-
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten, verschlossenen Behältern.
-
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind als Form-, Füll- und Verschließ-(FFS-)Verfahren bzw. Vorrichtungen bekannt und werden beispielsweise bei der Verpackung von Lebensmitteln eingesetzt. Bei der Herstellung von gefüllten, verschlossenen Behältern in einem üblichen derartigen FFS-Verfahren wird zunächst ein Behälterverband mit einer Mehrzahl von an der Oberseite geöffneten Einzelbehältern ausgeformt, wobei die Einzelbehälter in der durch die Oberkanten ihrer Behälterwände definierten horizontalen Ebene miteinander durch eine Wandmaterialschicht verbunden sind. Die in dem Behälterverband eingebundenen Einzelbehälter werden mit einem Inhaltsstoff gefüllt und anschließend durch Verbindung der horizontalen Wandmaterialschicht mit einer auf der Wandmaterialschicht angeordneten Siegelfolienschicht entlang von jeweils an der Peripherie der Behälteröffnungen vorgesehenen Sieglnähten gas- und/oder flüssigkeitsdicht verschlossen bzw. versiegelt. Bereits in diesem Verfahrensschritt kann ein Versatz zwischen Behälteröffnung und Siegelnaht auftreten, so daß eine dichte Versiegelung nicht immer gewährleistet ist. Anschließend werden die Einzelbehälter aus dem Behälterverband getrennt. Bei diesem letzten Schritt eines herkömmlichen FFS-Verfahrens werden die durch die Wandmaterialschicht verbundenen Einzelbehälter aus dem Behälterverband durch gleichzeitiges Ausstanzen aller Einzelbehälter unter Ausbildung eines Behälterkragens jeweils entlang einer Trennlinie am äußeren Rand der Siegelnähte der Einzelbehälter getrennt. Bei dem Ausstanzen der Einzelbehälter ergeben sich jedoch oft erhebliche Unregelmäßigkeiten bezüglich der Ausrichtung von Behälteröffnung, Siegelnaht und Kragenrand zueinander. Das Ausmaß des Versatzes zwischen Siegelnaht und Kragenrand hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Art und der Dicke der Bodenfolie, dem Folienschrumpfverhalten, der Art der Ausbringung der Folie, dem Format, dem Vorzug usw.
-
Aus der
DE 25 06 446 A1 ist bereits eine Tiefziehmaschine bekannt, die ein Trennmesser umfasst, das über die ganze Folienbahnbreite eine ganze Napfreihe abtrennt. Ein Schieber verschiebt die abgetrennte Napfreihe in der Querschiebeführung gegen ein weiteres Trennmesser, das Einzelnäpfe abtrennt, die dann beispielsweise einem Sammelpacker zugefördert werden. Im Bereich der seitlichen Querschiebeführung ist ein Zentrierstück angeordnet, das ständig von unten in den Napfzwischenraum eingreift und aufgrund seiner Konizität und der der Napfwandungen die Zwischenstege genau auf Mitte Trennmesser einstellt.
-
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der gefüllte verschlossene bzw. versiegelte Behälter herstellbar sind, deren Kragenrand gleichmäßig von der Siegelnaht und deren Siegelnaht gleichmäßig von der Behälteröffnung beabstandet ist.
-
Zur Lösung der Aufgabe werden Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2 vorgeschlagen.
-
In einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst gefüllte verschlossene Einzelbehälter, die zu einem Behälterverband verbunden sind, in an sich bekannter Weise hergestellt. In diesem Behälterverband sind die Einzelbehälter in der durch die Oberkanten ihrer Behälterwände definierten horizontalen Ebene miteinander durch eine Wandmaterialschicht verbunden und die Behälteröffnungen sind mit einer auf der Wandmaterialschicht angeordneten Siegelfolienschicht entlang von jeweils an der Peripherie der Behälteröffnungen vorgesehenen Siegelnähten verschlossen bzw. versiegelt. Erfindungsgemäß erfolgt im Anschluß zunächst eine Grobtrennung der Einzelbehälter aus dem Behälterverband. Bei der Grobtrennung wird vorteilhafterweise entweder durch Schneiden, Ausstanzen oder andere Trennverfahren die Wandmaterial- und Siegelfolienschicht in Grobabschnitte geteilt, die im wesentlichen rechteckig oder rund, aber auch andersartig ausgebildet sein können. Jeder dieser Abschnitte umfaßt hierbei genau einen Einzelbehälter. Eine zentrische bzw. mittige Ausrichtung der Form des Grobabschnittes bzgl. der Behälteröffnung und/oder der Siegelnaht ist in diesem Schritt nicht erforderlich. Somit kann bei diesem ersten Teilschritt mit einfachen Maßnahmen wie beispielsweise dem Schneiden bzw. Stanzen von parallel und senkrecht verlaufenden Schnitten eine Vereinzelung der Behälter aus dem Behälterverband erfolgen.
-
In dem folgenden Verfahrensschritt werden die Einzelbehälter in eine Führung eingesetzt und dadurch in ihrer Position fixiert. Die Führung kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und greift an dem Bodenbereich und/oder dem Wandbereich des Einzelbehälters an.
-
Vorteilhafterweise ist die Führung auf verschiedene Behältergrößen einstellbar.
-
Anschließend wird der in der Führung fixierte Einzelbehälter bezüglich eines Feintrennwerkzeuges ausgerichtet und nachfolgend ein Behälterkragen in der gewünschten Form entlang einer Trennlinie an der Peripherie der Siegelnaht ausgestanzt. Das Feintrennwerkzeug kann beispielsweise bzgl. des Mittelpunkts der Behälteröffnung und/oder des Mittelpunkts der Siegelnaht mittels der Führung derart ausgerichtet sein, daß in einem vorbestimmten Abstand zu der Siegelnaht eine Trennlinie exakt positionierbar ist. Durch diese Ausrichtung der Einzelbehälter bzgl. der Feintrennvorrichtung mittels der Führung wird ein Versatz zwischen Trennlinie und Behälteröffnung vermieden und somit wird ein gleichmäßig ausgebildeter Behälterkragen erhalten. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit sowohl einem ästhetischen Anspruch Rechnung getragen als auch zur Vermeidung von Fehlchargen beigetragen werden, die anfallen können, wenn beispielsweise die Siegelnaht durch das Trennverfahren verletzt wird.
-
In anderer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zunächst gefüllte Einzelbehälter, die zu einem Behälterverband verbunden sind, in an sich bekannter Weise hergestellt. Die Grobtrennung der Einzelbehälter aus dem Behälterverband und das Einsetzen jedes Einzelbehälters in eine Führung erfolgt jedoch vor dem Verschließen bzw. Versiegeln des Einzelbehälters. Der in der Führung positionierte Einzelbehälter kann bei dieser Verfahrensvariante präzise bezüglich der Siegelvorrichtung ausgerichtet werden, so daß beim Verschließen bzw. Versiegeln des Einzelbehälters kein bzw. ein nur sehr geringer Versatz der Siegelnaht bezüglich der Behälteröffnung auftritt, In einem anschließenden Verfahrensschritt erfolgt wie oben beschrieben nach Ausrichtung des in einer Führung positionierten Einzelbehälters bezüglich eines Feinschneidwerkzeuges ein Feinschneiden bzw. -stanzen eines Behälterkragens.
-
Die vorstehend beschriebenen Verfahren sind besonders für die Herstellung von Behältern mit nach außen gebogenen Oberkanten geeignet. Bei der Herstellung dieses Behältertyps ist es von besonderer Wichtigkeit, insbesondere beim Trennen der Einzelbehälter aus dem Behälterverband einen exakten Schnitt entlang einer um die Behälteröffnung verlaufenden Rille zu führen.
-
Zur weiteren Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung für die Herstellung von gefüllten und versiegelten Einzelbehältern mit den Merkmalen des Anspruchs 4 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt neben den an sich bekannten Einrichtungen für die Herstellung eines Behälterverbandes, die Befüllung und Versiegelung der Einzelbehälter eine Grobtrennvorrichtung zum Trennen der Einzelbehälter aus dem Behälterverband und eine Feintrennvorrichtung zum Feinschneiden bzw. -stanzen eines Behälterkragens an jeder Behälteröffnung entlang einer Trennlinie an der Peripherie der Siegelnaht. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Führung vorgesehen, die zur positionsfesten Aufnahme eines Einzelbehälters dient. Diese Führung ist vorteilhafterweise einstellbar zur Anpassung an verschiedene Behältergrößen bzw. -formen. Mittels der Führung ist ein in der Führung eingesetzter Einzelbehälter bezüglich der Siegelwerkzeuge der Siegelvorrichtung und/oder der Feintrennwerkzeuge einer Feintrennvorrichtung ausrichtbar. Vorteilhafterweise sind die Siegelwerkzeuge bzw. die Feintrennwerkzeuge bezüglich der Behälteröffnung zentrisch bzw. mittig angeordnet und auf die gewünschte Geometrie der Siegelnaht in Bezug zu der Behälteröffnung und/oder der Trennlinie in Bezug zu der Siegelnaht einstellbar.
-
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf diese ausführlich beschrieben.
-
Es zeigt, jeweils schematisch,
-
1 einen Verfahrensschritt zum Grobtrennen von Einzelbehältern aus einem versiegelten Behälterverband in perspektivischer Ansicht als Diagramm,
-
2 einen Einzelbehälter im Querschnitt im Verlauf eines Verfahrensschrittes zum Feintrennen
-
3 einen Einzelbehälter in Draufsicht, der gemäß dem Stand der Technik hergestellt ist,
-
4 den Einzelbehälter der 3 im Querschnitt,
-
5 einen Einzelbehälter mit nach außen umgelegten Oberkanten im Querschnitt während des in 2 erläuterten Verfahrensschrittes, und
-
6 einen Einzelbehälter mit nach außen umgelegten Oberkanten im Querschnitt vor und nach dem in 2 erläuterten Verfahrensschritt.
-
In der 1, links, ist ein Behälterverband 10 dargestellt, in dem vier an ihren Oberseiten geöffnete Einzelbehälter 12 mit kreisförmigem Boden 15 und zylinderförmiger Wandung 13 zusammengefaßt sind. Die Einzelbehälter 12 können selbstverständlich auch jede andere Form aufweisen, wie beispielsweise halbkugelförmig, kegelstumpfförmig, quaderförmig usw.. Die Einzelbehälter 12 sind in dem Behälterverband 10 in einem Raster angeordnet und miteinander durch eine in Höhe der Behälteröffnung entlang einer horizontalen Ebene verlaufende Wandmaterialschicht 14 verbunden. Die Behälteröffnungen 18 und die Wandmaterialschicht 14 sind mit einer Siegelfolie abgedeckt, die entlang von Siegelnähten 20 im Bereich der Öffnungsränder mit der Wandmaterialschicht 14 gas- und/oder flüssigkeitsdicht verbunden ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Siegelnähte 20 und die Behälteröffnungen 18 rund ausgebildet.
-
Es erfolgt nun eine Grobtrennung der Einzelbehälter 12 aus dem Behälterverband 10 (1, rechts). Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Vereinzelung der Behälter 12 durch Schneiden bzw. Stanzen der Wandmaterial- und Siegelfolienschicht 14, 16 in rechteckige Grobabschnitte 22. Die Grobabschnitte 22 können aber auch jede andere Form aufweisen. So ist beispielsweise auch eine Ausstanzung kreisförmiger Grobabschnitte aus der Wandmaterial- und Siegelfolienschicht 14, 16 möglich, wobei der Durchmesser des Grobabschnitts 22 deutlich größer als der der Behälteröffnung 18 ist. Bei diesem Verfahrensschritt ist keine exakte Schnittführung erforderlich.
-
2 veranschaulicht den Ablauf eines anschließenden Feintrennverfahrens, wobei ein Einzelbehälter 12 mit geradem Behälterkragen 26 aus einem mit einer (nicht dargestellten) Siegelfolie abgedeckten grobgeschnittenen Einzelbehälter mittels einer Feintrennvorrichtung mit Feintrennwerkzeugen 32 ausgestanzt wird. Der grobgeschnittene Einzelbehälter wird vor der Abtrennung der überstehenden Randbereiche 24 des Grobabschnitts 22 von dem Behälterkragen 26 in eine Führung 28 eingesetzt. Die Führung 28 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und ist vorteilhafterweise auf die Größe und Form des zu bearbeitenden Einzelbehälters einstellbar, so daß der grobgeschnittene Einzelbehälter paßgenau und positionsfest in der Führung 28 zurückgehalten wird. Dadurch wird eine präzise Ausrichtung des grobgeschnittenen Einzelbehälters in Bezug zu einem Feintrennwerkzeug 32 der Feintrennvorrichtung ermöglicht bzw. gewährleistet. Die Feintrennwerkzeuge trennen die Randbereiche 24 der Grobabschnitte 22 aus der Wandmaterial- und Siegelfolienschicht 14, 16 derart ab, daß ein gleichmäßig breiter, horizontal von der Behälteröffnung 18 abstehender Kragen 26 verbleibt, der die Siegelnaht 20 des Siegelfolienabschnitts 30 der (nicht dargestellten) Siegelfolienschicht umfaßt.
-
Im Vergleich dazu ist in den 3 und 4 ein Einzelbehälter 12 in Draufsicht bzw. im Querschnitt dargestellt, der gemäß dem Stand der Technik hergestellt wurde. Da bei dem bekannten FFS-Verfahren sowohl die Versiegelung als auch die Ausstanzung des Behälterkragens 26 direkt aus dem Behälterverband 10 (gemäß 1) erfolgen, ergeben sich bei der Anordnung der Siegelnaht 20 und beim Schneiden des Behälterkragens 26 oft erhebliche Verschiebungen der Mittelpunkte der in diesem Beispiel kreisförmig ausgeführten Siegelnaht 20 und Trennlinie bzgl. des Mittelpunktes 19 der Behälteröffnung 18.
-
Das vorliegende Verfahren ist besonders geeignet für die Herstellung von in den 5 und 6 dargestellten Einzelbehältern 12 mit heruntergebogenem Behälterkragen 36. In diesem Fall sind der Behälterverband 10 (gemäß 1) und in der Folge die grobgeschnittenen Einzelbehälter derart ausgebildet, daß an der Peripherie der Siegelnaht 20, die um die Behälteröffnung 18 herum verläuft, in der Wandmaterialschicht 14 eine Rille 34 ausgebildet ist. Aus einem derartigen grobgeschnittenen Einzelbehälter entsteht ein Einzelbehälter 12 mit heruntergebogenen Kragen 36 dadurch, daß ein präziser Schnitt entlang eines unteren Bereichs der der Behälterwand 13 benachbarten Wand 38 der Rille 34 geführt wird.
-
Eine derartige präzise Schnittführung wird erfindungsgemäß durch positionsfestes Einstellen des grobgeschnittenen Einzelbehälters in eine Führung 28 (5, oben, Mitte) ermöglicht, wie sie bereits im Zusammenhang mit der 2 beschrieben wurde. Der in der Führung 28 positionsfest gelagerte grobgeschnittene Einzelbehälter ist gegenüber einem Feintrennwerkzeug 32 in der gewünschten Lage (in diesem Beispiel zentrisch) ausgerichtet, so daß die Feintrennwerkzeuge den gewünschten Schnitt ohne Versatz ausführen. Im Ergebnis entsteht ein Einzelbehälter 12 mit heruntergebogenen Behälterkragen in einer besonders gleichmäßigen Ausführung.
-
Die 6 zeigt links einen grobgeschnittenen Einzelbehälter und rechts den dazugehörigen ”fertigen” Einzelbehälter 12 mit heruntergebogenen Behälterkragen 36 im einzelnen. Hierbei wird deutlich, daß insbesondere bei dieser Behälterart eine präzise Anordnung der Siegelnaht 20 an dem oberen Ende der Behälterwand 13 erforderlich ist und auch die Schnittführung des letzten Verfahrensschrittes nur wenig Spiel erlaubt, damit die Trennlinie 40 genau im Bereich der der Behälterwand 13 benachbarten Wand 38 der Rille 34 angeordnet ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit in einer relativ einfachen Anordnung die Herstellung von gefüllten und versiegelten Behältern aus einem Behälterverband, wobei auch Behälterformen berücksichtigt werden, deren Herstellung eine hohe Anforderung an die Präzision der Schnittführung stellt. Bei jeder Behälterform wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wahrscheinlichkeit der Herstellung von Fehlchargen minimiert.
