtung wie in den Figuren 13 und 14 mit einem in einer Stellung abgesenkten Formstempel, in welcher die Folie zu einem Blister ausgeformt ist.

Fig. 16 einen Schnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, aus welchem eine zwischen einer Matrize und einer Klemmplatte fest eingespannte, von der Matrize her durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen oder flüssigen Druckmittel vorgestreckte Metall-Kunststoffverbundfolie, ein an der Klemmplatte hin und her beweglich angeordneter, in die Matrize einziehbarer Formstempel sowie eine gegenüber der Matrix bzw. der Vertiefung derselben zurückgesetzte Klemmung der Folie zu ersehen ist.

Fig. 17 die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 16 im Schnitt, jedoch mit einem teilweise in die vorgestreckte Folie abgesenkten Formstempel.

Fig. 18 die gleiche Vorrichtung wie in den Figuren 16 und 17 im Schnitt, jedoch mit einer völlig abgesenkten Stellung des Formstempels, in welcher die Folie zu einem Blister ausgeformt ist.

Weiterhin zeigt ein erstes Diagramm die im Vergleich mit den bisher bekannten Tiefziehverfahren vorteilhaften Möglichkeiten zur Erzielung einer besseren Umformung von Metallkunststoffverbundfolien, und zwar eine Kurve A das erzielbare Volumen beim herkömmlichen Tiefzug und eine Kurve B das erzielbare Volumen mit Hilfe des erfmdungsge-mässen Verfahrens mit gleichem Material und gleicher Einzugsfläche. Die Metall-Kunststoffverbundfolien gemäss Kurve B wurden bei einem konstanten Druck (1,8 bar) vorgestreckt. Das Diagramm zeigt die bessere Ausformung (gemessen in ml) der vorgestreckten Folie bei variiertem Ausformdruck im Vergleich zum herkömmlichen Tiefzug.

In einem zweiten Diagramm ist die erzielbare Blistertiefe (in mm) durch die Kurve C in Abhängigkeit vom variierten Vorstreckdruck (bar) dargestellt. Hier wird deutlich, dass mit zunehmendem Vorstreckdruck die Blistertiefe ohne Schädigung der Metall-Kunststoffverbundfolie bis zu ca. 85% vergrössert werden kann.

Gemäss dem in den Figuren 1-4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 eine Klemmeinrichtung 2 auf, welche aus zwei voneinander trennbaren Teilen 3 und 4 besteht. Das eine Teil 3 der Klemmeinrichtung ist mit einer offenen Kammer 5 versehen und ist fest mit einem Rahmen 7 verbunden. Auf die ebene Oberfläche des mit dem Rahmen fest verbundenen Teiles 3 ist eine Metall-Kunststoffverbundfolie 6 aufgelegt und auf derselben unbeweglich fest mit Hilfe einer an dem Rahmen 7 der Klemmeinrichtung 2 auf und ab beweglich geführten Klemmplatte 4 gehalten. Die Klemmplatte 4 weist eine muldenförmige Vertiefung 8 auf, an welche eine mit einem Schliess- und Druckregulierventil 9 versehene Druckzufuhrleitung 10 für ein gasförmiges oder ein flüssiges Medium angeschlossen ist. Im fest eingespannten Zustand der Folie 6 zwischen den beiden Teilen 3 und 4 der Klemmeinrichtung 2 wird eine geschlossene Kammer 11 gemeinsam mit der Folie 6 und der muldenförmigen Vertiefung 8 gebildet, über welche die Folie 6 zur Vorstrek-kung derselben mit Druck beaufschlagt wird. Für die nach der Vorstreckung erfolgenden Ausformung der Folie 6 ist ein in die offene Kammer 5 des Teiles 3 der Klemmeinrichtung 2 auf und ab beweglicher Matrix-Boden 12 vorgesehen, welcher in einem mit dem Rahmen 7 fest verbundenen Quersteg 13 höhenverstellbar beweglich geführt ist.

Bei dem in den Figuren 5-8 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 20 eine Klemmeinrichtung 21 für eine Metall-Kunststoffverbundfolie 6 auf, welche aus zwei voneinander trennbaren Teilen, nämlich einer Klemmplatte 22 und einer Matrize 23 besteht.

Die Klemmplatte 22 ist mit einer muldenförmigen Vertiefung 24 versehen, welche mit einer ein Schliess- und Druckregulierventil 25 aufweisenden Druckzufuhrleitung 26 verbunden ist. Weiterhin weist die Matrize 23 ebenfalls eine entsprechend der gewünschten Form des Blisters ausgebildete muldenförmige Vertiefung 27 auf, welche mit einer mit einem Schüess- und Druckregulierventil 28 versehenen Druckzufuhrleitung 29 verbunden ist. Ausserdem ist darauf hinzuweisen, dass jedes der beiden Teile 22 und 23 der Klemmeinrichtung 21 mit einem Rahmen 30' fest oder an demselben hin und her beweglich geführt verbunden ist.

Bei einer zwischen den beiden Teilen 22 und 23 der Klemmeinrichtung 21 fest eingespannten Folie 6 wird jeweils einmal eine Kammer 31 von der muldenförmigen Vertiefung 24 der Klemmplatte 22 und der Folie 6 sowie anderseits eine Kammer 32 von der muldenförmigen Vertiefung 27 der Matrize 23 und der Folie 6 gebildet.

Bezüglich der an der Matrize 23 angeordneten Druckzufuhrleitung 29 und der an der Klemmplatte 22 angeordneten Druckzufuhrleitung 26 ist besonders daraufhinzuweisen, dass von einer nicht näher dargestellten Druckquelle ausgehend ein gasförmiges oder flüssiges Medium mit einer vorbestimmten Druckhöhe zunächst zwecks Vorstreckung der Folie 6 durch die Leitung 29 in die Kammer 32 geleitet wird und dass anschliessend nach erfolgter Vorstreckung der Druck in der Kammer 32 reduziert oder völlig entspannt wird und anschliessend der Kammer 31 über die Leitung 26 ein gasförmiges oder flüssiges Medium mit einem ebenfalls vorbestimmten Druck zugeführt wird, um die bereits vorgestreckte Folie 6 in der muldenförmigen Vertiefung 28 der Matrize 23 zu einem Blister 33 auszuformen. Siehe Fig. 8.

Das in der Fig. 9 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel stellt eine Weiterbildung des in den Figuren 5-8 gezeigten Ausführungsbeispieles dar, indem zusätzlich in der muldenförmigen Vertiefung 24 der Klemmplatte 22 ein von aussen höhenverstellbarer Wölbhöhenanschlag 35 für die vorgestreckte Metall-Kunststoffverbundfolie 6 vorgesehen ist.

Gemäss dem in den Figuren 10,11 und 12 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 40 zwei in der gleichen Weise wie bei den Ausführungsbeispielen 1-3 voneinander trennbare Teile, nämlich eine Matrize 41 und eine Klemmplatte 42 auf, welche an einem Rahmen 43 bèfestigt bzw. geführt sind und zwischen welchen eine Metall-Kunststoffverbundfolie 6 fest eingespannt ist. Die Matrize 41 sowie die Klemmplatte 42 sind jeweils mit muldenförmigen Vertiefungen 44 bzw. 45 versehen. An der Matrize 41 ist eine zur Vertiefung 44 führende Druckzufuhrleitung 46 angeordnet, welche mit einem Schliess- und Druckregulierventil 47 versehen ist und welche der Vorstreckung der Folie 6 mit Hilfe eines gasförmigen oder flüssigen Mediums unter Anwendung von Druck dient, wobei besonders daraufhinzuweisen ist, dass bei einer zwischen der Matrize 41 und der Klemmplatte 42 fest eingespannten Folie eine geschlossene Kammer 48 von der Folie 6 und der in der Matrize 41 angeordneten muldenförmigen Vertiefung 44 gebildet wird.

In der Klemmplatte 42 ist in der muldenförmigen Vertiefung 45 derselben ein Formstempel 49 auf und ab beweglich geführt angeordnet, mit welchem die Ausformung der bereits vorgestreckten Folie 6 in der entsprechend der Form des Blisters ausgebildeten muldenförmigen Vertiefung 44 der Matrize 41 zu einem Blister 50 vorgenommen wird. Weiterhin ist daraufhinzuweisen, dass an der Klemmplatte 42 eine zur Vertiefung 45 derselben führende Bohrung 51 vorge4

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sehen ist, durch welche beim Vorstrecken der Folie 6 Luft aus der Vertiefung 45 der Klemmplatte 42 entweichen kann.

Bei dem in den Figuren 13, 14 und 15 gezeigten fünften Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 60 zwei in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, Figuren 1-4, voneinander trennbare Teile 61 und 62 auf, welche an einem Rahmen 63 befestigt bzw. geführt sind und zwischen welchen eine Metall-Kunststoffverbundfolie 6 unbeweglich fest einspannbar ist. Das Teil 61 weist eine offene Kammer 64 auf, während an der Klemmplatte 62 eine über der offenen Kammer 64 des Teiles 61 befindliche muldenförmige Vertiefung 65 vorgesehen ist, in welcher ein Formstempel 66 auf und ab beweglich geführt ist. Weiterhin ist an der oberen Klemmplatte 62 eine Druckzufuhrleitung 67 angeordnet, welche mit einem Schliess- und Druckregulierventil 68 versehen ist. Mit der in der Klemmplatte 62 angeordneten Druckzufuhrleitung 67 wird die Zufuhr eines gasförmigen oder flüssigen Mediums unter Druck in eine durch die muldenförmige Vertiefung 65 der Klemmplatte 62 und der Folie 6 gebildete Kammer 69 zum Vorstrecken der Folie bezweckt, während der Formstempel 66 der Ausformung der Folie 6 zu einem Blister 70 dient, wobei an einer mit dem Formstempel 66 fest verbundenen, durch die Klemmplatte 62 hindurchge-führten Stange 71 in einer vorbestimmten Position ein Anschlag 72 vorgesehen ist, welcher gewährleistet, dass stets die gleiche Ausformung bei der Herstellung eines Blisters erhalten wird.

Gemäss dem in den Figuren 16, 17 und 18 gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 80 zwei voneinander trennbare Teile, nämlich eine Matrize 81 und eine Klemmplatte 82 auf, welche an einem Rahmen 83 befestigt bzw. geführt sind und zwischen welchen eine Metall-Kunststoffverbundfolie 6 fest einspannbar ist. Die Matrix 81 weist eine muldenförmige Vertiefung 84 sowie eine zur Vertiefung führende Druckzufuhrleitung 85 auf, welche mit einem Schliess-und Druckregulierventil 86 versehen ist. Die Klemmplatte 82 ist dagegen mit einem nach oben hin durch eine Bohrung 87 geöffneten Innenraum 88 versehen, welcher eine grössere seitliche Ausdehnung aufweist als die muldenförmige Vertiefung 92 der Matrix 81. Der Innenraum 88 der Klemmplatte 82 ist in bezug auf die muldenförmige Vertiefung 84 der Matrix 81 derart angeordnet, dass sich die Innenwände 89 des Innenraumes der Klemmplatte 82 in einem seitlichen Abstand von den Innenwänden 90 der muldenförmigen Vertiefung 84 der Matrix 81 befinden. Weiterhin ist ein Formstempel 91 vorgesehen, welcher mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Hub- und Senkvorrichtung in die Matrix 81 versenkt werden kann. Die Druckzufuhrleitung 85 dient hierbei der Beaufschlagung der Folie 6 mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium zur Vorstreckung derselben, während der Formstempel 91 für die Ausformung der Folie 6 in der muldenförmigen Vertiefung 85 der Matrix 81 vorgesehen ist. Weiterhin ist zu erwähnen, dass mit der eingespannten Folie 6 und der Vertiefung 84 an der Matrix 81 eine geschlossene Kammer 92 gebildet wird.

Die Arbeitsweisen der Vorrichtungen der vorbeschriebenen sechs Ausführungsbeispiele zur Herstellung eines Blisters aus einem Metall-Kunststoffverbund sind wie folgt:

Zunächst ist darauf hinzuweisen, dass vorteilhafterweise bei einer verhältnismässig wenig aufwendigen Umrüstung bereits bekannter Maschinen die Herstellung von Blistern aus Metall-Kunststoffverbundfolien nach dem erfindungsge-mässen Verfahren bewerkstelligt werden kann. In bevorzugter Weise werden hierbei gleichzeitig mehrere Blister über die gesamte Breite eines Folienbandes bei entsprechender Anordnung der einzelnen Formen hergestellt. Es ist jedoch auch möglich, die Blister aus einzelnen, aus der Metall-

Kunststoffverbundfolie herausgeschnittenen bzw. gestanzten Zuschnitten zu fertigen, wenn dieses erwünscht ist.

Die Folie wird bei allen vorbeschriebenen sechs Ausführungsbeispielen zunächst zwischen zwei Teilen einer Klemmeinrichtung der Vorrichtung unbeweglich fest eingespannt und in einem ersten Verfahrensschritt vorgestreckt und anschliessend in einem zweiten Verfahrensschritt zu einem Blister ausgeformt.

Gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel, Figuren 1-4, erfolgt die Beaufschlagung der Metall-Kunststoffverbund-folie 6 zwecks Vorstreckung derselben mit Hilfe der Zufuhr eines gasförmigen oder flüssigen Mediums unter Anwendung eines vorbestimmten, veränderbaren Druckes in eine von der unbeweglich fest eingespannten Folie 6 und der muldenförmigen Vertiefung 8 der Klemmplatte 7 gebildeten Kammer 11 durch das in Richtung zur Kammer hin geöffnete Schliess- und Druckregulierventil 9 der Druckleitung 10. Hierbei nimmt die Folie 6 die Form eines Kugelabschnittes 14 mit einem bestimmten Volumen ein. Siehe Fig. 2. Anschliessend wird der Matrix-Boden 12, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, in eine Stellung verbracht, welcher der gewünschten Tiefe des endgültig ausgeformten Blisters 15 entspricht. - Gleichzeitig mit dem Anheben des Matrix-Bodens 12 kann auch der Druck in der Kammer 11 erhöht werden, um hierdurch eine weitere Dehnung der Folie 6 im Bereich der Seitenwandungen des Blisters 15 zu erhalten.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, Figuren 5-8, wird die zwischen der Matrize 23 und der Klemmplatte 22 unbeweglich fest eingespannte Metall-Kunststoffverbundfolie 6 zur Vorstreckung derselben pneumatisch oder hydraulisch mit einem Druck in einer vorbestimmten Höhe beaufschlagt, welcher über die Druckzufuhrleitung 29 in die in der Matrize 23 befindliche Kammer 32 geleitet wird, wodurch sich die Folie 6 in der Form eines Kugelabschnittes 34 auswölbt, welcher sieh in die entsprechend dem Kugelabschnitt hoch ausgebildete muldenförmige Vertiefung 24 der Klemmplatte 22 hin erstreckt. Nach der entsprechend dem gewünschten Mass erfolgten Vorstreckung der Folie 6, siehe Fig. 6, wird zur Ausformung eines Blisters 33 die Druckzufuhrleitung 29 an der Matrize 23 mit Hilfe des Schliess- und Druckregulier-ventiles 28 entspannt oder der Druck in der Leitung vermindert und die Folie 6 anschliessend über die mit der Kammer

31 verbundene, an der Klemmplatte 22 befindliche Leitung 26 mit pneumatischem oder hydraulischem Druck beaufschlagt. Hierbei legt sich die bereits vorgestreckte Folie 6 an die Wandung der muldenförmigen Vertiefung 27 der Matrize 23 an, deren Kontur der gewünschten Form des Blisters

32 entspricht.

Gemäss dem in der Fig. 9 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel wird in ähnlicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel verfahren. Der einzige Unterschied besteht lediglich in der Anwendung des höhenverstellbaren Wölb-höhenansehlages 35, welcher auf eine vorbestimmte Höhe einstellbar ist und wodurch die nach praktischer Erfahrung vornehmlich im oberen Bereich des Kugelabschnittes der vorgestreckten Metall-Kunststoffverbundfolie 6 möglicherweise auftretende Überdehnung der Folie vermieden wird.

Nach dem vierten Ausführungsbeispiel, Figuren 10, 11 und 12, erfolgt eine Beaufschlagung der Metall-Kunststoffverbundfolie 6 zur Vorstreckung derselben pneumatisch oder hydraulisch unter Anwendung eines vorbestimmten Druckes über die Kammer 48, welche über die Leitung 46 mit einer nicht näher dargestellten Druckquelle verbunden ist. - Hierbei nimmt die vorgestreckte Folie 6 die Form eines Kugelabschnittes 52 ein, welcher sich in die Vertiefung 45 der Klemmplatte 42 hinein erstreckt.

Zur Ausformung des Blisters 50 wird der Formstempel 49 in die muldenförmige Vertiefung 44 der Matrize 41 ge5

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senkt, wodurch die endgültige Form des Blisters 50 erhalten wird. Während der Ausformung ist es zweckmässig, den Druck in der Kammer konstant zu halten oder zu erhöhen, um hierdurch eine unkontrollierte Faltenbildung der Folie 6 zu vermeiden und eine zusätzliche Yorstreckung der peripheren Bereiche der Folie 6 zu erreichen.

Gemäss dem fünften Ausführungsbeispiel, Figuren 13, 14 und 15 erfolgt die Beaufschlagung der zwischen der Klemmplatte 62 und dem Teil 61 unbeweglich fest eingespannten Metall-Kunststoffverbundfolie 6 zur Vorstreckung derselben pneumatisch oder hydraulisch unter Anwendung eines vorbestimmten Druckes über die Kammer 69, welche über die Druckzufuhrleitung 67 mit einer nicht näher dargestellten Druckquelle verbunden ist. - Hierbei nimmt die vorgestreckte Folie 6 wiederum die Form eines Kugelabschnittes 73 ein, welcher sich in den durchgehenden Innenraum 64 des Teiles 61 erstreckt.

Zur Ausformung des Blisters 70 wird der Formstempel 66 nach der erfolgten Vorstreckung der Folie 6 bis zu dem an der Stempelstange 71 befindlichen Anschlag 72 abgesenkt, wodurch die Folie 6 entsprechend der Kontur des Formstempels 66 ausgeformt wird.

Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel, Figuren 16, 17 und 18 erfolgt eine Beaufschlagung der zwischen der Matrize 81 und der Klemmplatte 82 unbeweglich fest eingespannten Metall-Kunststoffverbundfolie 6 pneumatisch oder hydraulisch zwecks Vorstreckung derselben unter Anwendung eines vorbestimmten Druckes über die in der Matrize befindliche Kammer 92, welche über die Druckzufuhrleitung 85 mit einer nicht näher dargestellten Druckquelle verbunden ist. Hierbei wird vorteilhafterweise ein besonders grosser Vorstreckbereich der Folie 6 erfasst bzw. genützt, da die Klemmung der Folie gegenüber der Matrix 81 bzw. der Vertiefung 84 derselben zurückgesetzt ist. Die Folie 6 erstreckt sich bei der Vorstreckung in der Form eines Kugelabschnittes 94 in die Ausnehmung 88 der Klemmplatte 82.

Zur Ausformung wird der Formstempel 91 in die muldenförmige Vertiefung 84 der Matrize 81 abgesenkt, wobei die ausgewölbte Folie 6 zunächst gestülpt und darauf in die Vertiefung 84 eingezogen und in derselben zum Blister 93 s ausgeformt wird. Auch hier ist es zweckmässig, in der Kammer 92 den Vorstreckdruck konstant zu halten oder sogar zu erhöhen, zumindest bis der Formstempel die Position gemäss Fig. 17 erreicht hat. Die Druckentspannung in der Kammer 92 muss jedoch spätestens erfolgen, wenn der io Formstempel 91 die Position gemäss Fig. 18 erreicht.

Die Erfindung ist nicht nur auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind auch noch andere, nicht näher dargestellte Ausführungsfor-men denkbar.

15 Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens ist es vorteilhafterweise möglich, mit ein und derselben Metall-Kunststoffverbundfolie ein günstigeres Tiefziehverhältnis, das heisst, grössere Blistertiefen, sowie kleinere Blister-Ra-dien und damit ein grösseres Volumen als bisher zu erzielen.

20 Das erfindungsgemässe Verfahren ist bei der Ausformung nicht an bestimmte Konturen des Formstempels gebunden. Die vorgestreckte Metall-Kunststoffverbundfolie kann jeweils zu einem an die Kontur des Füllgutes eng ange-passten Blister ausgeformt werden, so dass hierbei keine 25 nachteiligen Toträume in der Packung entstehen.

Die Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind nunmehr geeignet, die maximale Tiefziehbarkeit der Metall-Kunststoffverbundfolie völlig auszuschöpfen und da-30 mit ein Tiefziehverhältnis zu erreichen, welches sich zur Herstellung von Blisterpackungen mit hoher Sperrwirkung besonders gut eignet, da mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Riss- und Porenbildungen an der Metall-Kunststoffverbundfolie vermieden 35 werden, woraus eine lange Haltbarkeit und Lagerzeit des Füllgutes resultiert.

7 Blatt Zeichnungen

Claims

633203 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungsmulde in einer aus der Dehnung tiefbaren Metall/Kunststoff-Verbundfolie, welche fest eingespannt und dann muldenartig ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall/ Kunststoff-Verbundfolie (16) zuerst unter Beaufschlagung durch ein gasförmiges oder flüssiges Medium berührungsfrei zu einer Kalotte (14, 34, 52, 73 oder 94) vorgestreckt und anschliessend muldenartig ausgeformt wird.

2; Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (6) in Ausformrichtung vorgestreckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie (6) gegen die Ausformrichtung vorgestreckt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Vorstrecken und vor dem Ausformen der Vorstreckdruck vollständig abgebaut wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Vorstrecken der Vorstreckdruck während des Ausformens auf konstanter Höhe gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck während des Ausformens verändert wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer aus zwei, jeweils eine Ausnehmung aufweisenden, voneinander trennbaren plattenartigen Teilen bestehenden Klemmeinrichtung für die zwischen den plattenartigen Teilen eingeklemmte Metall/ Kunststoff-Verbundfolie, welche die übereinander befindlichen Ausnehmungen überspannt und durch Druck unter Bildung der Verpackungsmulde in eine der Ausnehmungen hinein dehnbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Ausnehmungen (11, 32) an ihrer folienfernen Seite geschlossen ist und mit der in der Klemmeinrichtung (2) eingespannten Folie (6) eine geschlossene Druckkammer bildet,

in der eine mit einem Schliess- und/oder Druckreduzier-Ven-til (9, 28) versehenen Druckzufuhrleitung (10) für ein gasförmiges oder flüssiges Medium mündet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-5 net, dass der der Druckzufuhrleitung (10) für den Verform-

druck entgegengesetzten Seite der Folie (6) ein die Form der Verpackungsmulde (15) bestimmendes Widerlager (12) gegenübersteht. (Fig. 1 bis 4)

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn-lo zeichnet, dass das untere als Matrizenplatte (23) ausgebildete plattenartige Teil mit nach unten geschlossener Ausnehmung (27) als Widerlager ausgebildet ist, in welche eine weitere Druckzufuhrleitung (29) mündet (Fig. 5 bis 7).

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge-15 kennzeichnet, dass das untere als Matrizenplatte (3) ausgebildete plattenartige Teil eine oben und unten offene Ausnehmung (5) aufweist, der ein auf und ab bewegbarer Matrizenboden (12) als Widerlager zugeordnet ist (Fig. 1 bis 4).

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11. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das obere als Klemmplatte (22) ausgebildete plattenartige Teil der Klemmeinrichtung (21) eine nach oben geschlossene Ausnehmung (24) aufweist, in der als Widerlager zur Begrenzung der Höhe einer bei Vorstreckung 25 der druckbeaufschlagten Folie (6) entstehenden Kalotte (34) ein Wölbhöhenanschlag (35) angeordnet ist (Fig. 9).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (45) durch eine Bohrung (51) entlüftbar ausgebildet ist (Fig. 10 bis 12). 30

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (88) des als Klemmplatte (82) ausgebildeten oberen plattenartigen Teils eine grössere seitliche Ausdehnung aufweist als die Ausnehmung (84) des als Matrizenplatte (81) ausgebildeten unteren 35 plattenartigen Teils und auf diesem wenigstens ein schulterartiger Absatz als Folienauflager vorhanden ist (Fig. 16 bis 18).