DE102007053034B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältern - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Befüllen von Behältern (2), mit einer Befüllvorrichtung (9), einer integrierten Verschließvorrichtung (10) für die befüllten Behälter (2), und einer Transportvorrichtung (8) für die Behälter (2), wobei die Behälter (2) aus thermoplastisch geformten Hohlkörpern gebildet sind und mit flüssigem und/oder granulatförmigem Material in der Befüllvorrichtung (9) befüllbar sind, dass die Transportvorrichtung (8) für die Behälter (2) mit einer Thermoformvorrichtung (6) verbunden ist, in der aus einer flächigen Folie (4) eines thermoplastischen Kunststoffmaterials die Behälter (2) formbar und aus der Folie (4) heraustrennbar sind und dass die Thermoformvorrichtung (6) mit der Transportvorrichtung (8) integraler Bestandteil der Vorrichtung (1) zum Befüllen der Behälter (2) ist, mit der ein unterbrechungsfreier Ablauf von der Formung der Behälter (2) bis zum Befüllen durchführbar ist, wobei die Verschließvorrichtung (10) eine weitere Thermoformvorrichtung aufweist, in der aus einer flächigen Folie (11) thermoplastischen Kunststoffmaterials die Deckel für die Behälter (2) formbar und aus der Folie (11) heraustrennbar und auf die Behälter (2) aufbringbar sind, wobei auch die weitere Thermoformvorrichtung mit der Verschließvorrichtung (10) integraler Bestandteil der Vorrichtung (1) zum Befüllen der Behälter (2) ist, mit der ein unterbrechungsfreier Ablauf von der Formung der Behälter (2) bis zum Befüllen durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneidevorrichtung (14) vorhanden ist, in die die Reste der Folie (4) nach dem Heraustrennen der Behälter (2) aus der Folie (4) führbar sind und von dort als Schnittreste entsorgbar sind.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befüllen und insbesondere auch zum Herstellen und Verschließen von Behältern, insbesondere mit Flüssigkeiten oder granulatförmigen Material, ausgehend von den gattungsgemäßen Merkmalen der Ansprüche 1 und 6.
  • Es ist beispielsweise aus der DE 10 2005 023 810 A1 bekannt, dass bei einer Verpackungsstation für Stückgüter, diese Stückgüter über eine erste Fördervorrichtung zu der Verpackungsstation gebracht werden und über eine zweite Fördervorrichtung werden die Behälter für die Stückgüter zugeführt. Die Stückgüter und die Behälter werden dabei mit entsprechenden Handlingsautomaten bewegt und einschließlich des Einpackens und des Verschließens der Schachtel in der Verpackungsstation geführt. Außerdem ist aus diesem Stand der Technik bekannt, dass mindestens ein weiterer Pfad für eine sogenannte Aufrichtanordnung vorhanden ist, mit der aus einer geschnittenen Kartonvorlage jeweils der Behälter durch Aufrichten der Seitenwände gefaltet wird.
  • Weiterhin ist aus der DE 1 124 669 A für sich gesehen bekannt, dass Kunststoffbehälter mittels eines Thermoformverfahrens mit zum Beispiel einem beheizbaren Stempel aus einer Folie thermoplastischen Kunststoffs geformt werden.
  • Die US 3 874 143 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Blisterpackungen, wobei eine in Blisterform ausgebildete Folie gefüllt und durch Befestigung an einer zusätzlichen Folie verschlossen wird.
  • Die DE 25 18 088 A1 , DE 37 22 214 A1 , US 3 221 472 A und DE 203 21 411 U1 offenbaren ebenfalls Vorrichtungen zum Befüllen von Behältern.
  • Nachteilig ist bei dem bekannten Verfahren, dass die Behälter bisher in einem relativ aufwändigen Verfahren separat hergestellt werden, bzw. höchstens vorgeformt werden, und dann extra gelagert, zugeführt und gehandelt werden müssen, was insbesondere bei Hohlkörpern aus Kunststoff als zu befüllende Behälter einen relativ großen und komplizierten Logistikaufwand erfordert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht von einer Vorrichtung und einem Verfahren nach dem Oberbegriff der Vorrichtungs- und Verfahrensansprüche aus und soll dahingehend weiterentwickelt werden, dass eine ein kompakter Aufbau der Befüllvorrichtung, insbesondere auch zum Befüllen von Behältern mit Flüssigkeiten oder granulatförmigen Material in Behälter aus Kunststoff, erreichbar ist.
  • Gemäß der Erfindung sind die Behälter aus thermoplastisch geformten Hohlkörpern gebildet und anschließend mit flüssigem und/oder granulatförmigen Material in einer Befüllvorrichtung befüllbar. Die Zuführvorrichtung für die Behälter ist erfindungsgemäß Bestandteil einer Thermoformvorrichtung für die Hohlkörper, wobei diese aus einer flächigen Folie thermoplastischen Kunststoffmaterials formbar und aus der Folie heraustrennbar sind. Die Thermoformvorrichtung mit der Zuführvorrichtung ist gemäß der Erfindung integraler Bestandteil der Vorrichtung zum Befüllen der Behälter, mit der ein unterbrechungsfreier Ablauf von der Formung der Behälter bis zum Befüllen durchführbar ist.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß für ein ebenfalls integriertes Verschließen der befüllten Behälter eine weitere Thermoformvorrichtung vorhanden, in der aus einer flächigen Folie thermoplastischen Kunststoffmaterials die Deckel für die Behälter formbar und aus der Folie heraustrennbar und auf die Behälter aufbringbar sind. Hierbei ist eine weitere Thermoformvorrichtung mit der Verschließvorrichtung integraler Bestandteil der Vorrichtung zum Befüllen der Behälter, mit der ein unterbrechungsfreier Ablauf von der Formung der Behälter bis zum Befüllen durchführbar ist. Alternativ kann der Behälter ebenso mit einer flachen Folie versiegelt werden.
  • Im Einzelnen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Verlauf der Bearbeitungsrichtung eine rollenförmige Abgabestation für die thermoplastische Folie, eine Heizstation zur Erhitzen der Folie, eine Thermoformvorrichtung mit, vorzugsweise beheizbaren Stempeln, zur Formung der Behälter als Hohlkörper, eine Stanzvorrichtung zum Heraustanzen der Hohlkörper aus der Folie, eine Transportvorrichtung zum Transport der Hohlkörper einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Befüllvorrichtung, eine Befüllvorrichtung mit einzelnen oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen korrespondierend zu Anordnung der angelieferten Hohlkörper angeordneten Befüllstutzen und zuletzt eine Ausgabevorrichtung für die befüllten Hohlkörper als Behälter aufweisen.
  • Darüber hinaus ist es auch möglich, dass gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise eine zweite Thermoformvorrichtung vorhanden ist, vorzugsweise mit beheizbaren Stempeln zur Formung der Deckel für die Behälter und mit einer zweiten rollenförmigen Abgabestation für diese thermoplastische Folie. Ferner kann auch hier eine Stanzvorrichtung zum Heraustanzen der Deckel aus der Folie und eine Transportvorrichtung zum Transport der Deckel einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Verschließvorrichtung zum Verschließen der befüllten Hohlkörper als Behälter auf einfache Weise angeordnet werden.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Schneidevorrichtung vorhanden, in die die Reste der Folie nach dem Heraustrennen der Behälter aus der Folie führbar und von dort als Schnittreste entsorgbar sind.
  • Mit einem Verfahren zum Befüllen von Behältern mit einer Befüllvorrichtung und einer Zuführvorrichtung für die Behälter in einer zuvor beschriebenen Vorrichtung können folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
    • - in einem ersten Schritt wird die thermoplastische Folie in einer Heizstation erhitzt,
    • - in einem zweiten Schritt werden die Behälter als Hohlkörper mit, vorzugsweise beheizbaren Stempeln, geformt,
    • - in einem dritten Schritt werden die Behälter aus der Folie herausgestanzt,
    • - in einem vierten Schritt werden die Behälter einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Befüllvorrichtung geführt,
    • - in einem fünften Schritt werden die Behälter in der Befüllvorrichtung mit einzelnen oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen korrespondierend zu Anordnung der angelieferten Behälter angeordneten Befüllstutzen befüllt,
    • - in einem letzten Schritt werden die befüllten Behälter aus der Vorrichtung heraustransportiert,
    • - in einem ersten Zwischenschritt werden in einer zweiten Thermoformvorrichtung Deckel für die Behälter mit einer zweiten rollenförmige Abgabestation für die thermoplastische Folie erzeugt,
    • - in einem zweiten Zwischenschritt werden die Deckel aus der Folie herausgestanzt,
    • - in einem dritten Zwischenschritt werden die Deckel einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Verschließvorrichtung zum Verschließen der befüllten Behälter geführt und
    in einem weiteren Zwischenschritt werden die Reste der Folie nach dem Heraustrennen der Behälter aus der Folie zerschnitten und von dort als Schnittreste entsorgt.
  • Alternativ kann ebenso eine flache Deckelfolie zugeführt werden, welche anschließend versiegelt und gemeinsam mit dem Behälter ausgeschnitten wird.
  • Eine Anwendung der Erfindung ergibt sich in vorteilhafter Weise, wenn die Behälter mit Kaffeepulver oder ähnlichem granulatförmiges Material bzw. mit Kaffee, Milch oder ähnlicher Flüssigkeit befüllt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine erste schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    • 2 eine dreidimensionale Ansicht auf die Vorrichtung nach der 1.
  • Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden wird anhand 1 und 2 eine Vorrichtung 1 beschrieben, die als kombinierte Thermoform-, Transport-, Füll- und Verschließmaschine für die Herstellung und Befüllung von als Hohlkörper ausgebildeten Behältern 2 geeignet ist.
  • Von einer Rolle 3 wird eine Folie 4 aus thermoplastisch verformbaren Kunststoffmaterial abgewickelt und einer Thermoformvorrichtung 6 mit Stempeln 6a zur Herausbildung der Behälter 2 als Hohlkörper zugeführt. In einer Stanzvorrichtung 7 werden die Behälter 2 herausgestanzt und in Gruppen angeordnet über eine Transportvorrichtung 8 einer Befüllvorrichtung 9 zugeführt.
  • In der Befüllvorrichtung 9 werden die Behälter 2 beim Ausführungsbeispiel mit zum Beispiel Kaffeepulver über Befüllstutzen 9a befüllt und anschließend einer Verschließvorrichtung zugeführt, in der aus einer weiteren Folie 11 Deckel geformt und herausgestanzt werden und anschließend auf die Behälter 2 gebracht werden. In einer Versiegel- und Evakuierungsstation 12 können nun die Behälter 2 noch evakuiert und versiegelt werden, bevor die so befüllten und versiegelten Behälter 2 über eine Transportvorrichtung 13 aus der Vorrichtung 1 heraustransportiert werden.
  • Weiterhin ist noch eine Scheidevorrichtung 14 vorhanden, in der die Reste der Folie 4 nach dem Herausstanzen der Behälter 2 aus der Folie 4 zerschnitten und entsorgt werden können.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Befüllen von Behältern (2), mit einer Befüllvorrichtung (9), einer integrierten Verschließvorrichtung (10) für die befüllten Behälter (2), und einer Transportvorrichtung (8) für die Behälter (2), wobei die Behälter (2) aus thermoplastisch geformten Hohlkörpern gebildet sind und mit flüssigem und/oder granulatförmigem Material in der Befüllvorrichtung (9) befüllbar sind, dass die Transportvorrichtung (8) für die Behälter (2) mit einer Thermoformvorrichtung (6) verbunden ist, in der aus einer flächigen Folie (4) eines thermoplastischen Kunststoffmaterials die Behälter (2) formbar und aus der Folie (4) heraustrennbar sind und dass die Thermoformvorrichtung (6) mit der Transportvorrichtung (8) integraler Bestandteil der Vorrichtung (1) zum Befüllen der Behälter (2) ist, mit der ein unterbrechungsfreier Ablauf von der Formung der Behälter (2) bis zum Befüllen durchführbar ist, wobei die Verschließvorrichtung (10) eine weitere Thermoformvorrichtung aufweist, in der aus einer flächigen Folie (11) thermoplastischen Kunststoffmaterials die Deckel für die Behälter (2) formbar und aus der Folie (11) heraustrennbar und auf die Behälter (2) aufbringbar sind, wobei auch die weitere Thermoformvorrichtung mit der Verschließvorrichtung (10) integraler Bestandteil der Vorrichtung (1) zum Befüllen der Behälter (2) ist, mit der ein unterbrechungsfreier Ablauf von der Formung der Behälter (2) bis zum Befüllen durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneidevorrichtung (14) vorhanden ist, in die die Reste der Folie (4) nach dem Heraustrennen der Behälter (2) aus der Folie (4) führbar sind und von dort als Schnittreste entsorgbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) folgende Vorrichtungsteile im Verlauf der Bearbeitungsrichtung aufweist: - eine rollenförmige Abgabestation (3) für die thermoplastische Folie (4), - eine Heizstation (5) zur Erhitzen der Folie (4), - die Thermoformvorrichtung (6) mit, vorzugsweise beheizbaren Stempeln (6a), zur Formung der Behälter (2) als Hohlkörper, - eine Stanzvorrichtung (7) zum Herausstanzen der Behälter (2) aus der Folie (4), - eine Transportvorrichtung (8) zum Transport der Behälter (2) einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Befüllvorrichtung (9), - die Befüllvorrichtung (9) mit einzelnen oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen korrespondierend zu einer Anordnung der angelieferten Behälter angeordneten Befüllstutzen (9a), - eine Ausgabevorrichtung (13) für die befüllten Behälter (2).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) folgende Vorrichtungsteile im Verlauf der Behandlungsrichtung aufweist: - eine zweite Thermoformvorrichtung mit, vorzugsweise beheizbaren Stempeln, zur Formung der Deckel für die Behälter (2) mit einer zweiten rollenförmigen Abgabestation für die thermoplastische Folie (11), - eine Stanzvorrichtung zum Herausstanzen der Deckel aus der Folie (11), - eine Transportvorrichtung zum Transport der Deckel einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Verschließvorrichtung (10) zum Verschließen der befüllten Behälter (2).
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Versiegel- und Evakuierungsstation (12) die Behälter (2) evakuierbar und versiegelbar sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Versiegel- und Evakuierungsstation (12) den Behältern (2) eine flache Deckelfolie zugeführt wird, welche anschließend versiegelt und gemeinsam mit dem Behälter (2) ausgeschnitten wird.
  6. Verfahren zum Befüllen von Behältern (2) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befüllen der Behälter (2) mit der Befüllvorrichtung (9) und der Transportvorrichtung (8) für die Behälter (2) in der Vorrichtung (1) folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: - in einem ersten Schritt wird die thermoplastische Folie (4) in einer Heizstation (5) erhitzt, - in einem zweiten Schritt werden die Behälter (2) als Hohlkörper mit, vorzugsweise beheizbaren Stempeln (6a), geformt, - in einem dritten Schritt werden die Behälter (2) aus der Folie (4) herausgestanzt, - in einem vierten Schritt werden die Behälter (2) einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Befüllvorrichtung (9) geführt, - in einem fünften Schritt werden die Behälter (2) in der Befüllvorrichtung (9) mit einzelnen oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen korrespondierend zu einer Anordnung der angelieferten Behälter (2) angeordneten Befüllstutzen (9a) mit flüssigem und/oder granulatförmigem Material befüllt, - in einem letzten Schritt werden die befüllten Behälter (2) aus der Vorrichtung (1) heraustransportiert, - in einem ersten Zwischenschritt werden in einer zweiten Thermoformvorrichtung Deckel für die Behälter (2) mit einer zweiten rollenförmigen Abgabestation für die thermoplastische Folie (11) erzeugt, - in einem zweiten Zwischenschritt werden die Deckel aus der Folie (11) herausgestanzt, - in einem dritten Zwischenschritt werden die Deckel einzeln oder in vorgegebenen ein- oder mehrreihigen Gruppen zu der Verschließvorrichtung (10) zum Verschließen der befüllten Behälter (2) geführt und - in einem weiteren Zwischenschritt werden die Reste der Folie (4) nach dem Heraustrennen der Behälter (2) aus der Folie (4) zerschnitten und von dort als Schnittreste entsorgt.
  7. Anwendung einer Vorrichtung oder eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) mit Kaffeepulver oder ähnlichem granulatförmigen Material befüllbar sind.
  8. Anwendung einer Vorrichtung oder eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (2) mit Kaffee, Milch oder ähnlicher Flüssigkeit befüllbar sind.
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