DE4429148C2

DE4429148C2 - Verfahren und Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Tuben

Info

Publication number: DE4429148C2
Application number: DE19944429148
Authority: DE
Inventors: Kurt Walter
Original assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 1994-08-17
Filing date: 1994-08-17
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2014-08-18
Also published as: DE4429148A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Tuben aus Kunststoff, Metallkunststoffla minat oder dgl. und eine Maschine zu dessen Durchführung.

Nach der DE 27 20 907 A1 ist u. a. ein Verfahren zum Füllen und zum Herstellen eines tubenartigen Behälters bekannt, bei dem ein Tubenkörper aus einer im Takt kontinuierlich von einer Vorratsrolle abgezogenen Folie geformt wird. Dieser Tubenkör per wird im Anschluß an die Formgebung und unter Freihaltung eines oberen Verschlußrandes gefüllt. Nach dem Einsetzen eines mit der Folie versiegelbaren Tubenverschlusses in den gefüll ten Tubenkörper wird der Verschlußrand mit dem eingesetzten Tubenverschluß versiegelt.

Nachteilig an dem beschriebenen Verfahren ist, daß die so her gestellten Tuben entweder einen größeren, unter Umständen so gar scharfkantigen Randbereich aufweisen oder, falls der Rand bereich entfernt wird, Folienabfälle entstehen.

Ferner ist es bekannt, Tuben, unabhängig davon, aus welchem Material diese gebildet werden, in der Weise herzustellen und zu füllen, daß man den fertigen Tubenkörper mit seiner Schul ter und seinem Verschluß bodenseitig offenhält, füllt und dann den Boden in geeigneter Weise verschließt (bei Kunststoff bspw. durch Querversiegeln und bei Weichmetall durch Umfalten und Verquetschen). In der Regel bezieht dabei der Hersteller des Füllgutes die insoweit fertigen aber bodenseitig noch of fenen Tuben vom Tubenhersteller und füllt diese auf geeignet angepaßten Füll- und Schließmaschinen ab. Es müssen also vor gefertigte Tuben transportiert und in die Füllmaschine einge setzt werden. Sofern dies das Füllgut verlangt, ist es außer dem erforderlich, für möglichst weitgehende Keimfreiheit des Tubeninnenraumes zu sorgen, was durchaus nicht unproblematisch ist. Außerdem verlangt die Vorfertigung von Tuben aus Kunst stoff bzw. Weichmetall oder Laminaten aufwendige Spritzguß- bzw. Fließpressmaschinen und insbesondere teure Formwerkzeuge dann, wenn die Tubenverschlüsse sogleich mitgespritzt werden sollen. Die ganze Abfüllung von Füllgut in die an sich für den Verbraucher sehr praktischen Verpackungsform von Tuben ist al so mit einem beträchtlichen Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des jeweils beschriebenen Standes der Technik zu vermeiden, wobei, wie bei der DE 27 20 907 A1, von einer von einer Vor ratsrolle abziehbaren Folie ausgegangen werden und die Tuben herstellung im übrigen der erste Schritt des ganzen Verpac kungsvorganges für das Füllgut sein soll.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren wie folgt gelöst:

- Ausformen eines schlauchbeutelförmigen Tubenkörpers an ei nem Formrohr unter Bildung einer Bodenquersiegelnaht,
- Abziehen des den Tubenkörper bildenden Endes des Folien schlauches vom Formrohr,
- Abtrennen des Tubenkörpers vom Folgetubenkörper unmittel bar unter dessen Quersiegelnaht bei gleichzeitiger Erfas sung der Quersiegelnaht des vorausgehenden Tubenkörpers.

Dabei ist es, und zwar auch von der maschinellen Seite her ge sehen, ohne weiteres vorteilhaft möglich, gleichzeitig mehrere Tubenkörper in Reihe neben- oder hintereinander auszuformen, querzuversiegeln, abzuschneiden, zu füllen und zu verschlie ßen.

Wesentliche Voraussetzung für diese Lösung ist einerseits die Abkehr von der bisher üblichen Tubenfüllmethode, nämlich die Fertigtuben von der offenen Bodenseite her zu füllen und dann den Boden zu schließen, und andererseits die Anwendung der be kannten und rationellen Schlauchbeutelherstellungsmethode, die für den vorliegenden Fall eine getaktete kontinuierliche Her stellung der eigentlichen Tubenkörper zuläßt. Im Gegensatz zur normalen Schlauchbeutelherstellung und -verpackung sind hier bei jedoch insofern Sondermaßnahmen erforderlich, als die Schlauchbeutel zunächst nicht geschlossen sein dürfen und Fül lung und Verschluß in Folgeschritten erfolgen. Je nach Art des Füllgutes, der Folie und eventuellen Sondermaßnahmen an der Maschine kann jedoch in Betracht gezogen werden, die Füllung, wie bisher bei der Schlauchbeutelverpackung, unmittelbar an den Ausformvorgang des Tubenkörpers anzuschließen, d. h., das Formrohr ist dann gleichzeitig auch Füllrohr, was noch näher erläutert wird. Um von der Art des Füllgutes und auch der Fo lie weitgehend unabhängig zu sein, wird jedoch die Durchfüh rung der Tubenkörperausformung und der Füllung in separaten Stationen bevorzugt.

Die Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestaltet sich relativ einfach, d. h., erfindungsgemäß vorgese hen ist:

- eine der Füllrohre aufweisenden Füllstation nachgeordnete Verschlußstation mit Versiegelungseinrichtungen zum Ver siegeln des Tubenverschlusses am oberen Rand des Tubenkör pers,
- eine der Füllstation vorgeschaltete Schlauchbeutelform station, die Quersiegel- und Trenneinrichtungen aufweist,
- unter der Schlauchbeutelformstation ist ein Endlostrans port mit Quersiegelnahterfassungselementen angeordnet,
- die Füllrohre der über dem Endlostransport angeordneten Füllstation sind auf- und abbeweglich.

Die an der Schlauchbeutelformstation notwendige Trenneinrich tung ist insofern nicht unmittelbar mit den Trenneinrichtungen an normalen Schlauchbeutelmaschinen vergleichbar, als im vor liegenden Fall nicht die Quersiegelnaht zu trennen ist, son dern der offenbleiben müssende Tubenkörper ist vom nachfolgen den, herkömmlich längsgesiegelten Folienschlauch abzutrennen, d. h., die Trenneinrichtung befindet sich unmittelbar unter der Quersiegeleinrichtung und es wird unmittelbar unter der Quer siegelnaht der Trennschnitt geführt. Auch insofern ist es vor teilhafter, den Füllvorgang vom Ausformvorgang des Tubenkör pers getrennt zu halten, denn sonst müßte das Füllstandniveau im Tubenkörper niedriger gehalten werden, da die Querversiege lung die Wandung des Tubenkörpers einzieht, wobei nicht nur dies zu berücksichtigen ist, sondern auch die Freihaltung des inneren oberen Randes des Tubenkörpers von Füllgut, der ja an schließend mit dem eingesetzten Tubenverschluß einwandfrei versiegelt werden muß.

Für die Schlauchbeutelausformung hat sich für den vorliegenden Fall diejenige als besonders geeignet erwiesen, bei der die Schlauchbeutel mit einem innenliegenden Siegelstreifen (siehe DE-GM 93 12 664) längs versiegelt werden, da dadurch, abgese hen vom ansprechenderen Äußeren der fertigen Tube, die vom Formrohr abgezogenen Tubenkörper weitgehend ihre zylindrische Form beibehalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Maschine zu dessen Durchführung werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Dar stellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 die Schlauchbeutelformstation;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine;

Fig. 3 das Schrittfolgeschema des Verfahrens;

Fig. 4 den Ausform-, Folienabzugs- und Übernahmevorgang des Tubenkörper an dem Endlostransport.

Fig. 5 eine bauliche Einzelheit der Maschine.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht die Maschine aus einer Schlauchbeutelformstation 1 mit Trenn- und Quersiegeleinrich tungen 2, 3, unter der ein Endlostransport 4 mit Quersiegel nahterfassungselement 5 angeordnet ist. Danach folgt die Füll station 6 mit auf und ab beweglichen Füllrohren 7 und dann die Verschlußstation 8 mit nachfolgender Versiegelungseinrichtung 9 zum Versiegeln des Tubenverschlusses 10 am oberen Rand R des Tubenkörpers 11.

Die in Fig. 1 stark schematisch dargestellte Schlauchbeutel formstation 1 mit mehreren in Reihe hintereinander angeordne ten Formrohren 17 entspricht im wesentlichen bekannten Schlauchbeutelformvorrichtungen mit dem Unterschied, daß den Quersiegeleinrichtungen 3 eine Trenneinrichtung 2 unmittelbar nachgeordnet ist.

Das Schrittfolgeschema ist in Fig. 3 verdeutlicht. Gemäß die ser Darstellung vollzieht sich das Verfahren wie folgt:

- Ausformen einer im Takt kontinuierlich von einer Vorrats rolle V abgezogenen Folie am Formrohr 17 zu einem schlauchbeutelförmigen Tubenkörper 11 mit Quersiegelnaht N
- Abziehen des den Tubenkörper 11 bildenden Endes des Foli enschlauches S vom Formrohr 17 und Abtrennen des Tubenkör pers 11 vom Folgetubenkörper 11' unmittelbar unter dessen Quersiegelnaht N' bei gleichzeitiger Erfassung der Quer siegelnaht N des vorausgehenden Tubenkörpers 11,
- Transport des Tubenkörpers 11 unter ein Füllrohr 18 und Einsenken des Füllrohres 18 in den Tubenkörper 11 und des sen Füllung unter Freihaltung seines, oberen Randes R,
- Einsetzen eines mit der Folie versiegelbaren Tubenver schlusses 10 in den gefüllten Tubenkörper 11 und schließ lich
- Versiegeln des Randes R mit dem eingesetzten Tubenver schluß 10.

Eines der Quersiegelnahterfassungselemente 5 des Endlostrans portes 4, der getaktet für Tubenkörpergruppen von bspw. fünf Stück weiterrückt, ist in Fig. 5 dargestellt.

Diese Elemente 5 sind in Form von der Quersiegelnaht entspre chend breiten Zangen 5' mit einem Stellfortsatz 12 ausgebil det, für dessen Betätigung im Stellweg des Endlostransportes 4 unter der Beutelformstation 1 und hinter der Verschluß- und Siegelstation 8 Stellelemente 13 angeordnet sind.

Die Übergabe des, in der Schlauchbeutelformstation 1 mittels eines Längssiegelwerkzeuges 3' hergestellten und mit der Quer siegeleinrichtung 3 unten verschlossenen Tubenkörpers 11 er folgt, nachdem der Tubenkörper 11 vom Folienschlauch S abge trennt ist, dadurch, daß die Quersiegelnähte N, die bis in die genau darunterstehenden Zangen 5' gefahren worden sind, von den Zangen 5' erfaßt und festgeklemmt werden (siehe Fig. 4). Beidseitig längs des Transportweges angeordnete Führungsele mente 20 sorgen für die Beibehaltung der Senkrechtstellung der Tubenkörper 11. Bezüglich der Transportrichtungen in Fig. 5 sei darauf hingewiesen, daß sich diese senkrecht zur Darstel lungsebene erstreckt.

Nach Weiterrücken der ganzen Gruppe von nach oben offenen Tu benkörpern 11 unter der Füllstation 6 werden dort die Füll rohre 18 in die Tubenkörper 11 eingesenkt, und das Füllgut wird eingebracht. Danach rückt der Endlostransport 4 wieder um eine Gruppenlänge weiter und bringt die gefüllten Tubenkörper 11 unter die Verschlußstation 8. Dort werden mit einer geeig neten Übernahme- und Aussetzeinrichtung (nicht dargestellt) aus in einem Magazin bevorratete Tubenverschlüsse 10 erfaßt, in die Tubenkörper 11 eingesetzt und in der folgenden Versie gelungseinrichtung 9 in geeigneter Weise rundum mit dem Rand R der Tubenkörper 11 versiegelt.

Während dieses ganzen Vorganges bleiben die Zangen 5' ge schlossen. Erst hinter der Versiegelungseinrichtung 9 sind wieder Stellelemente 13 angeordnet, die die Zangen 5' öffnen, so daß die fertigen und verschlossenen Tuben vom Endlostrans port 4 in einen Sammler 18 oder dgl. abfallen können. Dieser kann, wie in Fig. 2 angedeutet, auch unter dem Endlostransport 4 angeordnet sein.

Was den Tubenverschluß 19 (siehe Fig. 3) betrifft, so ist die ser vorteilhaft an seinem einsatzseitigen Ende 10' mit einer konischen Anphasung 14 und mit einem Aufsetzringbund 15 verse hen, was beides das Einsetzen und tiefengenaue Einbringen des Tubenverschlusses 10 in den Tubenkörper 11 erleichtert und si cherstellt. Dargestellt ist der Tubenverschluß 10 bspw. mit einer bereits aufgeschraubten Verschlußklappe 16, d. h., der Tubenverschluß 10 wird mit dieser Verschlußklappe 16 einge setzt.

Wie einleitend erwähnt, ist es auch möglich, das Füllen des Tubenkörpers 11 durch das Formrohr 17 unmittelbar nach der Querversiegelung des Tubenkörpers anzuschließen und dann das Aufsetzen und Ansiegeln des Tubenverschlusses 10 folgen zu lassen. Aus den genannten Gründen wird aber die oben beschrie bene Vorgehensweise bevorzugt, die zudem zu größeren Durch satzleistungen führt, da hierbei Ausformen des Tubenkörpers 11 und Füllen gleichzeitig aber in Folgestationen durchgeführt werden können. Die Längsabmessung der Maschine wird hierbei vorteilhaft kürzer, da der Platzbedarf für die Füllstation 6 wegfällt.

Unter Verweis auf Fig. 4 vollziehen sich das Formen, Quersie geln und Abtrennen wie folgt:

Stellung I

- Siegelbacken 3 mit Schneidmesser 2 öffnen
- Zange 5' an Quersiegelnaht N anlegen
- aus Stellung I Siegelbacken 3 mit Schneid messer 2 in Stellung II hochfahren

Stellung II

- Siegelbacken 3 schließen
- Schneidmesser 2 betätigen
- Abtransport des oben offenen Tubenkörpers 11
- erneuter Abzug vom Formrohr 17
- Siegelbacken 3 mit Schneidmesser 2 schlie ßen und aus Stellung II in Stellung I

Etwa sich ergebende konstruktiven Schwierigkeiten im Bereich der Stellung I, wo die Zangen 5 die Quersiegelnaht N von den Siegelbacken 3 zu übernehmen haben, könnte einfach dadurch be gegnet werden, indem noch eine Tubenkörperlänge darunterge setzt wird, d. h., die Fig. 5 wäre (mit voller Tubenkörperlän ge) der Fig. 4 unten noch hinzuzufügen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Tu ben mit folgenden Schritten:

1. Ausformen einer im Takt kontinuierlich von einer Vor ratsrolle abgezogenen Folie zu einem Tubenkörper,
2. Füllung des Tubenkörpers unter Freihaltung eines obe ren Verschlußrandes,
3. Einsetzen eines mit der Folie versiegelbaren Tuben verschlusses in den gefüllten Tubenkörper und
4. Versiegeln des Veschlußrandes mit dem eingesetzten Tubenverschluß,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Tubenkörper an einem Formrohr schlauchbeutelförmig unter Bildung einer Bodenquersiegelnaht ausgeformt wird,
daß das den Tubenkörper bildende Ende des Folienschlauches vom Formrohr abgezogen wird,
daß der Tubenkörper vom Folgetubenkörper unmittelbar unter dessen Quersiegelnaht bei gleichzeitiger Erfassung der Quersiegelnaht des vorausgehenden Tubenkörpers abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen des Tubenkörpers unmittelbar nach Bildung der Bodensiegelquernaht durch das Formrohr erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllen des Tubenkörpers nach dessen Transport un ter ein Füllrohr und Einsenken des Füllrohrs in den Tuben körper erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Tubenkörper in Reihe neben- oder hintereinander ausgeformt, gefüllt und verschlossen wer den.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung der Tubenkörper aus einem am Formrohr gebildeten Folienschlauch erfolgt, der mit einem inneren Siegelstreifen längsversiegelt wird.

6. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei der Füllrohre (7) aufweisenden Füllstation (6) eine Verschlußstation (8) mit versiegelungseinrichtungen (9) zum Versiegeln des Tubenverschlusses (10) am oberen Rand (R) des Tubenkörpers (11) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Füllstation (6) vorgeschaltete Schlauchbeu telformstation (1) Quersiegel- und Trenneinrichtungen (2, 3) aufweist,
daß unter der Schlauchbeutelformstation (1) ein Endlos transport (4) mit Quersiegelnahterfassungselementen (5) angeordnet ist,
daß die Füllrohre (7) der über dem Endlostransport (4) an geordneten Füllstation (6) auf- und abbeweglich sind.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstation (6) in die Schlauchbeutelformstation (1) einbezogen ist und deren Formrohr (17) gleichzeitig das Füllrohr (18) bildet.

8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Quersiegelnahterfassungselemente (5) am Endlos transport (4) in Form von Zangen (5') mit einem Stellfort satz (12) ausgebildet sind, für dessen Betätigung im Stellweg des Endlostransportes (4) unter der Beutelstation (1) und hinter der Verschluß- und Siegelstation (8) Stell elemente (13) angeordnet sind.