DE69501133T2

DE69501133T2 - Formen von Behältern in mehreren Blasformschritten

Info

Publication number: DE69501133T2
Application number: DE69501133T
Authority: DE
Inventors: Andrea Bartoli; Roberto Tabaroni
Original assignee: Unifill International AG
Current assignee: Unifill International AG
Priority date: 1994-07-12
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: ITMO940106A1; CN1079726C; EP0692364A1; ES2112010T3; JPH08174702A; EP0692364B1; DE69501133D1; US5770003A; IT1269392B; ITMO940106A0; CN1121450A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Behältern.
Die uS-A-3956441 offenbart Kunststoffbehälter mit inneren Verstärkungsrippen, die durch ein Blasformverfahren geformt werden, das Vorblas- und Endblasschritte in jeweiligen Formen umfaßt. Der Vorblasschritt umfaßt das Aufbiasen eines Vorformlings bis zum Kontakt mit konkaven Rinnen in der Hohiraumwand der ersten Form, um eine geblasene Vorform mit Rippen auf der Außenseite der Vorform zu formen. Der Endblasschritt umfaßt das Aufblasen der Vorform, um die Rippen mit einer im wesentlichen glatten Hohlraumwand der zweiten Blasform in Kontakt zu bringen. Vorteile, die für diese Art des Anbringens von Verstärkungsrippen angegeben werden, bestehen darin, daß die Verrippung das Anbringen von Etiketten oder anderen Dekorationen auf der Außenseite des Behälters nicht stört, daß die Verrippung verborgener als auf der Außenseite des Behälters ist, so daß ein Formen der Verrippung derart, daß sie sowohl attraktiv ist als auch verstärkend wirkt, nicht so notwendig ist, und daß ein "Wandern des Vorformlings", was zu einem ungenauen Positionieren der Verrippung in dem fertigen Behälter führen würde, auf ein Mindestmaß reduziert werden kann. Die US- A-3781395 und die DE-A-2704657 offenbaren ein Blasformverfahren, das dem oben beschriebenen ähnelt.
Die US-A-3423902 offenbart ein System zum Blasthermoformen von Behältern aus einem Paar von Bahnen aus thermoformbarem und warmschweißbarem Material, das eine Station umfaßt, an der vertikal laufende Paare von Formhälften die Bahnen zwischen sich festklemmen, die Bahnen nach unten ziehen und dann freigeben. Wenn die Formhälften die Bahnen zwischen sich festklemmen, erwärmen sie die festgeklemmten Bahnteile, um sie entlang den Behälteraußenlinien zusammenzuschweißen, dann wird Luft zum Aufblasen zwischen die Bahnteile eingebracht, um die Bahnteile in die Formvertiefungen der Formhälften hinein zu formen, und die Form jedes Behälters wird stabilisiert, bevor die Bahnteile freigegeben werden.
Die WO-A-94/08852 offenbart ein System zum Blasthermoformen von Behältern aus einem Paar von Bahnen aus thermoformbarem und warmschweißbarem Material mit einer Vorwärmstation zum Vorwärmen der Bahnen, einer Heiz-, einer Form- und einer Schweißstation zum Schweißen der Bahnen und zum Beginnen des Formens der Behälter und mit einer Endform und Formstabilisierungsstation. An der Heiz-, Form- und Schweißstation sind Formhälften mit Formkanälen ausgebildet, wobei zwischen die erwärmten Bahnen eingebrachtes Formfluid Leitungen zwischen den Bahnen formt.
Die EP-B-0479152 offenbart ein Blasthermoformsystem, bei dem Vorschubklemmen zwei sich gegenüberliegende Filme entlang eines Pfades bewegen, auf dem folgendes aufeinanderfolgend angeordnet ist: Zwei Schweißformhälften, die durch Zusammenschweißen der beiden Filme in vorgewählten Bereichen die Außenlinien von Behältern, die zu einem Längsrand der Filme hin offen sind, definieren; zwei Formhälften zum Erwärmen der geschweißten Filme und eine behälterformende Station. Lufteinspritzdüsen, die zwischen zwei Randklappen an dem Längsrand der Filme eingeschoben sind, und zwei formende Formhälften, in denen behälterformende Hohlräume vorgesehen sind, werden in der Formstation betrieben. Spreizmittel zum Spreizen der beiden Klappen sind in der Nähe der Formstation vorgesehen, um das Einschieben der Lufteinspritzdüsen zu erleichtern. Die Behälter werden durch Einspritzen eines Produkts durch einen offenen Einlaß jedes Behälters gefüllt, wobei die Einlässe dann durch Warmschweißen verschlossen werden. An der Formstation definieren die äußeren Oberflächen der Lufteinspritzdüsen die inneren Oberflächen der Einlaßöffnungen, und diese bleiben solange offen, bis die Behälter gefüllt sind, und so bleibt das Innere der Behälter für jede anwesende Verunreinigung zugänglich. Wenn die geformten Behälter zum Auffüllen zu anderen Räumlichkeiten transportiert werden, nimmt das Risiko einer Verunreinigung ihrer Innenräume erheblich zu.
Beim Thermoformen von Behältern mit größerem Fassungvermögen, insbesondere solchen mit einem Volumen von größer als ungefähr 400 ml, tritt das Problem auf, daß in den Bereichen der Bahnen, die erheblicher Dehnung ausgesetzt sind, z.B. im Bereich des Bodens eines Behälters mit einem breiten Boden und einem verjüngten Hals, eine Tendenz zu einer übermäßigen Ausdünnung der Behälterwände besteht.
Dieser Stand der Technik kann erheblich verbessert werden, um die verschiedenen Nachteile zu vermeiden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Thermoformsystem für Flachmaterial bereitzustellen, das es ermöglicht, Behälter mit einem erheblichen Fassungsvermögen von sogar mehr als 400 ml aus Bahnen aus thermoformbarem und warmschweißbarem Material zu gewinnen, die eine im wesentlichen gleichförmige Wanddicke aufweisen.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Formen eines Behälters in thermoformbarem und warmschweißbarem Flachmaterial bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Erwärmen und Zusammenschweißen eines ersten und zweiten Teiles des besagten Materials in einer Heiz- und Schweißphase an einer Heiz- und Schweißstation und schließlich eine Formstabilisierung des ersten und zweiten Teils in einer Form- und Formstabilisierungsphase an einer Formmittel aufweisenden Form- und Formstabilisierungsstation beinhaltet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfahren zwischen diesen Phasen zumindest eine Schweiß- und Formphase aufweist, in der das erste und zweite Teil weiter zusammengeschweißt werden und ein hohles Inneres zwischen dem ersten und zweiten Teil durch Verformung des ersten und zweiten Teils hinein in Vertiefungsformmittel von weiteren Formmitteln an zumindest einer Schweiß- und Formstation gebildet wird.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Formen eines Behälters in thermoformbarem und warmschweißbarem Flachmaterial bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eine Heiz- und Schweißstation, an der ein erstes und zweites Teil aus Flachmaterial erwärmt und zusammengeschweißt werden, und eine Formmittel aufweisende Form- und Formstabilisierungsstation, an der das erste und zweite Teil schließlich formstabilisiert werden, beinhaltet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung zwischen diesen Stationen zumindest eine Schweiß- und Formstation aufweist, die weitere Formmittel beinhaltet, und an der das erste und zweite Teil weiter zusammengeschweißt werden und ein hohles Inneres zwischen dem ersten und zweiten Teil durch Verformung des ersten und zweiten Teils hinein in Vertiefungsformmittel der weiteren Formmittel gebildet wird.
Dank der Erfindung ist es möglich, ein Thermoformsystem für Flachmaterial bereitzustellen, in dem das Material, aus dem der Behälter geformt wird, (bei einer bestimmten Produktionsrate) mehr Gelegenheit zum Fließen hat, um so eine im wesentlichen gleichmäßige Wanddicke zu erhalten.
Die Anzahl an Schweiß- und Formphasen kann in Abhängigkeit von dem Material, das warmgeformt wird, verändert werden. Für Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET) und High- Density-Polyethylen (HDPE) kann z.B. nur eine Schweiß- und Formphase verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführung, die für Polypropylen (PP) besser geeignet ist, weist ein Thermoformverfahren zum Formen von Behältern aus einem Paar von Bahnen die folgenden Phasen auf:
- eine erste Zwischenphase zum Warmschweißen und Formen;
- eine zweite Zwischenphase zum Warmschweißen und Formen;
wobei die Anfangsphase und die beiden Zwischenphasen bei progressiv höheren Temperaturen bis hin zu der Erweichungstemperatur des Materials durchgeführt werden; die Verformung des Paares von Bahnen in der Anfangsphase, den Zwischenphasen und der Endphase nimmt bis hin zu der Endphase progressiv zu.
Dies hat den Vorteil, das Formen von Behältern mit einheitlicher Wanddicke auch in den Fällen zu erlauben, in denen das Paar von Bahnen im Vergleich zu ihrem ebenen, nicht verformten Zustand erheblich verformt wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung findet die auf die besagten Bahnen ausgeübte Verformung in einer selektiven Weise statt, so daß zuerst und hauptsächlich mittlere Bereiche der Behälter ihre stabilisierten Formen erhalten und anschließend und hauptsächlich an den Enden befindliche Bereiche der Behälter ihre stabilsierten Formen erhalten.
Dies hat den weiteren Vorteil, daß es möglich ist, den Verformungsgrad bei gleicher Ausgangsdicke des Flachmaterials signifikant zu erhöhen, oder daß es bei dem gleichen Verformungsgrad ermöglicht ist, signifikant dünnere Bahnen zu verwenden.
Bei diesem Punkt ist zu beachten, daß die Bereiche, die dazu bestimmt sind, einer geringeren Verformung ausgesetzt zu werden, bspw. die Seiten des Behälters, während ihrer vorläufigen Verformung als Reservoire für weiches Material dienen, das anschließend zu den Bereichen fließen kann, die einer erheblichen Verformung unterworfen werden, bspw. zu den Bereichen, die die Böden der Behälter, die geformt werden, umgeben.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die Endphase bei einer geringeren Temperatur durchgeführt als die vorhergehenden Phasen, und zwar bei einer Stabilisierungstemperatur, um die Form der Behälter, die geformt werden, zu festigen, wobei diese Temperatur invers proportional zu der spezifischen Wärme oder proportional zu der Wärmeleitfähigkeit des Materials ist: Eine derartige Temperatur liegt bspw. im Bereich von etwa 20 ºC (für PVC) bis 5-6 ºC (für PP).
Dies erlaubt es, daß die geformten Behälter am Ende der Endphase herausgezogen werden können, ohne daß ein lokales strukturelles Kollabieren stattfindet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind die folgenden Temperaturbereiche vorgesehen:
- die zweite Warmschweiß- und Formphase wird bei einer Temperatur durchgeführt, die in der Nähe der Erweichungstemperatur des Materials liegt;
- die erste Warmform- und Formphase wird bei einer Temperatur durchgeführt, die vorteilhafterweise um zwischen etwa 10 ºC und etwa 15 ºC niedriger als die Erweichungstemperatur des Materials ist;
- die Anfangsphase wird bei einer Temperatur durchgeführt, die vorteilhafterweise um zwischen etwa 10 ºC und etwa 15 ºC niedriger als die der ersten Warmschweiß- und Formphase ist.
Dadurch können die Temperatüren in der Dicke des Paares von Bahnen, die den Behälter aufbauen, einheitlicher gemacht werden, wodurch das System verbessert wird.
Dank der Wärmeträgheit des Materials bewirkt das Abkühlen in der Endphase nicht, daß das Material so steif wird, daß sein Formen schwierig wird, sondern erlaubt die Vervollständigung der Verformung der Bahnen und die anschließende Stabilisierung der erhaltenen Verformung.
Die Phasen können an jeweiligen Stationen durchgeführt werden, die Formvertiefungen mit progressiv zunehmenden Tiefen aufweisen.
Insbesondere beträgt die Tiefe der Formvertiefung, die die mittlere Querzone des Behälters in der ersten Schweiß- und Formstation formt, ungefähr 90% der Tiefe der Formvertiefung, die diese Zone in der Endstation formt.
Es ist möglich, Querrinnen in die mittleren Bereiche der Wände der Formvertiefungen der Form- und Formstabilisierungsstation einzufügen, um so Versteifungsrippen des Behälters zu erhalten, ohne daß dadurch eine gefährliche Verminderung der Dicke der Behälterwand verursacht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung haben die Formvertiefungen in den Zwischenstationen mittlere Wandbereiche, die in drei Dimensionen gekrümmt sind, und die mit an den Enden befindlichen Wandbereichen, die in zwei Dimensionen gekrümmt, d.h. kreiszylindrisch sind, verbunden sind.
Die gekrümmten mittleren Wandbereiche sind vorzugsweise konvex, d.h. entgegengesetzt zu der Konkavität des geformten Behälters gekrümmt, und erstrecken sich von dem Mittelteil des Behälters, der geformt wird, bis zu einem seiner Enden.
Dies erlaubt es, daß die Verformung des Materials in den Bereichen, die der größten Verformung unterworfen werden, aufgeschoben wird, wodurch das Zurückhalten des Materials in diesen Bereichen begünstigt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist zumindest eine der Anfangs-, Zwischen- oder Endstationen eine Einspritzeinheit für das Formfluid auf, die zwischen die beiden Materialbahnen eingeschoben wird: Die Einspritzeinheit weist eine Längsbohrung für die Zufuhr von Formfluid auf, die mit den Einlaßöffnungen der Behälter, die geformt werden, durch eine Anzahl von Querbohrungen kommuniziert.
Alternativ gibt es zwischen der Längsbohrung und den Einlässen auch eine Verteilerleitung für das Formfluid, um alle Behälter in einer Reihe mit dem Formfluid zu versorgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung, die insbesondere zur Bildung elastischer Verschlußeinrichtungen der Behälter geeignet ist, so daß sie leicht dazu gebracht werden können, sich durch das Einschieben der Einspritzröhren zum Auffüllen elastisch zu öffnen, gibt es insbesondere für Anwendungen, bei denen es notwendig ist, hygienisch kontrollierte Bedingungen beim Auffüllen der Behälter aufrechtzuerhalten, zumindest einen zwischen dem Paar von Bahnen angeordneten Abstandshalter, durch den die Verteilerleitung für das Formfluid definiert wird: Die Einspritzeinheit und/oder Abstandshalter weisen einen Innenrand auf, der in die entsprechende Form aufgenommen werden kann, und der sich parallel zu der Vorschubrichtung des Flachmaterials, die aus Gründen der Gesamtabmessungen vorzugsweise vertikal ist, erstreckt.
Der Innenrand der Einspritzeinheit wird an dem Innenrand des Einschubs ausgerichtet: Beide Ränder haben im wesentlichen die gleiche Form.
Um eine optimale Abdichtung gegen ein Lecken des Formfluids aus der entsprechenden Form zu erhalten, weist der Innenrand ein Paar von Flächen auf, die in Richtung zum Inneren der entsprechenden Form zusammenlaufen, um so ein Paar äußerer Klappen von elastischen Verschlußeinrichtungen für die Behälter zu bilden.
Um ein schädigendes Gleiten der Bahnen in einer zu ihrem Vorschub senkrechten Richtung zu verhindern, weist der Innenrand ein Paar von Längsrippen auf, die das Gleiten des Paares von Flachmaterial in Querrichtung begrenzen.
Es ist weiterhin zu beachten, daß die Verteilerleitung für das Formfluid in der Form- und Formstabilisierungsstation eine Verlängerung der entsprechenden Verteilerleitung der vorangehenden Zwischenstation sein kann.
Vorteilhafterweise ist stromabwärts von der Endstation eine Schneidstation vorgesehen, um die Behälter von dem Paar von Bahnen entlang einer senkrecht dazu verlaufenden Querebene voneinander zu trennen.
Um die Bedingungen des Einspritzens des Formfluids zu optimieren, sind die Achsen der Behälter in der Formstation senkrecht dazu querverlaufend&sub1; wobei die Einlässe der Behälter zu einem der Längsränder des Flachmaterials zeigen.
Außerdem können die Behälter in einer einzigen Reihe oder in zwei einander gegenüberliegenden parallelen Reihen angeordnet werden.
Damit die Erfindung klar verstanden und schnell umgesetzt werden kann, wird nun beispielhaft auf die anliegende Zeichnung eingegangen, in der:
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Thermoformvorrichtung für Flachmaterial an Stationen zeigt, wo das Einspritzen des Formfluids stattfindet;
Fig. 2 einen Schnitt wie in Fig. 1 zeigt, jedoch mit geöffneten Formen;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1 zeigt, und zwar in einer Ausführung, in der die Behälter unter Bedingungen gefüllt werden, die nicht hygienisch kontrolliert sind;
Fig. 4 einen Schnitt wie in Fig. 3 zeigt, jedoch in einer Ausführung für Behälter, die in einer sterilen Umgebung gefüllt werden sollen;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 4 zeigt;
-Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII aus Fig. 4 zeigt;
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI aus Fig. 3, jedoch in einer Abwandlung, zeigt;
Fig. 12 eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Ausführung zeigt, bei der die Vorrichtung mit einem Paar von Bahnen aus Material, das entlang einem Längsrand miteinander verbunden ist, gespeist wird;
Fig. 13 eine Ansicht wie in Fig. 12 zeigt, jedoch von einer Ausführung, die mit einer einzigen, entlang einer mittleren Längslinie gefalteten Bahn, gespeist wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 besteht die Formvorrichtung 1 aus einer Zuführeinheit 2 für das Material in Form von Bahnen 3, vorteilhafterweise einem Paar von übereinanderliegendem Flachmaterial, das z.B. von Rollen 4 abgewickelt wird, und aus einer Anfangsstation 5 zum Erwärmen der Bahnen 3 aus Material und zum Schweißen der Außenlinie des Behälters 5a, einer Zwischenstation 7 zum Warmschweißen und Formen; einer nachfolgenden Zwischenstation 8 zum Warmschweißen und Formen und einer Form- und Formstabilisierungsstation 6, wobei die Stationen in einer Formrichtung F angeordnet sind.
Die Behälter 5a werden, in Gruppen 9 untereinander verbunden, aus der Form- und Formstabilisierungstation 6 herausgezogen, wobei die Gruppen 9 dazu bestimmt sind, durch Scheren der Bahnen 3 abgetrennt zu werden.
Die Station 5 weist Formvertiefungen 10 mit Bereichen auf, die Bereichen der Behälter 5a entsprechen und die eine Tiefe aufweisen, die hinreichend ist, um die Bahnen 3 voneinander getrennt zu halten, und die unter dem Druck des Formfluids, das im geschlossenen Zustand der entsprechenden Formhälften 11 eingebracht wird, gegen die Wand jeder Vertiefung gepreßt werden: Die Tiefe liegt z.B. im Bereich von einigen Millimetern.
Die Station 7 weist Formvertiefungen 12 in Formhälften 13 auf und hat ein derartiges Tiefenprofil, daß die Verformung der Bögen 3 in den Bereichen erfolgt, die dazu bestimmt sind, der geringsten Menge an Gesamtverformung ausgesetzt zu werden.
Die Station 8 hat außerdem Formvertiefungen 14 in den entsprechenden Formhälften 15, die geringfügig tiefer als die Vertiefungen 12 sind, um eine weitere Verformung in den Bögen 3 in den Bereichen um die Ränder der Behälter 5a herum einzuführen.
Die Form- und Formstabilisierungsstation 6 weist in den entsprechenden Formhälften 17 Vertiefungen 16 mit einer Form auf, die der endgültigen Form der Behälter 5a entspricht.
Die Stationen 5, 6, 7 und 8 können Einspritzeinheiten 18 für das Formfluid, z.B. erwärmte komprimierte Luft, aufweisen, wobei jede Einspritzeinheit 18 zwischen den Bahnen 3 eingeschoben wird und eine geschlossene Längsbohrung 19 aufweist, die die komprimierte Luft zuführt und die durch eine Anzahl von Querbohrungen 20 mit jedem nur teilweise geformten Behälter 5a in einer Gruppe 9 kommuniziert.
Der Innenrand der Einspritzeinheit 18 weist ein Paar von Flächen 21 (Fig. 5) auf, die zum Inneren der entsprechenden Form 11, 13, 15, 17 hin zusammenlaufen, wobei sie eine pneumatische Dichtung gegen die Bahnen 3 bilden, und wobei die Flächen 21 ein Paar von Klappen 21' aus den benachbarten längsseitigen Endbereichen der Bahnen 3 formen.
In der Ausführung der Fig. 4, 6 und 7 ist eine Verteilerleitung 22 zwischen den Querbohrungen 20 der Einspritzeinheit 18 und den Einlaßöffnungen der Behälter 5a, die geformt werden, vorgesehen, die die Einlaßöffnungen (in diesem Fall Tüllen) 23 der Behälter 5a verbindet.
Der Innenrand der Einspritzeinheit 18 weist ein Paar von Längsrippen 24 auf, die mit entsprechenden Rinnen in den Formhälften zusammenwirken, um das Abdichten zu gewährleisten und ein Gleiten der Bahnen 3 in Querrichtung während des Formens zu verhindern.
Es ist zu beachten, daß die Station 6 zur Stabilisierung der Form des Behälters 5a dazu gebracht werden kann, mit einem Abstandshalter 25 mit einer äußeren Form, die der der Einspritzeinheit 18 entspricht, der jedoch keine inneren Bohrungen aufweist, zusammenzuwirken; dieser Abstandshalter hat die Funktion, zu verhindern, daß Luft aus dem Inneren des Behälters 5 durch den nicht verschweißten Abschnitt des Kanals 26, der durch die elastischen Verschlußeinrichtungen des Behälters 5a definiert wird, entweicht, wobei der Kanal 26 vorteilhafterweise eine Verlängerung der Leitung 22 darstellt und mit dieser während des Einspritzens des Formfluids kommuniziert.
Es ist zu beachten, daß die Leitung 26 auch in der Station 8 erhalten werden kann, wenn auch weniger vorteilhaft im Hinblick auf die Dehnung des Materials, wobei sie die Verteilerleitung 22 ersetzt und in diesem Fall die Funktion der Verteilung des Formfluids zu den Behältern, die auch in der Station 8 geformt werden, übernimmt.
Der Kanal 26 wird an seinen beiden Längsenden aufgrund der Preßwirkung, die durch die Form 17 im Bereich 27 der Preßelemente an dem unteren Ende der Form auf die Verlängerung des Kanals 26 ausgeübt wird, verschlossen, wodurch erlaubt ist, daß die Innenseite jedes Behälters 2 von der äußeren Umgebung isoliert wird.
Formvertiefungen 10 der Station 5 bestehen hauptsächlich aus ebenen Oberflächen 28 (Fig. 8), die parallel zueinander liegen und die mit dem Rand der Vertiefungen 10 entlang der Außenlinie des Behälters 5a, der geformt wird, verbunden sind.
Die Vertiefungen 12 der Schweißstation und der zweiten Vorformstation 7 können konkave Abschnitte 29 aufweisen, die mit im Wesentlichen ebenen Abschnitten 30 verbunden sind: alternativ können sie vorteilhafterweise konvexe Abschnitte aufweisen (von denen einer strichpunktiert unter dem Bezugszeichen 29a gezeigt ist), die die Funktion haben, eine ausgeprägtere Verformung des Materials in den Bereichen, die der geringsten Verformung unterworfen sind, herbeizuführen, um das Material, das der größten Verformung unterworfen ist, bis zu seiner Einführung in die Station 6 im wesentlichen unverformt zu lassen.
Entsprechend können die Vertiefungen 14 der Station 8 konkave Wandabschnitte 31 aufweisen, die mit im wesentlichen ebenen Wandabschnitten 32 verbunden sind; oder sie können einen konvexen Wandabschnitt 31a aufweisen.
Fig. 11 zeigt Vorsprünge R, die aus der Mitte der Wand einer Formvertiefung 16 der Station 6 herausragen und sich in Querrichtung des Behälters 5a erstrecken, um zwischen den Vorsprüngen R Versteifungsrippen für den geformten Behälter 5a zu erzeugen.
Fig. 12 zeigt, daß die Rolle 33 für die Zufuhr von Material aus zwei übereinanderliegenden Bahnen 3 bestehen kann, die ggf. aus einem einzigen gefalteten Streifen erhalten werden; alternativ können die Bahnen 3 unter Verwendung eines Ablenkelements 34 mit zusammenlaufenden Seiten 35, das einen einzigen, von der Rolle 36 abgewickelten Streifen faltet, erhalten werden, wie in Fig. 13 gezeigt ist.
Das System umfaßt auch eine Füllstation für die geformten Behälter, ggf. einen Förderer, um die Behälter zu der Füllstation zu überführen, eine Stanzstation, um die äußeren Kanten des gefüllten Behälters zu beschneiden, und eine Schweißstation im Dauerbetrieb für die Tüllen der Behälter, nachdem sie gefüllt wurden.

Claims

1. Verfahren zum Formen eines Behälters in thermoformbarem und warmschweißbarem Flachmaterial, wobei das Verfahren ein Erwärmen und Zusammenschweißen eines ersten und zweiten Teiles des besagten Materials in einer Erwärmungs und Schweißphase an einer Erwärmungs- und Schweißstation (5) und schließlich eine Formstablisierung des ersten und zweiten Teiles in einer Form- und Formstabilisierungsphase an einer Forinmittel (11, 17) aufweisenden Form- und Formstablisierungsstation (6) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zwischen diesen Phasen zumindest eine Schweiß- und Formphase aufweist, in der das erste und zweite Teil weiter zusammengeschweißt werden und ein hohles Inneres zwischen dem ersten und zweiten Teil durch Verformung des ersten und zweiten Teiles hinein in Vertiefungsformmittel von weiteren Formmitteln (13, 15) an zumindest einer Schweiß- und Formstation (7, 8) gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zwischen der Erwärmungs- und Schweißphase (5) und der Form- und Formstabilisierungsphase (6) zumindest zwei Schweiß- und Formphasen an jeweiligen Schweiß- und Formstationen (7, 8) vorgesehen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ewärmungs- und Schweißphase (5) und die Schweiß- und Formphase(n) (7, 8) bei progressiv höheren Temperaturen bis hin zu der Erweichungstemperatur des Materials durchgeführt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Behälter (5a) aus einem Paar von Bahnen (3) hergestellt wird, die das erste und zweite Teil bereitstellen, und bei dem die Verformung des Paares von Bahnen (3) in der Erwärmungs- und Schweißphase (5), der Schweiß- und Formphase (7, 8) bzw. den Schweiß- und Formphasen (7, 8) und der Form- und Formstablisierungsphase (6) progressiv größer wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die auf die Bahnen (3) ausgeübte Verformung in einer selektiven Weise stattfindet, so daß zuerst und hauptsächlich mittlere Bereiche (31) des Behälters (5a) ihre stablilisierten Formen erhalten und anschließend und hauptsächlich an den Enden befindliche Bereiche (32) des Behälters (Sa) ihre stablilisierten Formen erhalten.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Form- und Formstablisierungsphase (6) bei einer Stabilisierungstemperatur stattfindet, die im wesentlichen invers proportional zu der spezifischen Wärme oder proportional zu der Wärmeleitfähigkeit des Materials ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Stabilisierungstemperatur im Bereich von 20 ºC liegt und das Material Polyvinylchlorid ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Stabilisierungstemperatur im Bereich von 5-6ºC liegt und das Material Polypropylen ist.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 8, soweit sie auf die Ansprüche 2 und 3 zurückbezogen sind, bei dem die zweite Schweiß- und Formphase (8) bei der Erweichungstemperatur, die erste Schweiß- und Formphase (7) bei einer davon abweichenden Temperatur, die um zwischen etwa 10ºC und etwa 15ac niedriger als die Erweichungstemperatur ist, und die Erwärmungs- und Schweißphase (5) bei einer Temperatur durchgeführt wird, die um zwischen etwa 10ºC und etwa 15ºC niedriger als die besagte abweichende Temperatur ist.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem jede Phase (5-8) für eine Vielzahl derartiger Behälter gleichzeitig durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der hergestellte Behälter (5a) oder eine Gruppe (9) von hergestellten Behältern (5a) Wandabschnitte (21?) von Einlaßöffnungen aufweisen, die elastisch sind, so daß eine Einlaßöffnung (23) des Behälters (5a) oder eine gemeinsame Einlaßöffnung (23, 26) der Gruppe (9) selbstschließend ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Wandabschnitte (21') der Einlaßöffnungen des hergestellten Behälters (5a) oder der hergestellten Gruppe (9) an entgegengesetzten Seiten der Einlaßöffnung (23, 26) jeweils Abschnitte (21') aufweisen und jeder der jeweiligen Abschnitte (21') in einer axialen Ebene einen im wesentlichen V-formigen Querschnitt aufweist, wobei die Spitzen der jeweiligen Abschnitte (21') aufeinander zu zeigen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die jeweiligen Abschnitte (21') der Einlaßöffnung (23, 26) in einer axialen Ebene jeweils einen Zickzack-förmigen Querschnitt aufweisen.

14. Vorrichtung zum Formen eines Behälters in thermoformbarem und warmschweißbarem Flachmaterial, wobei die Vorrichtung eine Erwärmungs- und Schweißstation (5), an der ein erstes und ein zweites Teil des besagten Materials erwärmt und zusamrnengeschweißt werden, und eine Formmittel (11, 17) aufweisende Form- und Formstabilisierungsstation (6), an der das erste und zweite Teil schließlich formstabilisiert werden, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwischen diesen Stationen (5, 6) zumindest eine Schweiß- und Formstation (7, 8) aufweist, die weitere Formmittel (13, 15) beinhaltet, und an der das erste und zweite Teil weiter zusammengeschweißt werden und ein hohles Inneres zwischen dem ersten und zweiten Teil durch Verformung des ersten und zweiten Teiles hinein in Vertiefungsformmittel der weiteren Formmittel (13, 15) gebildet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der zwischen der Erwärmungs- und Schweißstation (5) und der Form- und Formstabilisierungsstation (6) zumindest zwei Schweiß- und Formstationen (7, 8) mit derartigen weiteren Formmitteln (13, 15) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der die Erwärmungs- und Schweißstation (5), die Schweiß- und Formstation(en) (7, 8) und die Form- und Formstabilisierungsstation (6) Formvertiefungen (11, 13, 15, 17) mit progressiv zunehmenden Tiefen aufweisen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Tiefe der Mitten (31) der Formvertiefungen der Schweiß- und Formstation oder auch der ersten Schweiß- und Formstation (7) etwa 90% der Tiefe der Mitten der Formvertiefungen der Form- und Formstabilisierungsstation (6) beträgt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei der die Formvertiefungen der Form- und Formstabilisierungsstation (6) quer verlaufende Rinnen aufweisen, um Versteifungsrippen des Behälters zu formen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Formvertiefungen der oder jeder Schweiß- und Formstation (7, 8) in einer zu einer Trennebene (III-III) des oder jedes ihrer Formmittel (13, 15) senkechten Ebene (IX- IX, X-X), die eine Achse eines Zugangs zu jeder Formvertiefung enthält, mittlere Wandteile (29, 30), die gebogen sind, und an den Enden befindliche Wandteile (23, 30, 32) aufweisen, die geradlinig sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Formvertiefungen der oder jeder Schweiß- und Formstation (7, 8) in einer zu einer Trennebene (111-111) des oder jedes ihrer Formmittel (13, 15) senkechten Ebene (IX- IX, X-X), die eine Achse für einen Eingang zu jeder Formvertiefung enthält, mittlere Wandteile (29, 30) aufweisen, die bezüglich benachbarter Wandteile (29a, 31a) entgegengesetzt gebogen sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, bei der zumindest eine der Stationen (5-8) Formmittel (18) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie sich entlang der jeweiligen benachbarten Ränder eines Paares von Bahnen (3) erstrecken, welches das besagte erste und zweite Teil bereitstellt und aus dem eine Vielzahl solcher Behälter (5a) hergestellt werden kann, wobei das oder jedes Formmittel (18) einen inneren Rand aufweist, der dazu dient, mit Bereichen (21') von Längsrändern der Bahnen zusammenzuwirken, um eine Leitung (22, 26) zu definieren, die Öffnungen (23) der Behälter (5a) untereinander verbindet.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, bei der die Form- und Formstablisierungsstation (6) Abstandsmittel (25) mit einem inneren Rand aufweist, die dazu dienen, jeweils benachbarte Bereiche (21') von Längsrändern eines Paares von Bahnen (3), das den ersten und zweiten Teil bereitstellt und aus dem der Behälter (5a) hergestellt wird, voneinander zu beabstanden, und die dazu dienen, eine Leitung (26) für ein Formfluid zwischen den Abstandsmitteln (25) und den Bereichen (21') der Längsränder zu begrenzen.

23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 und 22, bei der die inneren Ränder der Formmittel (18) und der Abstandsmittel (25) zueinander ausgerichtet sind und im Querschnitt den im wesentlichen gleichen Umriß aufweisen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder den Ansprüchen 21 und 22, bei der die Anordnung derart ist, daß die Leitung (26) an der Form- und Formstabilisierungsstation (6) mit der Leitung (22) an der Form- und Schweißstation oder auch der Leitung (22) an der der Form- und Formstablisierungsstation (6) unmittelbar vorausgehenden Form- und Schweißstation (8) kommuniziert.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei der sich der innere Rand bzw. die inneren Ränder der Formmittel (18) und/oder der Abstandsmittel (25) parallel zu einem für die Bahnen (3) vorgesehenen Vorschubpfad erstreckt bzw. erstrecken und in die entsprechenden Formmittel (11, 13, 15, 17) aufnehmbar ist bzw. sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, bei der auf den Formmitteln (18) und/oder den Abstandsmitteln (25) an dem inneren Rand bzw. den inneren Rändern ein Paar von Längsrippen (24) vorgesehen ist, um ein Gleiten der Bahnen (3) in Querrichtung zu begrenzen.