DE3009979A1

DE3009979A1 - Moulding of packaging containers from preheated sheet - with air blown onto sheet to achieve more uniform cooling

Info

Publication number: DE3009979A1
Application number: DE19803009979
Authority: DE
Inventors: Emmerich 8941 Wolfertschwenden Medwed
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1981-09-24

Abstract

The moulding of containers from a foil or sheet uses a moulding plunger which presses on the preheated foil after it has been clamped along at least two, more specifically four sides. The plunger is so shaped that its peripheral regions press the heated foil before the central region reaches the foil. Air is blown onto the peripheral regions of the foil which adjoin the central region. Preferably, the air is blown into the regions of the foil which will form the corners of the vessel. In the prior art the most heavily stretched regions are at and near the corners but at the same time these are most highly cooled regions, by comparison with the centre, due to the action of the plunger. By blowing air onto the foil in these regions so that is spreads across the foil and leaves at the centre, more uniform cooling of the foil is achieved with the result that the stretching of the foil during the moulding operation becomes more uniform.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen von Behältnissen aus einer Folie mittels eines Formstempels, wobei die erwärmte Folie an wenigstens zwei Seiten eingespannt ist, der Formstempel mit einem über einen Mittenbereich zur Folie hin hervorstehenden Randbereich auf die Folie aufsetzt und die Folie durch Bewegung des Formstempels im wesentlichen senkrecht zur Folie verformt wird.The invention relates to a method for forming containers from a film by means of a forming die, the heated film on at least two Pages is clamped, the form stamp with a center area to the film the protruding edge area is placed on the film and the film is moved by moving of the die is deformed essentially perpendicular to the film.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to a device for performing the Procedure.

Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist bekannt.A method of the type described at the outset is known.

Bei diesem wird eine zu verformende Folie, die vorher auf ihre Verformungstemperatur erwärmt ist, mit einem Formstempel beaufschlagt und verformt. Der Formstempel weist an seiner der Folie zugewandten Unterseite und/den an die Unterseite angrenzenden Seitenwänden vorzugsweise abgerundete Rander und Kanten auf. Der Formstempel wird zum Verformen auf die vorerwärmte Folie aufgesetzt und im wesentlichen senkrecht gegen diese zum Formen eines Behältnisses bewegt. Die Bereiche der Folie, die zuerst mit dem Formstempel in Berührungskontakt kommen, kühlen sich durch Wärmeabgabe an dem Formstempel ab, so daß die übrigen Bereiche besonders stark gereckt werden. Die größte Ausdehnung erfolgt dabei jeweils an den zu bildenden Rändern und insbesondere in den zu bildenden Ecken des Behältnisses. Es ist bekannt, auf der Unterseite des Formstempels eine Ausnehmung vorzusehen, über der lediglich der Randbereich des Formstempels, der die Außenabmessungen des zu bildenden Behältnisses aufweist, erhaben hervorsteht. Dabei tritt der Nachteil auf, daß zu jedem Zeitpunkt der Folienbereich, der angrenzend an die auf dem erhabenen Randbereich befindlichen Folienteile, welche durch den Berührungskontakt bereits etwas abgekühlt sind, besonders stark gestreckt wird. Das hat zur Folge, daß gerade die am meisten beanspruchten Teile wie Ecken und Ränder des fertigen Behältnisses besonders dünn sind.In this case, a film to be deformed is heated to its deformation temperature beforehand is heated, acted upon by a forming die and deformed. The forming punch shows on its underside facing the film and / those adjoining the underside Sidewalls preferably have rounded edges and edges. The form stamp is placed on the preheated film for deformation and essentially vertical moved against this to form a container. The areas of the slide that come first come into contact with the forming die, cool down due to the release of heat from the forming die, so that the remaining areas are stretched particularly strongly. The greatest expansion takes place in each case at the edges to be formed and in particular in the corners of the container to be formed. It is known on the underside of the Form stamp to provide a recess over which only the edge region of the Form stamp, which has the outer dimensions of the container to be formed, raised protrudes. This has the disadvantage that at any point in time the film area, that is adjacent to the film parts located on the raised edge area, which have already cooled down somewhat due to the touch contact, particularly stretched out will. The result is that straight the most stressed Parts such as corners and edges of the finished container are particularly thin.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem ein Behältnis formbar ist, welches möglichst stabile Ecken und Kanten besitzt.The object of the invention is to provide a method of the type described at the outset To create a way with which a container can be shaped, which corners as stable as possible and has edges.

Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden. Die Verstreckung soll über die ganze Wandung einschließlich Ecken und Kanten gleichmäßig erfolgen.Furthermore, a device for carrying out the method is to be specified will. The stretching should be over the entire wall including corners and edges done evenly.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der über dem Mittenbereich angrenzend an den Randbereich befindliche Folienteil mit Luft beaufschlagt wird.This task is accomplished by a method of the type described at the outset Type solved, which is characterized according to the invention in that the over the central area adjoining the edge area of the foil part with air is applied.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Formstempel, der auf seiner Unterseite einen Randbereich und einen von diesem umgebenen und gegenüber dem Randbereich versenkt ausgebildeten Nittenbereich aufweist, auf und ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Formstempel in dem Mittenbereich nahe benachbart zum Randbereich mit einer Luftzufuhrquelle verbundene Bohrungen zum Herausblasen von Luft aufweist.The device for carrying out the method has a forming punch, the one on its underside an edge area and one surrounded by and opposite the edge area has recessed center area, and is according to of the invention characterized in that the forming die is close in the central area bores connected to an air supply source adjacent to the edge area for blowing out of air.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verpackungsmaschine, bei der das Verfahren Anwendung findet; Fig. 2 einen Schnitt durch eine Formstation einer in Fig. 1 gezeigten Verpackungsmaschine mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; und Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Formstempels mit mittels diesem geformten Behältnis.Further features and expediencies of the invention emerge from the description of exemplary embodiments with reference to the figures. From the figures show: Fig. 1 is a schematic representation of a packaging machine in which the method Applies; FIG. 2 shows a section through a forming station of one shown in FIG Packaging machine with a device for carrying out the method; and Fig. 3 is a perspective view of a molding die with a container molded by means of it.

In Figur 1 ist eine Vakuumverpackungsmaschine 1 schematisch dargestellt, die in bekannter Weise nacheinander eine Formstation 2, eine Versiegelungsstation 3 und eine Trennstation 4 aufweist, die jeweils an einem nichtgezeigten Rahmen der Maschine befestigt sind. In der Formstation 2 werden aus einer von einer Rolle 5 her abgezogenen Folienbahn 6 Behältnisse 7 geformt. Diese werden dann gefüllt und mit einer Oberfolienbahn in der Versiegelungsstation verschlossen.In Figure 1, a vacuum packaging machine 1 is shown schematically, which in a known manner one after the other a forming station 2, a sealing station 3 and a separation station 4, each of which is attached to a frame (not shown) of the Are attached to the machine. In the forming station 2, one of a roll 5 peeled film web 6 containers 7 formed. These are then filled and closed with an upper film web in the sealing station.

In der Trennstation werden die einzelnen aneinanderhängenden Packungen dann voneinander getrennt.In the separating station, the individual packs are attached to one another then separated from each other.

In Figur 2 ist die in Figur 1 nur schematisch angedeutete Formstation 2 im Schnitt gezeigt. Diese weist ein mit dem nichtgezeigten Maschinenrahmen festverbundenes Oberteil 8 und ein über eine angedeutete Kolben-Zylindereinrichtung 9, die mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, relativ zum Oberteil in Richtung des Pfeiles 10 auf- und abbewegbares Unterteil 11 auf.In FIG. 2, the molding station indicated only schematically in FIG. 1 is shown 2 shown in section. This has a firmly connected to the machine frame, not shown Upper part 8 and an indicated piston-cylinder device 9, which with the Machine frame is connected, relative to the upper part in the direction of arrow 10- and movable lower part 11.

Das Unterteil 11 weist einen Innenraum 12 auf, in den je nach der Form der zu formenden Behältnisse Formeinsätze 13 eingesetzt sind. Über Bohrungen 14, 15 in den Formeinsätzen für das zu bildende Behältnis , insbesondere in den Randbereichen und den Ecken und damit verbundene, zu Vakuumpumpen führende Anschlüsse 16, 17 ist der Innenraum 12 mit einer Vakuumpumpe verbunden.The lower part 11 has an interior 12 in which, depending on the Shape of the containers to be molded, mold inserts 13 are used. About holes 14, 15 in the mold inserts for the container to be formed, in particular in the Edge areas and corners and connections connected to them leading to vacuum pumps 16, 17, the interior 12 is connected to a vacuum pump.

Das Oberteil weist einen Formstempel 18 auf, der über eine an dem Gehäuse 19 des Oberteiles befestigte Kolben-Zylindereinrichtung 20 in den Innenraum 12 des Unterteils hinein und aus diesem in eine zurückgezogene Stellung heraus auf-und abbewegbar ist. Der Formstempel weist, wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, auf seiner Unterseite einen Mittenbereich 21 und einen diesen ringsherum umgebenden und über dem Mittenbereich erhaben hervorstehenden Randbereich 22 auf. Der Randbereich entspricht den Abmessungen, die die mit- tels des Formstempels tiefgezogene Form aufweisen soll. Der Mittenbereich 21 ist um soviel gegenüber dem Randbereich versenkt ausgebildet, daß die Folie beim Formvorgang nicht mit der Oberfläche des Formstempels in diesem Bereich in Kontakt kommt.The upper part has a forming die 18, which has a on the Housing 19 of the upper part attached piston-cylinder device 20 in the interior 12 of the lower part into and out of this into a retracted position is movable. As can be seen in particular from FIG is, on its underside a central area 21 and surrounding it all around and edge region 22 protruding above the central region. The edge area corresponds to the dimensions by means of the forming die deep-drawn Should have shape. The central area 21 is so much compared to the edge area formed sunk that the film during the molding process not with the surface of the Form stamp comes into contact in this area.

In dem mittleren Bereich sind insbesondere in den Ecken des mittleren Bereiches Bohrungen 23, 24, 25, 26 vorgesehen, die in der am besten aus Figur 2 ersichtlichen Weise über an der Oberseite der Formstempel vorgesehene Anschlußstücke 27, 28 mit einer nichtgezeigten Druckluftquelle verbunden sind.In the middle area are especially in the corners of the middle Area of bores 23, 24, 25, 26 are provided, which are best shown in FIG evident way via provided on the top of the molding die connection pieces 27, 28 are connected to a compressed air source (not shown).

In der Mitte des Mittenbereiches 21 ist eine in die freie Umgebung führende Belüftungsbohrung 29 in dem Formstempel vorgesehen. Die Anschlußstücke 27, 28 sind durch Öffnungen 30, 31 in dem Gehäuse frei hin- und herbewegbar und auch die über die Belüftungsbohrung 21 heraustretende Luft kann durch diese Öffnungen in die Umgebung entweichen.In the middle of the central area 21 there is an open area leading ventilation hole 29 is provided in the forming die. The connectors 27, 28 are freely movable to and fro through openings 30, 31 in the housing and the air exiting via the ventilation hole 21 can also pass through these openings escape into the environment.

In Figur 3 sind die Bohrungen 23 bis 26 in der Nähe der Ecken 32, 33, 34, 35 vorgesehen. Bevorz-ugt sind diese wie in Figur 2 gezeigt, möglichst nahe an dem den Mittenbereich 21 umgebenden Innenrand 36 in den Ecken angeordnet.In Figure 3, the holes 23 to 26 in the vicinity of the corners 32, 33, 34, 35 are provided. These are preferably as close as possible, as shown in FIG arranged on the inner edge 36 surrounding the central region 21 in the corners.

Wie aus der in Figur 2 gezeigten Darstellung ersichtlich ist, sind die Außenabmessungen des Formstempels 18 etwas kleiner gewählt als die Abmessungen des aus dem Formeinsatz 13 und den Seitenwänden des Unterteiles gebildeten Hohlraumes.As can be seen from the illustration shown in FIG the outer dimensions of the die 18 selected to be somewhat smaller than the dimensions of the cavity formed from the mold insert 13 and the side walls of the lower part.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird das Unterteil 11 mittels der Kolben-Zylindereinrichtung 9 nach unten bewegt, so daß ein im vorhergehenden Arbeittakt geformtes Behältnis aus der Formstation 2 herausbewegbar ist. Gleicherwärmte s zeitig wird ein neues f erwärmtelsi t k 37 in die Formstation eingeführt. Der Formstempel befindet sich dabei in seiner zurückgezogenen Stellung, so daß er das Folienstück 37 noch nicht berührt. Anschließend wird das Unterteil 11 mittels der Kolben-Zylindereinrichtung 9 in die in Figur 2 gezeigte geschlossene Stellung zu dem Oberteil hin bewegt, wodurch das Folienstück 37 an seinen vier Seiten zwischen Unter- und Oberteil eingeklemmt wird. Das Folienstück 37 war in dem vorhergehenden Arbeitstakt in einem anderen Teil der Formstation oder einer eigenen Erwärmungsstation auf die Verformungstemperatur vorerwärmt worden. Nach dem Einklemmen der Folie wird der Formstempel 18 mittels der Kolben-Zylindereinrichtung 20 in Richtung des Pfeiles 38 auf die Folie hin und gegen diese in das Unterteil 11 hineinbewegt. Dabei trifft der Formstempel 18 zunächst mit seinem Randbereich 22 auf die vorerwärmte Folie. Der Formstempel ist beispielsweise aus einem Hartgewebe, wie es unter dem Markennamen FERROCELL erhältlich ist, gebildet. Durch den Kontakt mit dem Formstempel geben die auf diesem aufliegenden Bereiche unmittelbar Wärme ab. Das hat zur Folge, daß sich diese etwas abgekühlten Bereiche weniger stark verformen als die über dem versenkt ausgebildeten Mittenbereich 21. Beim weiteren Herunterdrücken des Formstempels strecken sich die abgekühlten Bereiche weniger, und es würde eine besonders starke Streckung der Folie über dem Mittenbereich unmittelbar in der Nähe der Ecken 32, 33, 34, 35 erfolgen.The device works as follows: First, the lower part 11 moved by means of the piston-cylinder device 9 downwards, so that a in the preceding Work cycle shaped container can be moved out of the molding station 2. Same-warmed A new heating element 37 is introduced into the forming station in good time. Of the Form stamp is included in his withdrawn position, so that it does not yet touch the piece of film 37. Then the lower part 11 into the closed position shown in FIG. 2 by means of the piston-cylinder device 9 Position moves towards the upper part, whereby the film piece 37 on its four sides is pinched between the lower and upper part. The foil piece 37 was in the previous one Work cycle in another part of the forming station or in a separate heating station has been preheated to the deformation temperature. After clamping the foil is the forming die 18 by means of the piston-cylinder device 20 in the direction of the arrow 38 moved towards the film and against it into the lower part 11. It hits the forming die 18 initially with its edge area 22 on the preheated film. The forming die is for example made of a hard fabric, as it is under the brand name FERROCELL is available, formed. Give by contact with the forming stamp the areas resting on this directly dissipate heat. This has the consequence that these somewhat cooled areas are less deformed than those sunk above formed central area 21. As you continue to press down on the forming die, stretch the cooled areas are less, and there would be a particularly strong stretch of the film over the central area in the immediate vicinity of the corners 32, 33, 34, 35 take place.

Gemäß der Erfindung wird beim Niederdrücken des Formstempels 18 über die Bohrungen 23, 24, 25, 26 in den Ecken des Mittenbereiches Luft auf die Folie geblasen. Diese strömt von den Ecken aus zur Mitte des Mittenbereiches hin und entweicht schließlich über die Belüftungsbohrung 29. Dadurch wird eine Abkühlung der Folie über dem Mittenbereich angrenzend an den bereits durch den Kontakt mit dem Formstempel abgekühlten Folienbereich bewirkt. Die bisher scharfe Grenze zwischen abgekühlter Folie und erwärmter Folie wird fließend. Am stärksten ist die Abkühlung in den Ecken des Mittenbereiches selbst. Sie nimmt zur Mitte der Nittenfläche hin ab. Dadurch wird erreicht, daß beim weiteren Hineinfahren des Formstempels in die Unterform hinein bis in die Endstellung zwar der grösste Teil der Streckung aus der Folie über den Mittenbereich erfolgt, daß aber gerade die ohne diese Abkühlung besonders stark gestreckten Eckenbereiche durch die stärkste Abkühlung nicht mehr stärker als die übrigen Bereiche gestreckt werden.According to the invention, when the forming die 18 is pressed down, over the holes 23, 24, 25, 26 in the corners of the central area air on the film blown. This flows from the corners to the middle of the central area and escapes finally via the ventilation bore 29. This results in a cooling of the film over the central area adjacent to the already through contact with the forming die causes cooled film area. The previously sharp line between cooled Foil and heated foil will flow. The cooling is strongest in the corners of the middle area itself. It takes to the center of the nitten surface down. This ensures that when the forming die is moved in further in the lower shape up to the end position does most of the stretching from the film over the middle area, but that is precisely the one without this cooling particularly strongly stretched corner areas no longer due to the strongest cooling stretched more than the rest of the area.

Die Temperatur der zugeführten Luft und der Druck dieser zuzuführenden Luft werden so eingestellt, daß die Abkühlung gerade in dem Maße erfolgt, daß die Ecken die gleiche Wandstärke bekommen wie die übrigen Wandbereiche des Behältnisses.The temperature of the air supplied and the pressure of the air to be supplied Air are adjusted so that the cooling takes place just to the extent that the Corners get the same wall thickness as the other wall areas of the container.

Ist der Formstempel bis in seine Endstellung in das Unterteil hineinbewegt, dann liegt das tiefgezogene Folienstück 37 nahezu an dem Formeinsatz 13 an, hat aber noch etwas kleinere Abmessungen als die Endform. Zu diesem Zweck wird mittels Einschaltens einer Vakuumpumpe und Erzeugen eines Vakuums über die Anschlüsse 16, 17 und die Bohrungen 15, 14 die Folie an die Wandungen des Unterteils auf die Endabmessungen angesaugt. Das Behältnis hat dann eine im wesentlichen stabilisierte Form. Der Formstempel wird in das Oberteil zurückgezogen. Anschließend wird das Unterteil nach unten wegbewegt, woraufhin der nächste Arbeitstakt beginnt.Once the forming die has been moved into its end position in the lower part, then the deep-drawn piece of film 37 is almost in contact with the mold insert 13 but still slightly smaller than the final shape. For this purpose, means Switching on a vacuum pump and generating a vacuum via the connections 16, 17 and the holes 15, 14 the film on the walls of the lower part to the final dimensions sucked in. The container then has an essentially stabilized shape. The form stamp is withdrawn into the upper part. Then the lower part is moved downwards, whereupon the next work cycle begins.

In obigem Ausführungsbeispiel wird zur Kühlung Luft verwendet.In the above embodiment, air is used for cooling.

Es kann natürlich auch ein anderes geeignetes Fluid bzw. Gas Verwendung finden.Another suitable fluid or gas can of course also be used Find.

Claims

Method for forming containers from a film and device to carry out the procedure PATENT CLAIMS (1, method for deforming containers from a film by means of a forming die, the heated film at least two sides is clamped, the forming die with one over a central area the edge area protruding towards the film is placed on the film and the film through Moving the die is deformed substantially perpendicular to the film, thereby characterized in that the one located above the central area adjacent to the edge area Foil part is acted upon with air.

2. The method according to claim 1, characterized in that the application takes place in the corner areas of the container to be molded.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, with a forming die that has an edge area and a surrounded by and opposite the edge area recessed trained Has central area, characterized in that the forming die is in the central area bores connected to a source of air supply close to the edge region for blowing out air.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the forming die has a hole for air discharge approximately in the middle of the central area.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that Holes for air supply are provided in the corners of the mold adjacent areas are.