DE1806491A1

DE1806491A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehaeltern

Info

Publication number: DE1806491A1
Application number: DE19681806491
Authority: DE
Inventors: Karl Klein; Kurt Walter
Original assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 1968-10-31
Filing date: 1968-10-31
Publication date: 1970-05-14
Also published as: DE1806491C3; DE1806491B2

Description

Verfahren und Vorrichtung um Heratellen von Vorpackungsbehälterr Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen vou Verpackungsbehältern durch Tiefziehen einer thermoplastischen Folie und zum Verschlioßen der Behälter durch Aufsiegeln einer Vorschluß folie.
Bei derartigen Verfahren tritt der Nachteil auf, daß die Verschlußfolie rund um die tiefgezogenen Verpackungsbehälter nicht an allen Stellen fest und dicht mit der thert:ioplastischen Folie veraiegelt wird. Dies Art dann zu undichten Behältern und Je nach der Art des zu verpackenden Gutes zu einem i'nhen Prozentsatz an Ausschußproduktion. Die mangelhafue Versiagelung der Verschlußfolie mit der thermoplastischen Folie ist darauf zurückzuführen, daß die thermoplastische Folie aufgrund des Tieiziehverfahrens ill den Bereichen, auf die die Verschlußfolie aufgesiegelt wird, keine gelichmäßige Dicke aufweist. Insbesondere ist dies dann der Fall, enn Uber der Breite der thermoplastischen Folie nicht nur ein Behälter, sondern mehrere nebeneinander liegende Behälter ausgeformt werden. Während des Tiefziehvorganges wird nämlich das fur das Ausformen der Behalter benötigte Material der Folienbahn nicht gleichmilßig Uber ihre gesamte Breite, sondern vielmehr rund um die entstehenden Behälte@ entnommen. Dadurch bilden sich in den Abschnitten, die zwischen zwei Behflltern liegen, dünne Bereiche in der nach dem Tiefziehen seitlich von den Verpackungsbehältern abstehenden thermoplastischen Folien.
Nach der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, bei dem dieser Nachteil nicht mehr auftreten kann.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche der thermoplastischen Folie, auf die die Verschluß folie aufgesiegelt wird, nach dem Tiefziehen der Verpackungsbehälter durch einen Walzvorgang eine gleichmäßige Dicke erhalten. Die Verschlußfolle kann sich also völlig eben uf die zugchbrigen Bereiche der thermoplastischen Folie auflogen und der Siegelvergang läßt sich dann ohne weiteres derart durchführen, daß an allen Stellen rund n die Behälter eine feste Verbindung zwischen der thermoplastischen Folie und der Verschlußfolie entsteht.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die thermoplastische Folie fUr den Walzvorgang auf eine Temperatur unter ihrer RUckverformung0temperatur erwärmt wird Auf diese Weise läßt sich der Walzvorgang erheblich einfacher durchführen. Durch die Wahl der Temperatur wird dabei daftir gesorgt, daß sich die Spannungen, die aufgrund des Tiefziehvorganges in er thermoplastlschen Folge entstanden sind, nach nicht wieder ausgleichen können, d.h. daß die ausgeformten Behälter in ihrer Gestalt erhalten bleiben.
Eine Vorrichtung, mit der sich das Verfahren nach der Erfindung in ganz besonders vorteilhafter Weise durchführen läßt, ist gekennzeichnet durch einen Walzenspalt konstanter Höhe zwischen einer Kalibrierwalze und einer Ausnehmungen für die Behälter aufweisenden und relativ zur Kalibrierwalze bewegbaren Vorrichtung.
Die Höhe des Walzenspaltes wird bei dieser Vorrichtung so eingestellt, daß sämtliche Bereiche der thermoplastischon Folie, die beim Siegelvorgang mit der Verschluß.
folie verbunden werden sollen, eine gleichmäßige Dicke erhalten. Die Vorrichtung, die mit der Kalibrierwalze zusammenarbeitet und Ausnehmungen fUr die Behälter aufweist, zentriert die thermoplastische Folie und legt sie derart fest, daß während des Walzvorganges keine unkontrollierbaren Verformungen der thermoplastischen Folie austreten kennen. Dadurch, daß die Behälter in die entaprechenden Ausnehmungen eingreifen, wird daftir gesorgt, daß sich die Verformung tatsächlich nur auf die seitlich von den Behältern abstehenden Polienbew reiche erstreckt und daß die Behälter selbst in keiner Weise verquetscht oder deformiert werden.
Die Vorrichtung mit den Ausnehmungen fUr die BehElter kann beliebig ausgebildet sein. Beispielawelse kann sie die Form eines Arbeitstisches aufweisen, der sich relativ zu der Kalibrierwalze bewegen l2t. orzugstelle ist Jedoch die Ausnehmungen fUr die Behälter aufweisende Vorrlehtung als Gegenwalze ausgebildet.
Die Folie mit den ausgeformten Verpzckungsbehältern kann dann als kontinuierlich bewegtes Behälterband auf die Gegenwalze auflaufen, wobei die Behälter nach Art einer Verzahnung in entsprechende Vertiefungen am Umfang der Gegenwalze eingreifen. Man wählt dabei mit Vorteil eine Anordnung von Kalibrierwalze und Gegenwalze, bei der der gebildete Walzenspalt in Laufrichtung gesehen hinter dem Punkt liegt, in dem das Folienband auf die Gegenwalze auflRuSt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß immer eine genügende Anzahl von Behältern mit den Vertiefungen im Eingriff stehen, hevor eine. Verformung der thermoplastischen Folie durchgefUhrt wird.
Vorteilhafterweise ist die Kalibrierwalze und/oder die Gegenwalze beheizbar. Dies ermöglicht es, die thermoplastische Folie ohne zusätzliche Heizvorrichtungen zur Erleichterung des Walzvorganges auf eine Temperatur unter ihrer RUcIcverforinungtemperatur zu bringen.
Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung Weist die Kalibrierwalze und/oder die Gegenwalze am Umfang umlaufende Abstandsringe auf. Dies stellt eine sehr einfache Möglichkeit dar, die Höhe des Walzenspaltes mit Sicherheit konstant zu halten.
Es können jedoch auch ardere Anschläge oder Abstandsstäcke für diesen Zweck @@rgesehen werden.
Vorzugsweise ist dei Verwemiung einer Formwalze in der Tiefziehvorrichtung die Kalibrierwalze auf der Formwalze angeordnet. Die Vorrichtung läßt sich auf diese Welse ganz besonders einfach ausgastalten, da eine zunätzliche Gegenwalze fiir die Kalibrierwalze nicht mehr erforderlich ist. Außerdem kann die thermoplastische Folie ohne weiteres auf einer Temperatur unter ihrer Rückverformungstemperatur gehalten werden.
In der Regel kühlt man nämlich die Formwalze, damit die tiefgezegenen Bchälter als feste Gebilde die Tiefziehvorrichtung verlassen. Wird die Formwalze gleichzeitig als Gegenwalze verwendet, so muß nur die Kühlung auf die erforderliché Temperatur eingestellt werden.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist bei Verwendung einer Siegclwalze in der Siegelvorrichtung diese Siegelwalze als Kalibrierwalze ausgebildet. Auch dies trägt zur Vereinfachung der Vorrichtung bei, da auf eine zusätzliche Ealibrierwalze verzichtet werden kann. Durch die Erwärmung der Gegemwalze wird dabei sichergestellt, daß es während des gleichzeitigen Siegel- und Kalibriervorganges nicht zu einer Zerstörung der beispielsweise aus Aluminium bestehenden Verschlußfolie in den Bereichen kommt, in denen die thermoplastische Folie auf daß geXunachte Maß heruntorgewalzt wird. Verwendet man in der 8iegelverrichtung umlaufende Abstandsringe zur Konstanthaltung der Höhe den Walzenspaltes, eo ergibt sioh der weitere Vorteil, daß die Behälterbahn zusätzlich in soitlicher Richtung gerührt werden Icann.
Auf den belllegendon Zeichnungen, die auch zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen, sind Ausführungsformen der Vorrichtung nach der erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine sweite Ausführungsform der Vorrichtung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 läuft ein E*-hälterband 1 aus thermoplastischer Folie mit tiefgezogenen Verpackungsbehältern 2 aus einer nicht dergestellten Füllstation kommend auf eine mit entsprechenden Vertiefungen für die Behälter verschene Gegenwalze 3 auf. Die Gegenwalze 3 bildet zusammen mit einer Siegelwalze 4 eine Siegelvorrichtung. Die Siegelwelze 4 ist beheizt und erwärmt eine ihr zugeführte Verschlußfolie 5, beispielsweise aus Aluminium, auf die erforderliche Siegeltemperatur. In dem Walzenspalt, der sich zwischen der Gegenwalze 3 und der Siogelwalze 4 bildet, wird denn die Verschlußfolie 5 auf das Behälterband 1 aufgesiegelt. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Waizenspalt hinter dem Punkt liegt, in dem das Folienband 1 auf die Gegenwalze 3 aufläuft. Es sind also vor dem Walzenspalt immer schon mehrere Behälter 2 mit den Vertiefungen der Gegenwalze im Eingriff, so daß das Folienband 1 ausreichond zentriert und festgehalten wird.
Um daftir zu sorgen, daß Dickenunterschiede im Behälterband 1, die durch den vorhergegangenen Tlef2iehvorgang entstanden sind, beseitigt werden, damit ein korrektes Aufsiegeln der Verschlußfolie erfolgen kann, ist die Siegelwalze 4 gleichzeitig als Xalibrierwalze ausgebildet.
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch die beiden Walzen, und zwar zur Verdeutlichung der Verhältnisse in einer Stellung, in der die Siegel- und Kalibrierwalze 4 ohne Anpreßdruck auf der auf das Benälterband 1 aufgebrachten Verschlußfolie 5 aufliegt. Würde der Siegelvorgang in dieser Stellung durchgeführt, so käme es in dem mittleren, zwischen zwei Behältern liegendem Bereich des Behälterbandes zu keiner ausreichenden Verbindung zwischen der thermopiastischen Folie und der Verschlußfolie, Um dies zu vermeiden, sind en der Walze 4 umlaufende Abstandsringe 6 angeorduet, die unter Erhöhung des Anpreßdruckes der Walze 4 die Breite des Walzenspaltes auf ein konstantes Maß einstellen, Dieses Maß ist so gewählt, daß in allen Bereichen des Behälterbandes außerhalb der Behälter 2 eine sichere Versiegelung gewährleistet wird. Dabei werden die dickeren Folienbereiche auf das er@ünschte Maß herantergswalzt. Die Anschläge verhindern. daß der Anpreßdruck eine zur Verletzung der Behälterbahn bzw. der Verschlußfolie ausreichende Größe erreicht. Die Gegemwalze 3 ist abenfalle behsizt, um das Behälterband 1 auf eine Temperatur zu bringen, die unterhalb seiner Rückverformungstemperatur liegt. Dies erleichtert das flerunterwalzen der dicleren Folienbereiche, so daß Beachädigungen dieser Bereiche völlig ausgeschlossen sind.
Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung zum Ausgleichen der Dickenunterschiede in der tiefgezogenen thermoplest schen Folie. In diesem Falle ist eine Kalibrienwalze 4a auf einer Formwalze 7 angeordnet. Die thermoplastische Folie wird der Formwalze 7 zugeführt und gelangt dabei in den Bereich einer Heizvorrichtung.
in der sie auf ihre Verformungstemperatur erwärmt wird.
Anschließend erfolgt das Tiefziehen der Bchälter und zwar beispielsweise I der Weise, daß die thermoplastische Folie unter Einwirkung eines Vakuums in zum Umfang der Formfwalze angeordnete Behälterformen hineingesaugt wird.
Eie KUhlvorrichtung 9 sorgt dann dafür. der das Behälterband von seine- Verfortnungstemperatur heruntergekühlt wird. Im übrigen ist auch die Formwalze 7 niit einer Kühleinrichtung versehen, da sie sieh sonst unter der ständigen Einwirkung der Heizvorrichtung zu stark erwärmen würde. Bevor das Behältcrband 1 die Formwalze 7 verläßt, wird es durch den zwischen Forirwaize und Kalibrierwalze 4a gebildeten Walzenspalt hindurchgeführt, wobei die Bereiche, auf die anschließend die Verschlußfolie aufgesiegelt werden soll, auf ein gleichmäßiges Maß heruntergewalzt werden. Die Anordmung von Formwalzen 7 und Xalibrierwalzen 4a kann im wesentlichen der Anordnung entsprechen, die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde. Im vorlicgenden Fall ist es besonders einfach, das Bchälterband auf einer Temperatur unter seiner Rückverformungstemperatur zu halten, um den Walzvorgang zu erleichtern. Es lassen sich nämlich ohne weiteres die Kühlvorrichtung 9 sowie die Kühlung der Formwalze 7 derart einstellen, daß das erhitzte Bchälterband auf die gewUnschte Temperatur heruntergekühlt wird.
Abgesehen von den beachriebenen Ausführungsformen besteht auoh die Möglichkeit, an einer beliebigen Tell. zwischen der Tiefziehvorrichtung und der Singelvorricbtung eine unabhängig erbeitende Kalibriorvorrichtung anzuordnen. Diese Kalibriervorrichtung kann obemfalls aus zwei Walzen bestehen. Die Gegenwalze kant Jedoch auch durch einen Arbeitstisch mit Auenehmungen für die Verpackungsbehälter ersetzt werden.
Allerdings mtlssen dann Kalibrierwalze und Arbeitstisch relativ zueinander verschiebbar sein.
Anstelle der in Fig. 2 gezeigten Abstandsringe können beliebige anders angeordnete oder anders geartete Anschlagelemente vorgeschen werden.
Wird eine Vorrichtung verwendet, die aus einer Tiefziehvcrrtchtung mit einer Formwalze und aus einer Siegelvorrichtung mit einer Siegelwalze besteht, so kann man auch gleichzeitig auf der Formwalze eine Kalibrierwalze anordnen und die Siegelwalze als Kalibriewalze ausbilden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Verpackungsbehältern durch Tiefzichen einer thermoplastischen Folie und zum Verschließen der Behälter durch Ausspiegeln einer Verschlußfolie, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t, daß die Bereiche der thermoplastischen Folie, auf de die Verschlußfolie aufgesiegelt wird, nach dem Tiefziehen der Verpackungsbehälter durch einen Walzvorgang eine gleichmäßige Dicke erhalten.

2. Verfahren nach Ansprueh 1, dadurch g G -k e n n z e i c h n e t, daß die thermoplastische Folie rUr den Walzvorgang auf eine Temperatur unter ihrer Rückverformungstemperatur erwärmt wird.

3. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 2 mit einer Tiefzieh- und einer Siegelvorrichtung, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Walzenspalt konstanter Höhe zwischen einer Ausneh mungen für die Behälter aufweisenden und relativ zur Kalibrierwalze bewegbaren Vorrichtung

4. Vorrichtung nach Anspruch 3i dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Ausnehmungen für die Behälter aufweisende Vorrichtung als Gegenwalze ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kalibrierwalze und/oder die Gegenwzlze beheizbar ist.

6. Vorrichtung nach Auspruch 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dlp Kalibrierwalze und/oder die Gegenwalze am Umfang umlaufende Abstandsring. aufweist.

7. Vorrichtung nach Aknapruch 3 bis 6, dadurch g o k e n n z e i c h n e t, daß bei Verwendung einer Formwalze in der Tiefziehvorrichtung die Kalibrierwalze auf der Formwalze angeordrwet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 66 dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t, daß bei Verwendung einer Siegelwaize in der Siegelvorrichtung diese Siegelwalze als Kalibrierwalze ausgebildet ist.