DE10147673A1

DE10147673A1 - Thermoformvorrichtung

Info

Publication number: DE10147673A1
Application number: DE2001147673
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Szczerba; Peter Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-10
Also published as: FR2829993B1; FR2829993A1

Abstract

Eine Thermoformvorrichtung (10) zum Herstellen von mit einem Füllgut befüllten Becherpackungen (5) aus einer Folienbahn (1) weist einen Sterilraum (23) auf, in dem u. a. eine Heizstation (11) für die Folienbahn (1) und eine der Heizstation (11) nachgeordnete Einformstation (12) zum Einformen von Behältnissen (2) in die Folienbahn (1) angeordnet sind. Ferner ist außerhalb des Sterilraums (23) eine Fördereinrichtung (15) vorgesehen, die die Folienbahn (1) in Förderrichtung (7) durch den Sterilraum (23) fördert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Heizstation (11) längs der Förderrichtung (7) der Folienbahn (1) bewegbar auszubilden und synchron mit der Fördereinrichtung (15) zu betreiben. Die erfindungsgemäße Thermoformvorrichtung (10) ermöglicht bei relativ geringem vorrichtungstechnischen Aufwand einen spannungsarmen Transport der erhitzten Folienbahn (1) zwischen der Heizstation (11) und der Einformstation (12).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Thermoformvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 197 37 503 A1 bekannt ist. Bei der bekannten Thermoformvorrichtung sind die Fördereinrichtungen für die Folienbahn längst der Anlage als Transportwalzen ausgebildet. Weiterhin ist erwähnt, dass die Fördereinrichtung anstelle von Transportwalzen auch Förderzangen aufweisen kann.

Bei aseptisch arbeitenden Thermoformvorrichtungen ist die Anordnung von Fördereinrichtungen für die Folienbahn innerhalb des Sterilraums aus Sterilitätsgründen kritisch. Deshalb verzichtet man wenn möglich auf Fördereinrichtungen innerhalb des Sterilraums, so dass die Folienbahn durch den Sterilraum mittels sich an den Sterilraum anschließender Fördereinrichtungen gezogen wird. Da die Folienbahn im Sterilraum durch die Heizeinrichtung auf eine zum nachfolgenden Einformen der Behältnisse geeignete Verformungstemperatur aufgeheizt wird, ist jedoch das taktweise Vorziehen der Folienbahn insofern kritisch, als in Folge von Zugspannungen in der Folienbahn ein unerwünschtes Längen und somit Verdünnen der Folienbahn möglich ist. Dies beeinflußt die Positioniergenauigkeit an den nachfolgenden Stationen wie der Füll- oder der Siegelstation im Sterilraum negativ. Aus diesem Grund ist es beispielsweise aus der EP 0 860 363 A1 bekannt, im Sterilraum Stachelketten oder dergleichen zu verwenden, die die Folienbahn an deren Folienbahnrändern greifen und die Folienbahn taktweise längs des Sterilraums führen und fördern. Diese Lösung ist zwar hinsichtlich der Verformung der Folienbahn und deren Positioniergenauigkeit an den verschiedenen Bearbeitungsstationen in dem Sterilraum sehr vorteilhaft, sie weist jedoch einen relativ hohen vorrichtungstechnischen Aufwand auf, und bedarf spezieller Lösungen bezüglich der Aufrechterhaltung der Sterilität im Sterilraum.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Thermoformvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie vorrichtungstechnisch relativ einfach aufgebaut ist und eine Verformung der erhitzten Materialbahn zwischen der Heizstation und der Einformstation vermeidet. Dies wird dadurch erreicht, dass die Heizeinrichtung gleichzeitig als Fördereinrichtung ausgebildet ist, und die Folienbahn beim taktweisen Vorziehen in die Einformstation von der Heizeinrichtung nachgeschoben wird, so dass keine bzw. nur eine unkritische Zugspannung in der Folienbahn erzeugt wird.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Thermoformvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Thermoformvorrichtung in einer vereinfachten Seitenansicht und die
Fig. 2 bis 5 die Thermoformvorrichtung nach Fig. 1 im Bereich der Heiz- und Einformstation während verschiedener Betriebsphasen ebenfalls in vereinfachten Seitenansichten.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist eine aseptisch arbeitende Thermoformvorrichtung 10 dargestellt. Die Thermoformvorrichtung 10 dient dazu, in eine aus thermoverformbaren Material bestehende Folienbahn 1 Behältnisse 2 einzuformen, welche anschließend mit einem Füllgut, beispielsweise Joghurt, befüllt werden. Auf die so befüllten Behältnisse 2 wird dann eine Deckfolienbahn 4 luftdicht aufgesiegelt, worauf zuletzt Becherpackungen 5 einzeln oder gruppenweise von dem mit Füllgut befüllten und versiegelten Folienbahnverbund abgetrennt werden.
Die Thermoformvorrichtung 10 weist eine Heizstation 11 für die Folienbahn 1, eine Einformstation 12 zum Einformen der Behältnisse 2, eine Füllstation 13 zum Befüllen der Behältnisse 2 mit dem Füllgut, eine Siegelstation 14 für die Deckfolienbahn 4, eine Fördereinrichtung 15 in Form von gegeneinander und gegen die Folienbahn 1 und die Deckfolienbahn 4 verfahrbaren Zugzangen 16, 17, welche in Richtung der Doppelpfeile 18, 19 beweglich sind, und eine Abtrenneinrichtung 20 auf.
Die Heizstation 11, die Einformstation 12, die Füllstation 13 und die Siegelstation 14 sind von einem Maschinengehäuse 22 umgeben, das in seine Inneren einen Sterilraum 23 ausbildet. Das Maschinengehäuse 22 hat Eintritte 24, 25 für die Folienbahn 1 und die Deckfolienbahn 4, sowie einen Austritt 26 für die befüllten Behältnisse 2. Um die aseptischen Bedingungen innerhalb des Maschinengehäuses 22 aufrecht zu halten, herrscht im Sterilraum 23 ein gewisser Überdruck, der das Eindringen von Keimen o. ä. über einen der Eintritte 24, 25 bzw. den Austritt 26 verhindert. Weiterhin sind dem Sterilraum 23 noch nicht dargestellte Einrichtungen zur Sterilisierung der Folienbahn 1 und der Deckfolienbahn 4 vorgeschaltet, wie es an sich bekannt und daher nicht dargestellt ist.
Die Folienbahn 1 ist als Rolle 6 bevorratet, und läuft über Förderrollen 27 bis 30 ab, bevor sie über den Eintritt 24 in den Sterilraum 23 gelangt, wobei wenigstens eine der Förderrollen 27 bis 30 taktweise angetrieben ist, um jeweils einen entsprechenden Bahnabschnitt von der Rolle 6 abzuspulen.
Wie insbesondere aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist, weist die Heizstation 11 jeweils zwei, der Ober- oder Unterseite der Folienbahn 1 zugewandte Heizplatten 32 bis 35 auf, wobei die Heizplatten 32, 33 sowie die Heizplatten 34, 35 jeweils miteinander gekoppelt sind, und gemeinsam in Richtung der Doppelpfeile 36, 37 jeweils entgegengesetzt verfahrbar sind. Die Trennung in separate Heizplatten 32 bis 35 ermöglicht es, die beiden Heizplatten 32, 33 mit einer anderen Temperatur zu betreiben als die Heizplatten 34, 35, um eine allmähliche Erwärmung der Folienbahn 1 längs ihrer Förderrichtung 7 zu erreichen.
Erfindungswesentlich ist, dass die Heizplatten 32, 33 und 34, 35 nicht nur, wie an sich bekannt, gegen die Folienbahn 1 verfahrbar sind, sondern das diese zusätzlich längs der Förderrichtung 7 der Folienbahn 1 in Richtung der Doppelpfeile 38, 39 verfahrbar sind. Weiterhin entspricht der horizontale Verfahrweg der Heizplatten 32 bis 35 bzw. der Heizstation 11 der Länge eines Fördertaktes der Folienbahn 1 (wobei die Länge des Fördertaktes insbesondere der Einformstation 12 und der Füllstation 13 angepasst ist), und in der von der Einformstation 12 beabstandeten Stellung weist die Heizstation 11 einen Abstand von der Einformstation 12 auf, der wenigstens der Länge eines Fördertaktes der Folienbahn 1 entspricht.
Mit Bezug auf die Fig. 2 bis 5 wird die erfindungswesentliche Funktionsweise der Thermoformvorrichtung 10 dahingehend erläutert, dass sich die Heizstation 11 zunächst bei gegen die Folienbahn 1 gepressten Heizplatten 32 bis 35 in der von der Einformstation 12 beabstandeten Endlage findet, um die Folienbahn 1 auf der erforderliche Temperatur aufzuheizen (Fig. 2). Gleichzeitig werden in einen zwei Fördertakte zuvor erhitzten Folienbahnabschnitt in der Einformstation 12 mittels der beiden gegeneinander verfahrenbaren Formhälften 42, 43 Behälter 2 eingeformt.
Ist das Einformen der Behältnisse 2 in die Folienbahn 1 abgeschlossen, werden die beiden Formhälften 42, 43 wieder voneinander entfernt, um die Folienbahn 1 freizugeben. Dann wird die Heizstation 11 bei gegen die Folienbahn 1 gepressten Heizplatten 32 bis 35 um eine Taktlänge in Richtung der Einformstation 12 verfahren, wobei gleichzeitig der beim vorangegangenen Fördertakt erhitzte Folienbahnabschnitt in die Einformstation 12 gelangt (Fig. 3). Gleichzeitig und synchron, d. h. mit derselben Geschwindigkeit wird die Folienbahn 1 auch von der Fördereinrichtung 15 in deren Förderrichtung 7 gezogen, so dass in dem in die Einformstation 12 geförderten und erhitzten Folienbahnabschnitt keine bzw. nur unkritische Spannungen herrschen, die keinerlei Formveränderung der Folienbahn 1 hinsichtlich insbesondere ihrer Dicke bewirken.
Wesentlich ist somit neben der verfahrbaren Heizstation 11 die synchrone Betriebsweise der Fördereinrichtung 15, um die Folienbahn 1 möglichst spannungsfrei innerhalb des Sterilraums 23 zu fördern.
Jetzt werden die Heizplatten 32, 33 und 34, 35 von der Folienbahn 1 entsprechend der Fig. 4 beabstandet, und anschließend um die Länge eines Fördertakts entgegen der Förderrichtung 7 der Folienbahn 1 bewegt. Gleichzeitig werden die beiden Formhälften 42, 43 gegeneinander verfahren, um die nächsten Behältnisse 2 in die Folienbahn 1 einzuformen.
Wenn die Heizstation 11 entsprechend der Fig. 5 ihre von der Einformstation 12 beabstandete Endlage erreicht hat werden die Heizplatten 32, 33 und 34, 35 wieder gegen die Folienbahn 1 zu deren Erhitzung verfahren, worauf sich die Vorgänge wie beschrieben wiederholen.
Ergänzend wird erwähnt, dass es zur Vermeidung einer Abkühlung des unmittelbar vor der Einformstation 12 befindlichen Folienabschnitts der Folienbahn 1, der, bevor er in die Einformstation 12 gelangt während des Fördertaktes zuvor von der Heizstation 11 nicht beheizt wird, optional möglich ist, im Bereich vor der Einformstation 12 eine zusätzliche Heizeinrichtung in Form von beispielsweise zwei Infrarotstrahlern 44, 45 anzuordnen.

Claims

1. Thermoformvorrichtung (10), mit einer Heizeinrichtung (11) für eine endlose thermoverformbare Materialbahn (1) und einer Einformeinrichtung (12) für Behältnisse (2) o. ä. in die zuvor erwärmte Materialbahn (2), wobei die Heizeinrichtung (11) und die Einformeinrichtung (12) innerhalb eines gemeinsamen Maschinengehäuses (22) angeordnet sind, in dem aseptische Bedingungen herrschen, sowie mit einer Fördereinrichtung (15) zum taktweisen Transport der Materialbahn (1), wobei sich die Fördereinrichtung (15) an das Maschinengehäuse (22) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (11) in Anlagekontakt mit der Materialbahn (1) bringbar ist und gleichzeitig als zusätzliche Fördereinrichtung für die Materialbahn (1) wirkt und daß die Fördereinrichtung (15) und die Heizeinrichtung (11) für die Materialbahn (1) zum Vermeiden von Spannungen in der Materialbahn (1) zwischen der Heizeinrichtung (11) und der Einformeinrichtung (12) synchron in Förderrichtung der Materialbahn (1) antreibbar sind.

2. Thermoformvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (11) wenigstens zwei gegeneinander und gegen die Materialbahn (1) verfahrbare Heizplatten (32 bis 35) aufweist und daß die Heizplatten (32 bis 35) horizontal in Förderrichtung (7) der Materialbahn (1) verfahrbar sind.

3. Thermoformvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (11) unmittelbar vor der Einformeinrichtung (12) angeordnet ist, so daß die Heizeinrichtung (11) in der der Einformeinrichtung (12) zugewandten Endlage unmittelbar an diese anschießt.

4. Thermoformvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (15) Zangen (16, 17) aufweist.