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Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Verpackungsbehältern.
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Die Erfindung betrifft sin Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen
von Verpackungsbehältern mit einem vorgeformten Behäl+eraußenmantel und einer abgedichteten
Innenauskleidung aus Kunststoff.
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Bisher bereitet das Herstellen und Füllen von Verpackungsbehältern
mit einem vorgeformten Behälteraußenmantel und einer abgedichteten Innenauskleidung
aus Kunststoff erhebliche Schwierigkeiten, und es ist eine Vielzahl von Vorrichtungen
erforderlich, um zunächst die Außenbehälter und die Innenauskleidung getrennt voneinander
in der gewünschten Form hersub stellen und nach ihrer Vereinigung und nach Füllen
mit dem Verpackungsgut abgedichtet zu verschließen.
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Ler Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu
vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mt denen es in einfacher
Weise möglich ist, einen Verpackungsbehälter mit einem vorgeformten Behälteraußenmantel
und einer abgedichteten Innenauskleidung aus Kunststoff herzustellen und nach Füllen
mit dem Verpackungsgut abgedichtet zu verschließen.
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Diese Aufgabe findet ihre Lösung gemäß der Erfindung dadurch, daß
die Innenauskleidung aus Kunststoff durch Blasformen der-T in den vorgeformten Behälteraußenmantel
eingebracht wird, daß der Behälteraußenmantel während des Formvorganges mindestens
einen Teil des Formhohlraumes zum Ausformen der Innenauskleidung bildet.
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Der Behälteraußenmantel wird dabei vorteilhafterweise aus Karton cdsr
Pappe vorgeformt und weist Endlappen oder -klappen auf, an einem Ende des Behälteraußenmantels
bereits vor dem Hlasformvorgang geschlossen werden, während die Lappen am andoren
Ende des Behälteraußenmantels geöffnet gehalten und erst während des Blasformvorganges
durch einen Formkopf geschlossen werden Die Behälterinnenauskleidung wird vor dem
Blasformvorgang in Form eines an einem Ende verschlossenen Schlauches in den Behälteraußenmantel
extrudiert und anschließend an den Bstrusionsvorgang wird der Schlauch durch Zufuhr
von Druckluft aufgeblasen und in Berührung mit der Wandung des Behälter außenmantels
gebracht. Vorteilhafterweise werden dabei der extrudierte Schlauch und die Druckluft
über einen gemeinsamen Formkopf zugeführt. Der mit der Innenauskleidung versehene
Behälteraußenmantel wird anschließend an den Blasformvorgang durch den Formkopf
mit einem Verpackungsgut gefüllt. Das Ende der Innenauskleidung aus Kunststoff,
durch welches das Verpackungsgut eingefüllt worden ist,wird sodann im Anschluß an
den Füllvorgang durch mit dem Formkopf verbundene Siegelungseinrichtungen abgedichtet
verschlossen.
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D-e Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
im wesentlichen gekennzeichnet durch eine jeweils einen vorgeformten Behälteraußenmantel
aufnehmende Blasformstation, einen Formkopf an der Blasformstation zum Yerschließen
eines offenen Teiles des Behälteraußenmantels, eine mit dem Formkopf verbundene
Extrusionsöffnung zur Zufuhr eines endseitig verschlossenen Schlauches aus Kunststoff
in den ehälteraußenmantel, und durch mit dem Formkopf verbundene Ringräume zur Zufuhr
eines Druckmittels in den Schlauch derart, daß das Kunststoffmaterial in den durch
den Behälteraußenmantel und den Formkopf gebildeten Formholraum unter Bildung der
Behälterinnenauskleidung expandiert oder aufgeblasen wird.
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lurch die Erfindung wird ein Verpackungsbehälter geschaffen, der jederzeit
nach seiner Formung mit einem Verpackungsgut erfüllt und versiegelt werden kann.
Dabei ist von besonderem vorteil, daß der Behälter gefüllt und die Innenauskleidung
ersiegelt wird, bevor der Behälter die Blasformstation verpaßt, was dadurch erreicht
wird, daß der Formkopf der Blase ormstation ein Düsenmundstück aufweist, durch das
der Be @älter im Anschluß an den Blasformvorgang mit dem Verpackungso gut gefüllt
wird. Da der Formkopf der Blasformstation normaler weise als Verschluß für den Formhohlraum
dient, d. h. im vor @iegenden Falle für den nach oben hin offenen Behälteraußern
mantel, paßt er bündig oder satt anliegend in ein offenes de des vorgeformten Behälteraußenmantels.
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@a das Ausformen und das Füllen und Versiegeln der Innenaus-Ileidung
des Behälters nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unmittelbar nacheinander erfolgen,
ohne daß der Verpackungs behälter zu diesem Zweck mehrere Form-, Fü11-, Versiegelunge-und
Verschlußeinrichtungen durchlaufen muß, ist das erfindungs-.emiße Verfahren besonders
geeignet zum absolut dichten Vr packen von Verpackungsgütern, bei deren Verpackung
boeondore
strenge Anforderungen hinsichtlich Schutz vor Verunreinigungen
jeglicher Art gestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung
zu seiner Durchführung sind nicht nur geeignet zum dichten Auskleiden und Verschließen
von vorgefalteten Kartons, sondern lassen sich gleichermaßen vorteilhaft anwenden
zum Auskleiden und Füllen von Dosen, Kanistern, Fässern oder anderen Behältern mit
einer bestimmten vorgegebenen Außenform.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
bevorzugten Ausfunrungsbeispiels. Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
einer Vorrichtung zur Herstellung innen ausgekleideter und gefüllter Pappkartons
und g. 2 bis 4 einen Teil eines Form- und Eüllkopfes der Verrichtung während aufeinanderfolgender
Btriebsabschnitte.
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..ie in der Zeichnung zu erkennen, besteht die Vorrichtung aus inem
Haupt-Endlosfördersystem 10 mit einer Anzahl von in egenseitigem Abstand angeordneten
Haltebacken 11. Jede Backe 'd umfaßt ein vertikal angeordnetes rinnenförmiges Bauelement
ns die Aufnahme und Beförderung eines offenen Behälteraußen-@antels 12. Die Haltebacken
da werden sohrittwelse aufeinander-@lgend im Umlauf bewegt von einer Behälteraufnahmestation
A, die unterhalb eines Behältsrmagazins 13 angeordnet ist zu einer Bahälterabgabestation
B, hinter der sie schrittweise zu der Aufnahmestation A zurückgeführt werden.
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-lceha, vorgeklebte Behälteraußenmäntel 12 aus Karton oder dgl, @@@@@@@@@
in dem Magazin 13 vorrätig gehalten zur aufeinanderfolgenden
Übergabe
zu der Aufnahme station A, wobei die Behälter übergabe mit der Bewegung der Haltebacken
synchronisiert ist.
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Bei der Übergabe von dem Magazin 13 wird der Behälter 12 in sei ne
viereckige oder längliche Form geöffnet, wobei für diesen Zweck bekannte Techniken
zur Anwendung kommen, und, sobald der Behälteraußenmantel in den Haltebacken angeordnet
ist, wird er an seinen noch offenen unteren Endklappen oder klappen durch eine Tragplattform
14 unterstützt.
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Der Hauptförderer 10 wird dann zusammen mit den Haltebacken 11 und
dem geöffneten Behälteraußenmantel 12 zu einer Falt und Klebestation C weiterbewegt,
wo die unteren Endlappen oder - klappen des Behälteraußenmantels gefaltet, durch
eine Auf tragvorrichtung mit einem geeigneten Kleber überzogen und ab gedichtet
verschlossen werden.
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Der Hauptförderer 10 wird dann zur Faltstation D weiterbewegt, wo
die oberen Endklappen oder klappen des Behälteraußenmantels in eine horizontale
Stellung nach außen gefaltet werden und dann zu einer Blasform- und Füllstation
E.
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Vorrichtungen bekannter Bauart und Arbeitsweise können für die an
den Stationen C und D vorgesehenen Arbeitsachritte einige setzt werden0 In der Blasformstation
E bilden die Seitenwände und der Boden des Behälteraußenmantels, die durch eine
zugehörige Haltebacke 11, die Plattform 14 und eine Seitenwand 15 der Plattform
unterstützt werden, einen größeren Teil eines Formhehlraumes.
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Ein rückziehbarer Blasformkopf 16 ist oberhalb der Oberkante des Bohälteraußenmantels
12 angeordnet und wird bei Ankunft des
Behälteraußenmantels 12 in
der Form- und Füllstation E derart aowärtsbewegt, daß er an dem oberen Rand des
Behälteraußenmant:Dl zur Anlage kommt. Der Formkopf 16 hat eine dem Randveraf des
Behälteraußenmantels angepaßte Form und ist vorzugsse angeschrägt, damit er in dem
offenen oberen Ende des Besälteraußenmantels einen Sitz findet und dieses obere
Ende ab dichtet. Der Zustand des Behälteraußenmantels 12 bei Anordnung @@ der Form-
und Füllstation E ist im einzelnen in Fig. 2 bis k der Zeichnung dargestellt.
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9-r Formkopf 16 weist eine Extrusionsöffnung oder ein Ringstück 17
auf, durch welches ein Schlauch aus thermoplastischem Kunstetoff in den fg von dem
Behälteraußenmantel 12 und dem Formkopf 16 gebildeten Formhohlraum extrudiert wird,
und ferner eine Luftdüse oder einen Ringabschnitt 18, durch die bzw. den Druckluft
zugeführt wird, um das extrudierte Kunststoffmaterial der Gestalt des Formhohlraumes
anzupassen, und weiterhin ist eine Abgabeöffnung 19 vorgesehen, durch die das Filll-
oder Verpsckungsgut beim Füllen der Blasformpaokung zugeführt wird, wobei die entsprechenden
Ringabschnitte 17, 18 und die Öffnung i 9 konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Der Formkopf 16 ist somit so angeordnet und ausgebildet, daß er die doppelte iaiikt;ion
des Auskleidens des Behälteraußenmantels 12 an der Innenseite und unmittelbar nach
der Verfestigung der Innenauskleidung das Befüllen des ausgekleideten Behältsraußenmantels
mit dem jeweiligen Füll- oder Verpackungsgut erfüllen kann.
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Die Vorrichtung arbeitet somit unter Bezugnahme auf Fig. 2, 3 und
4 wie folgt: Fig. 2 zeigt einen Behälteraußenmantel 12 in seiner Stellung in der
Form- und Füllstation E. Der Formkopf 16 ist auf den
Rand des Behälteraußenmantels
abdichtend abgesenkt, und ein Schlauch 20 aus thermoplastischem Kunststoff wird
durch das Ringstück 17 in den durch den Behälteraußenmantel 12 und den Formkopf
16 gebildeten Formhohlraum extrudiert.
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Danach wird, wie in Fig. 3 zu erkennen, die Extrusion des Kunststoffmaterials
unterbrochen und Druckluft durch den Ring abschnitt 18 in den Schlauch 20 eingeleitet,
um den Schlauch zur Anlage an den Innenwandungen des Behälteraußenmantels zu bringen.
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Die Luftzufuhr wird dann abgesperrt, und nach Verfestigung des Kunststoffmaterials,
welches nun die Innenauskleidung oder die Innenlage des Behälteraußenmantels 12
bildet, wird ein Verpackungs- uder Füllgut durch die Abgabeöffnung 19 in den Behälterhohlraum
eingefüllt. Eine weitere nicht gezeigte Dntlüftungsöffnung ist für den Luftaustritt
aus der Verpackung oder dem Behälter während des Füllvorganges vorgesehen.
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Emg. 4 zeigt den Behälter in der Form- und Füllstation Es åe doch
bei zurückgezogenem Formkopf 16. Beim Anheben des Form kopfes 16 schließen sich
einander gegenüberliegende Trenn--Cmd Siegelbacken 21 dicht um den nach oben hervorstehenden
Teil der Innenauskleidung und trennen das Ende der Innenausleidung ab, indem sie
zu gleicher Zeit sowohl das obere Ende der Innenauskleidung des gerade gefüllten
Bealters als auch a untere Ende des folgenden Schlauchabschnittes 20 für den nächsten
Behälter versiegeln.
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Die Extrusionsöffnung 17, das die Luftdüse bildende Ringstück 18 und
die Abgabeöffnung 19 in dem Formkopf sind durch entsprechend Leitungen 22, 23 24
mit einem theinoplastiscaen -Qunststoff enthaltenden Vorratsbehälter 27, einer Druckluftquelle
26
und einem Behälter 25 für das FU oder Verpackungsgut verbunden. Die Zufuhr der verschiedenen
Materialien oder Medien wird durch in Fig. 1 schematisch dargestellt Ventile 28
kontrolliert, die durch eine zusätzliche Zeitschalteinrichtung gesteuert werden.
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Nach dem Füllen des Behälters und dem Versiegeln der Innenauskleidung
wird der Behälter von der Blasform-Füllstation zu einer Schließstation F weitergefördert,
wo die oberen Lappen oder Klappen des Behälteraußenmantels geschlossen und verklebt
werden. Danach wird die fertige Packung über die Abgabestation B zu einem zweiten
Förderer 29 gebracht, der sie zu einem Lagerraum transportiert.
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Die soeben beschriebene Vorrichtung bildet lediglich ein Ausführungsbeispiel,
um die Erfindung in der Praxis zu verwirklichen, und Abänderungen und Abwandlungen
können erfolgen, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So können
die verschiedenen Arbeitsvorgänge an der Form- und Füllstation E durch eine Mehrkopfkonstruktion
ausgeführt werden, und das Versiegeln des oberen Endes der Innenauskleidung kann
zwischen Rollen erfolgen, die oberhalb der Form- und Füllstation angeordnet sind.
Außerdem kann das Ausformen der Innenauskleidung des Behälteraußenmantels durch
eine sogenannte Injektions-Blasformtechnik in zwei 8schritten erfolgen. Das heißt,
ein sogenannter Külbel kann durch einen Injektione-Formvorgang geformt und dann
in den Behälteraußenmantel gebracht werden, um ihn durch Blasformen der Gestalt
des Behälteraußenmantels anzupassen0 Der vorstehend verwendete Ausdruck Blasformen"
soll diese und andere ähnliche Formverfahren bweichnen.
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Patentansrüche