DE1806491C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehältern durch Tiefziehen einer thermoplastischen Folie - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungsbehältern durch Tiefziehen einer thermoplastischen Folie

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fortlaufenden Herstellen von Verpackungsbehältern durch Tiefziehen einer thermoplastischen Folie und durch Aufsiegeln einer Verschlußfolie auf die Behälter sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer die Behälter fortlaufend formenden Tiefziehvorrichtung und einer dieser mittelbar nachgeschalteten Siegelvorrichtung.
Aus der GB-PS 6 83 135 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der zunächst eine auf einer Formwalze umlaufende Folie entsprechend der gewünschten Form des Verpakkungsbe.hälters tiefgezogen und danach auf den entstandenen, offenen Behälter eine Verschlußfolie aufgesiegelt wird. Das Tiefziehen selbst erfolgt mit Hilfe einer Gegenwalze, die in aller Regel mit konstanter Kraft gegen die Formwalze angepreßt wird. Mit derartigen Walzen läßt sich keine gleichmäßige Dicke des Behälterrandes erzielen, vielmehr wird in dem Moment, in dem sich eine Tiefziehform im Bereich des Walzenspaltes befindet, die gesamte Anpreßkraft nur auf die schmalen Folienstreifen außerhalb der Form wirken und diese stark verformen, wobei zusätzlich noch eine Materialabnahme durch das Hineinsaugen der Folie in die Tjefzjehform stattfindet; befindet sich dagegen keine Tiefziehform im Bereich des Walzenspaltes, so wirkt der Anpreßdruck auf die volle Breite der Folie, so daß diese weniger verformt wird. Daher
s werden die Längsränder bzw. die Stege zwischen nebeneinanderliegenden Behältern dünner ausfallen als die Querränder bzw. die Stege zwischen aufeinanderfolgenden Behältern. Hinzu kommt, daß sich im Bereich des Behälterrandes zusätzlich und gleichzeitig mit der von der Gegenwalze ausgeübten Anpressung in-mer auch die in die Tiefziehform hineingerichtete Materialverformung aaswirkt, und da letztere taktweise mit dem Durchgang der Tiefziehformen auftritt, wird zwangsläufig eine ungleichmäßige Einwirkung auf die Behälter- ränder erhalten. Durch diese unterschiedlichen Höhen der Behälterränder bzw. der Stege zwischen den Behältern ist eine feste und dichte Aufsiegelung der Verschlußfolie iauf der Behälterbahn mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit deren Hilfe ein sicheres Aufsiegeln einer Verschlußfolie auf tiefgezogene Behälter möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß nach dem Tiefziehen der Behälter die Bereiche der thermoplastischen Folie, auf die die Verschlußfolie aufgestellt wird, durch einen Walzvorgang, bei dem die Folie gegebenenfalls auf eine Temperatur unter ihrer Rückverformungstemperatur erwärmt ist, eine gleichmäßige Dicke erhalten. Die Verschlußfolie kann sich dadurch völlig eben auf die zugehörigen Bereiche der thermoplastischen Folie auflegen, und der Siegelvorgang läßt sich dann ohne weiteres derart durchführen, daß an allen Stellen rund um die Behälter eine feste Verbindung zwischen der thermoplastischen Folie und der Verschlußfolie entsteht Wird dabei die Folie vorteilhaft auf eine Temperatur unter ihrer Rückverformungstemperatur erwärmt, so wird der Walzvorgang erheblich vereinfacht, da durch die Wahl der Temperatur dafür gesorgt wird, daß sich die Spannungen, die aufgrund des Tiefziehvorganges in der thermoplastischen Folie entstanden sind, noch nicht wieder ausgleichen können,
d. h., daß die ausgeformten Behälter in ihrer Gestalt erhalten bleiben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen einer der Siegelvorrichtung vorgeschalteten, Vertiefungen für die Verpackungsbe hälter aufweisenden Tragwalze und einer Kalibrierwal ze ein Walzenspalt konstanter Höhe eingestellt ist, der hinter dem Punkt liegt, in dem das Behälterband auf die Tragwalze aufläuft. Dadurch, daß die Behälter in die entsprechenden Vertiefungen in der Tragwalze eingrei fen, wird eine Zentrierung der Behälter bewirkt, so daß sich die Verformung tatsächlich nur auf die seitlich von den Behältern abstehenden Folienbereiche erstreckt, während die Behälter selbst weder verquetscht noch deformiert werden. Um sicherzustellen, daß immer eine genügende Anzahl von Behältern mit den Vertiefungen im Eingriff stehen, bevor eine Verformung der thermoplastischen Folie durchgeführt wird, liegt der Walzenspalt konstanter Höhe zwischen der Tragwalze und der Kalibrierwalze hinter dem Punkt, in dem das
h > Behälterband auf die Tragwalze aufläuft.
Im Rahmen der Erfindung kann die Tragwalze auch durch einen Arbeitstisch mit Vertiefungen für die Verpackungsbehälter ersetzt werden, der sich relativ
zur Kalibrierwalze bewegen läßt.
In vorteilhafter Weise sind die Kalibrierwalze und/oder die Tragwalze beheizbar. Dadurch wird es möglich, die thermoplastische Folie ohne zusätzliche Heizvorrichtungen zur Erleichterung des Walzvorganges auf eine Temperatur unter ihrer Rückverformungstemperatur zu bringen.
Erfindungsgemäß weist die Kalibrierwalze und/oder die Tragwalze am Umfang Abstandsringe auf, wodurch eine sehr einfache Möglichkeit geschaffen wirrt, die Höhe des Walzenspaltes mit Sicherheit konstant zu halten. Es können jedoch auch andere Anschläge oder Abstandistücke zu diesem Zweck vorgesehen werden.
In vorteilhafter Weise ist bei Verwendung einer Formwalze zum Formen der Behälter die Kalibrierwalze gegenüber der Formwalze angeordnet. Dadurch ist eine zusätzliche Tragwalze für die Kalibrierwalze nicht mehr erforderlich. 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 tiefgezogenen Behälter als feste Gebilde die Tiefziehvorrichtung verlassen. Wird die Formwalze gier, hzeitig als Tragwalze für die Kalibrierwalze verwendet, so muß nur die Kühlung auf die erforderliche Temperatur eingestellt werden.
In vorteilhafter Weise ist bei Verwendung einer Siegelwalze diese als Kalibrierwalze ausgebildet. Dadurch kann auf eine zusätzliche Kalibrierwalze verzichtet werden. Durch die Erwärmung der Gegenwalze 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 das gewünschte Maß heruntergewalzt wird. Verwendet man in der Siegelvorrichtung umlaufende Abstandsringe zum Konstanthalten der Höhe des Walzenspaltes, so ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Behälterbahn zusätzlich in seitlicher Richtung geführt wird.
Die.Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in F i g. 1 und
F i g. 3 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung.
Bei der Ausführungsform nach -rig. I läuft ein Behälterband 1 aus thermoplastischer Folie mit tiefgezogenen Verpackungsbehältern 2 aus einer nicht dargestellten Füllstation kommend auf eine mit entsprechenden Vertiefungen für die Behälter versehene Tragwalze 3 auf. Die Tragwalze 3 bildet zusammen mit einer als Siegelwalze ausgebildete Kalibrierwalze 4 eine Siegelvorrichtung. Die Kalibrierwalze 4 ist beheizt und erwärmt eine ihr zugeführte Verschlußfolie 5. beispielsweise aus Aluminium, auf die erforderliche Siegeltemperatur. In dem Walzenspalt, der sich zwischen der Tragwalze 3 und der Kalibrierwalze 4 bildet, wird dann die Verschlußfolie 5 auf das Behälterband 1 aufgesiegelt. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Walzenspalt hinter dem Punkt liegt, in dem das Behältefbänd 1 auf die Trägwalze 3 aufläuft. Es sind also vordem Walzenspalt immer schon mehrere Behälter 2 mit den Vertiefungen der Tragwalze im Eingriff, so daß der Behälterband 1 ausreichend zentriert und festgehalten wird.
Um dafür zu sorgen, daß Dickenunterschiede im Behälterband 1, die durch den vorhergegangenen Tiefziehvorgang entstanden sind, beseitigt werden, damit ein korrektes Aufsiegeln der Verschlußfolie erfolgen kann, ist die Siegelwalze gleichzeitig als Kalibrierwalze 4 ausgebildet.
F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch die beiden Walzen, und zwar zur Verdeutlichung der Verhältnisse in einer Stellung, in der
ίο die Siegel- und Kalibrierwalze 4 ohne Anpreßdruck auf der auf das Behälterband 1 aufgebrachten Verschlußfolie 5 aufliegt Würde der Siegelvorgang in dieser Stellung durchgeführt, so käme es in dem minieren, zwischen zwei Behältern liegendem Bereich des Behälterbandes zu keiner ausreichenden Verbindung zwischen der thermoplastischen Folie und der Verschlußfolie. Um dies zu vermeiden, sind an der Kalibrierwalze 4 umlaufende Abstandsringe 6 angeordnet, die unter Erhöhung des Anpreßdruckes der Kalibrierwalze 4 die Breite des Walzenspaltes auf ein konstantes Maß einstellen. Dieses Maß ist so gewählt, daß in allen Bereichen des Behälterbaues außerhalb der Behälter 2 eine sichere Versiegelung gewährleistet wird. Dabei werden die dickeren Folienbereiche auf das erwünschte Maß heruntergewalzt. Die Anschläge verhindern, daß der Anpreßdruck eine zur Verletzung der Behäkerbahn bzw. der Verschlußfolie ausreichende Größe erreicht Die Tragwalze 3 ist ebenfalls beheizt, um das Behälterband 1 auf eine Temperatur zu bringen, die unterhalb seiner Rückverformungstemperatur liegt.
Dies erleichtert das Herunterwalzen der dickeren Folienbereiche, so daß Beschädigungen dieser Bereiche völlig ausgeschlossen sind.
F i g. 3 zeigt eine andere Anordnung zum Ausgleichen der Dickenunterschiede in der tiefgezogenen thermoplastischen Folie. In diesem Feile ist eine Kalibrierwalze 4a auf einer Formwalze 7 angeordnet Die thermoplastische Folie wird der Formwalze 7 zugeführt und gelangt dabei in den Bereich einer Heizvorrichtung 8, in der sie auf ihre Verformungstemperatur erwärmt wird. Anschließend erfolgt das Tiefziehen der Behälter, und zwar beispielsweise in der Weise, daß die thermoplastische Folie unter Einwirkung eines Vakuums in am Umfang der Formwalze angeordnete Behälterformen eingesaugt wird. Eine Kühlvorrichtung 9 sorgt dann dafür, daß das Behälterband von seine Verformi'tigstemperatur heruntergekühlt wird. Im übrigen ist auch die Formwalze 7 mit einer Kühleinrichtung versehen, da sie sonst unter der ständigen Einwirkung der Heizvorrichtung zu stark erwärmt würde. Bevor das Behälterband 1 die Formwalze 7 verläßt, wird es durch den zwischen Formwalze und Kalibrierwalze 4a gebildeten Walzenspalt hindurchgeführt, wobei die Bereiche, auf die anschließend die Verschlußfolie aufgesiegelt werden soll, auf ein gleichmäßiges Maß heruntergewalzt werden. Die Anordnung von Formwalzen 7 und Kalibrierwalzen 4a kann im wesentlichen der Anordnung entsprechen, die im Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben wurde. Im vorliegenden Fall ist es
bo besonders einfach, das Behälterband auf einer Temperatur unter seiner Rückverformungstemperatur zu halten, um den WälzVöfgäng zu erleichtern. Es lassen sieh nämlich ohne weiteres die Kühlvorrichtung 9 sowie die Kühlung der Formwalze 7 derart einstellen, daß das
hi erhitzte Behälterband auf die gewünschte Temperatur heruntergekühlt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum fortlaufenden Herstellen von Verpackungsbehältern durch Tiefziehen einer thermoplastischen Folie und durch Aufsiegeln einer Verschlußfolie auf die Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Tiefziehen der Behälter (2) die Bereiche der thermoplastischen Folie (1), auf die die Verschlußfolie (5) aufgesiegelt wird, durch einen Walzvorgang, bei dem die Folie gegebenenfalls auf eine Temperatur unter ihrer Rückverformungstemperatur erwärmt ist, eine gleichmäßige Dicke erhalten.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer die Behälter fortlaufend formenden Tiefziehvorrichtung und einer dieser mittelbar nachgeschalteten Siegelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer der Siegelvorrichtung vorgeschalteten, Vertiefungen für die Verpackungsbehälter (2) aufweisenden Tragwalze (3) und einer Kalibrierwalze (4) ein Walzenspalt konstanter Höhe eingestellt ist, der hinter dem Punkt liegt, in dem das Behälterband auf die Tragwalze (3) aufläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierwalze (4) und/oder die Tragwalze (3) beheizbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierwalze (4) und/oder die Tragwalze (3) am Umfang Abstandsringe (6) aufweisen.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Formwalze (7) zum Formen der Behälter die Kalibrierwalze (4a) gegenüber der Formwalze angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Siegelwalze diese als Kalibrierwalze (4) ausgebildet ist
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DE3344441A1 (de) * 1983-12-08 1985-06-20 Alcan Ohler GmbH, 5970 Plettenberg Verfahren und vorrichtung zum versiegeln einer konserven- oder praeservenbehaelters

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