DE69903259T2

DE69903259T2 - Vorrichtung zum formen von rohrförmigen behältern mit verstärkten rändern und behälter

Info

Publication number: DE69903259T2
Application number: DE69903259T
Authority: DE
Inventors: Marion Sterner; Giorgio Trani; Sergio Visona'
Original assignee: BP Europack SpA
Current assignee: BP Europack SpA
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2019-01-28
Also published as: RU2219061C2; DE69903259D1; EP1051294A1; CN1289290A; KR20010040425A; CN1109598C; ES2185313T3; BR9907281A; JP2002501846A; DK1051294T3; WO1999038677A1; IT1305236B1; AU2424799A; ITVE980004A0; ATE225250T1; US6428456B1; ITVE980004A1; EP1051294B1

Description

Technikgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen rohrförmiger Behälter mit verstärkten Kanten und einen Behälter, der mit einer solchen Vorrichtung erzeugt wird,

Technischer Hintergrund

Vorrichtungen zum Formen rohrförmiger Behälter mit verstärkten Kanten sind bekannt. Z. B. offenbart das europäische Patent 0 627 355 eine Vorrichtung, die ein viereckiges Rohr aufweist, um welches eine flexible Folie gewickelt ist, die von einer Trommel entnommen und entlang eines Formkragens geführt ist.
Vorsprünge sind an den äußeren Kanten des Rohres vorgesehen und bilden, auf der um das Rohr gewickelten Folie, V-förmige, hervorstehende Laschen, die anschließend an den gegenüberliegenden Oberflächen durch geeignete Heißversiegelleisten verbunden werden.
Taschen, die mit diesen Vorrichtungen geformt werden, weisen einige Nachteile auf, und zwar insbesondere:
- eine unangenehme, ästhetische Erscheinung, aufgrund der Anwesenheit der hervorstehenden Laschen;
- Raumbedarf während des Transportes;
- unzureichende Stabilität, weil die Seiten durchbiegen können und daher bewirken, dass die Tasche zusammenfällt;
- die Unmöglichkeit, durchgängige Muster darauf abzubilden;
- ein unzureichender Schutz für das darin enthaltene Produkt, weil der obere Teil im allgemeinen wie ein geneigtes Dach ausgebildet ist.
Das Patent DE 195 39 832 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Taschen mit verstärkten Kanten, das von einer Folie ausgeht, in welcher eine Vielzahl von heißversiegelten Falten ausgebildet werden, bevor sie um das Formrohr gewickelt wird. Taschen mit einer inneren Wulst oder Taschen mit einer äußeren Wulst werden mit solch einem Verfahren erhalten, abhängig davon, wie die Folie um das Rohr gewickelt wird.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist das große Lagervolumen, das für die flexible Folie notwendig ist, da die Falten die Dicke der Rolle beträchtlich erhöhen, zusammen mit der Schwierigkeit beim Betrieb für die Verpackungseinheit, die auf den Formkragen ein Material wickeln muss, das nicht vollständig glatt ist.
Wenn der Faltenbildungsschritt zwischen dem Schritt des Abrollens der glatten Folie von der Rolle und dem Schritt des Aufwickelns auf den Formkragen durchgeführt wird, besteht weiterhin der Nachteil des sehr großen Raumbedarfes der Vorrichtung.
EP 0 729 886 A1 offenbart eine Maschine zum Herstellen rohrförmiger Taschen, wie sie in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.

Beschreibung der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu eliminieren und eine Vorrichtung zum Formen von Behältern mit verstärkten Kanten bereitzustellen, die ein geringes Lagervolumen aufweisen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, eine Verpackung herzustellen, die einstückig ist, jedoch die physikalischen und funktionalen Merkmale von Verpackungen aufweist, die aus einer Mehrzahl von Elementen (Pappe und Kompositelement) gebildet sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, Behälter zu produzieren, die im wesentlichen wie ein Parallelepiped geformt sind, wobei diese Form für Produkte geeignet ist, die von sich aus nicht formbeständig sind (z. B. körniges Schüttgut).
Dieses Ziel und diese Aufgaben und andere, die nachfolgend deutlich werden, werden erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zum Formen von Behältern mit verstärkten Kanten erzielt, wie im Anspruch 1 beschrieben ist.

Kurzbeschreibung der Figuren

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter in einer bevorzugten, anwendbaren Ausgestaltung beschrieben werden, die lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren angegeben ist, wobei:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung entlang der Transversalebene II-II der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung entlang der Ebene III-III der Fig. 1 zeigt;
Fig. 4-8 schematische Ansichten der Vorrichtung während des Betriebes zeigen;
Fig. 9 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht eines Behälters zeigt, der mit der Vorrichtung erhalten wird; und
Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht einer Einzelheit der an dem Behälter ausgebildeten Rippen zeigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Wie in den Figuren gezeigt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung unterhalb des Eingußstutzens einer herkömmlichen, schlauchförmigen Formmaschine angeordnet. Die Formmaschine umfaßt eine Rolle 2 zum Zuführen einer flexiblen Plastikfolie 4 (z. B. Polypropylen) und einen Formkragen 6, der oberhalb eines Rohres 8 angeordnet ist, das einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist und einer vertikal angeordneten Leiste 10 zum Heißversiegeln der Kanten 12 der Folie gegenüberliegt. In anderen Fällen ist es möglich, Rohre bereitzustellen, die einen kreisförmigen Querschnitt oder einen anderen polygonalen Querschnitt aufweisen.
Das Rohr 8 ist über einen Bereich 14, der im wesentlichen wie ein Pyramidenstumpf geformt ist, mit einem zweiten, rechtwinkligen Rohr 16 verbunden, dessen Querschnitt kleiner als der des Rohres 8 ist.
Insbesondere korrespondiert der Unterschied zwischen den Umfängen der beiden Rohre 8 und 16 mit dem Doppelten der Summe der Tiefe der vier Rippen, die in den Behälter eingeformt werden.
An dem pyramidenstumpfartigen Bereich 14 und insbesondere an den Kanten davon sind vier Einführelemente 18 vorgesehen, die wie ein Rad mit einer horizontalen Achse geformt sind und paarweise angeordnet sind, so dass sie gegenseitig benachbart und parallel zu den beiden Seiten der beiden Rohre 8 und 16 verlaufen; deren einander gegenüberliegende Kanten sind zueinander in einem Maße voneinander beabstandet, das kürzer als die Seite des Rohres 16 ist.
Vier vertikale Heißversiegelvorrichtungen 20 stehen dem Rohr 16 gegenüber, im wesentlichen an den Kanten, und weisen Arbeitsoberflächen auf, deren Weite mit dem Maß des Endbereiches des Einführelementes korrespondiert, welches der Seite des Rohres 16 gegenüberliegt. Zumindest eines der Heißversiegelvorrichtungen ist auf dessen Heißversiegeloberfläche mit kleinen Vorsprüngen versehen, die einen schwächeren Bereich in den zu formenden Behälter einformen; der schwächere Bereich wechselwirkt mit einem Streifen, der vorher gebildet wurde und stellt einen Sollbruchbereich dar, wenn der Behälter fertiggestellt ist.
Insbesondere sind die Heißversiegelvorrichtungen in Induktions-, Impuls-, Heißluft-, Hochfrequenz-, Ultraschall- und Laserbauweise ausgeführt.
An der Heißversiegelvorrichtung 28 ist eine Vorrichtung 29 zum Zuführen eines Plastikbandes 31 vorgesehen, dessen Funktion später deutlich werden wird.
An dem unteren Ende des Rohres 16 sind zwei einander gegenüberliegende, zusätzliche, dreieckige Einführelemente 22 vorgesehen, deren Spitzen im wesentlichen in rechten Winkeln auf die Wandungen des Rohres einwirken. Diese Einführelemente sind an den Enden zweier Stangen befestigt, die sich bei Betätigung von pneumatischen Vorrichtungen 24 axial bewegen können, die wiederum sich vertikal bei Betätigung von pneumatischen Vorrichtungen 26 bewegen können.
Für andere Anwendungen werden Druckluftstrahle verwendet, die über eine konturierte Düse erhalten werden.
Unterhalb der Einführelemente ist eine Heißversiegelvorrichtung 28 vorgesehen, die eine horizontale Achse aufweist und mit einer Abschneidvorrichtung 30 versehen ist, die transversal zu der Laufrichtung des Streifens angeordnet ist.
Unterhalb der Heißversiegelvorrichtung sind zwei zusätzliche, jeweils einander gegenüberliegende, dreieckige Einführelemente 32 vorgesehen, die auf einer horizontalen Ebene liegen, die parallel zu den Einführelementen 22 verläuft. Die Einführelemente 32 sind an den Enden zweier Stangen angeordnet, die axial bei Betätigung der pneumatischen Vorrichtungen 34 bewegt werden können, die wiederum vertikal bei Betätigung der pneumatischen Vorrichtungen 36 bewegt werden können.
Schließlich ist ein beheizter Stützanschlag 38 vorgesehen, der als ein Stoßbegrenzer für die verpackten und gefüllten Behälter wirkt.
Die Vorrichtung weist weiterhin eine Vielzahl an Betätigungselementen (Einführelementen, Aktuatoren), Transmissionselementen und Automatisierungsvorrichtungen (Schalter, Zähler, verschiedene Steuerungen) auf, die es ermöglichen, den automatischen Produktionszyklus durchzuführen. Einige dieser Elemente wurden aus Gründen der Einfachheit bei der Interpretation nicht dargestellt und beschrieben, weil sie herkömmlicher Art sind und als solche einem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, jedoch wird auf jeden Fall in der folgenden Beschreibung des Betriebes der Vorrichtung durch Erwähnung ihrer Anwesenheit auf sie Bezug genommen,.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt folgendermaßen:
Die flexible Folie 4 wird von der Rolle 2 abgerollt, wird an dem Formkragen 6 entlang gezogen und anschließend um das Rohr 8 gewickelt, um so eine Umhüllung zu bilden, die an ihren Kanten 12 durch eine Heißversiegelvorrichtung 10 geschlossen wird. Während die so geformte, geschlossene Umhüllung von dem Rohr 8 durch den Bereich 14 hindurch geht, um sich so selbst um das Rohr 16 anzuordnen, bilden die Enden der Einführelemente 18 an den Kanten der Umhüllung eine Serie von Falten (Rippen), die durch den Überstand von drei Bereichen der Folie (siehe Fig. 10) gebildet werden, indem ein Teil einer inneren Seite (i) einem anderen Teil der inneren Seite (i) gegenüberliegt und ein Teil einer äußeren Seite (e) einem anderen Teil der äußeren Seite (e) gegenüberliegt.
Die sich ergebenden Falten werden anschließend durch die Heißversiegelvorrichtungen 20 heißversiegelt, um so eine Umhüllung 21 zu erhalten, die in Draufsicht eine rechtwinklige Form hat, mit verstärkten Kanten 23, die nach innen gerichtet sind.
Es ist zu bemerken, dass während des Heißversiegelns der horizontalen Streifen, die Enden des Bandes 31, das durch den Zuführer 29 zugeführt wird, ebenfalls an dem Behälter heißversiegelt werden, wodurch eine Art Griff an dem Behälter ausgebildet wird.
Um Materialien miteinander zu verbinden, die nicht die notwendigen Verbindungseigenschaften aufweisen, ist das Band bereits an der Außenseite über die Zugabe von Grundierungen oder thermisch aktivierten Lacken (falls benötigt) in ablösbarer Ausgestaltung, in lokaler Ausbreitung an denjenigen Bereichen vorbehandelt, die die Kanten des Behälters werden. Diese Behandlungen können während der Verarbeitung mit der Hilfe geeigneter Ausrüstung durchgeführt werden.
Wenn die geformten Enden der Umhüllung von dem Rohr 16 hervorstehen, führt die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte aus:
a) Hervorschieben der Kolben der pneumatischen Vorrichtungen 24, 34, was die Annäherung der Einführelemente 22, 32 in Richtung auf die Umhüllung bewirkt, um so die entsprechenden Falten auf zwei gegenüberliegenden, vertikalen Wandungen des Behälters zu bilden;
b) Eingreifen der Heißversiegelvorrichtung 28 zum Heißversiegeln des Bereiches der zwischen den zwei Paaren der Einführelemente 22 und 32 gelegen ist und Eingreifen der Schneidvorrichtung 30, um gleichzeitig den Boden des Behälters C zu bilden und den angrenzenden Behälter C' in einem oberen Bereich zu verschließen;
c) Heranführen des rohrförmigen Streifens über einen kurzen Bereich;
d) gleichzeitiges Entfernen des Paares der oberen Einführelemente 22, um den Boden des Behälters gegen die obere horizontale Oberfläche der Heißversiegelvorrichtung 28 abzuflachen, die somit die gefalteten Kanten des Behälters heißversiegelt, so dass ein innerer Teil einem inneren Teil gegenüberliegt (siehe Fig. 4-7);
e) gleichzeitige Aufwärtsbewegung des Anschlages 38 gegen den Boden des Behälters C'; diese Aufwärtsbewegung bewirkt gleichzeitig ein Heißversiegeln der äußeren Oberflächen des Behälters an der Heißversiegelvorrichtung 28 und das Heißversiegeln der Sieke 40, die während des vorhergehenden Arbeitsganges während des Abscherens an der äußeren unteren Oberfläche des Behälters C' gebildet wurde;
f) gleichzeitige Aufwärtsbewegung der Einführelemente 32 in Richtung auf die Heißversiegelvorrichtung 28, um die Kanten dagegen zu drücken und die einander gegenüberliegenden, inneren Oberflächen des Behälters heißzuversiegeln;
g) Heißversiegeln des Bodens des Behälters an der äußeren Oberfläche der gekoppelten Kanten;
h) Zurückziehen der Bolzen in die pneumatischen Vorrichtungen 24, um die Einführelemente 22 von dem Behälter zu trennen;
i) gleichzeitiges Zurückziehen der Bolzen in die pneumatischen Vorrichtungen 34, um die Einführelemente 32 von dem Behälter zu trennen;
j) Einfüllen des Produktes (in jeglichem Zustand) in die gebildete Umhüllung durch das obere Ende des Rohres 8;
k) Öffnen der Leisten 10, 20, um so die beiden Behälter C, C' zu trennen;
l) Abwärtsbewegung des Anschlages der den Behälter C' unterstützt, der so hergestellt und mit dem Produkt gefüllt wurde;
m) gleichzeitiges Zurückkehren der beiden Paare der einander gegenüberliegenden Einführelemente 22 und 32 in die Ausgangsposition, um den Schritt a) des nächsten Arbeitszyklusses zu beginnen;
n) Eingreifen einer Düse, die bewirkt, dass die obere Sieke 42 sich selbst an die äußere Oberfläche der Tasche anordnet, wobei diese Sieke sich selbst mit der Oberfläche der Tasche versiegelt, da sie noch heiß ist;
o) Entladen der Tasche von dem Anschlag 38 über einen Luftstrom. Von der oberen Beschreibung ist es evident, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere Vorteile erreicht und dass sie insbesondere erlaubt, Behälter mit verstärkten Kanten herzustellen, weil die resultierenden Kanten sowohl miteinander durch das Schmelzen der äußeren Heißversiegelungsschicht des Bandes (eine äußere Fläche gegen eine äußere Fläche) heißversiegelt und auf einer Seite an einer Fläche des Behälters heißversiegelt sind, um so die Kante auf einer Oberfläche der Umhüllung fest zu befestigen (eine innere Oberfläche gegen eine innere Oberfläche), um so dem fertiggestellten Behälter eine höhere Steifigkeit zu verleihen (siehe Fig. 9).
Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines bevorzugten, ausführbaren Ausführungsbeispiels dargestellt und beschrieben, aber es ist selbstverständlich, dass andere konstruktive Veränderungen in der Praxis angewendet werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden, industriellen Erfindung des Patentes zu verlassen.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Bilden von Behältern mit verstärkten Kanten, mit:

einer Rolle (2) zum Zuführen einer flexiblen Folie (4);

einem Formkragen (6) oberhalb eines ersten Rohres (8), um welches die Folie gewickelt wird; einer Vorrichtung (1) zum Heißversiegeln der Längskanten (12) der Folie, die um das Rohr (8) gewickelt wurde, um so eine Umhüllung zu bilden, das erste Rohr (8) verjüngt sich in ein zweites Rohr (16), und in dem sich verjüngenden Bereich (14) ist zumindest ein Einführelement (18) vorgesehen, das in rechten Winkeln zu der Oberfläche der Folie wirkt, um zumindest eine Rippe (23) auszubilden, die in Richtung der Innenseite der Umhüllung gerichtet ist, eine Versiegelungsvorrichtung (20) zum zumindest teilweisen Heißversiegeln der zumindest einen Rippe (23) ist ebenfalls vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Rippe durch drei überlappende, heißversiegelte Bereiche der Folie geformt wird und dass zumindest ein Einführelement (18) durch ein Rad mit einer horizontalen Achse ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (8, 16) einen polygonalen Querschnitt aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (8, 16) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (8, 16) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied zwischen dem Umfang der beiden Rohre (8, 16) gleich der doppelten Summe der Tiefen der erhaltenen Rippen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es unterhalb des zweiten Rohres (16) aufweist:

zumindest ein Paar dreieckiger Einführelemente (22, 23) zum Bilden korrespondierender Falten auf der Umhüllung, die den Boden und die Oberseite der Umhüllung ausbilden, die Einführelemente (22, 23) sind in Richtung auf zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen der Umhüllung und von diesen weg beweglich und sind weiterhin in rechten Winkeln in Bezug auf die Bewegungsrichtung in Richtung auf die beiden Oberflächen beweglich;

ein Element (28) zum Heißversiegeln der Querkanten der Umhüllung; einen Anschlag (38) zum Abstützen des Bodens der gebildeten Umhüllung.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heißversiegelungselement (28) mit einer Schneidvorrichtung (30) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführelemente (22, 23) an den Enden von Bolzen von hydraulischen Spindeln (24, 34) angeordnet sind, die eine horizontale Achse aufweisen und ihrerseits an Enden hydraulischer Spindeln (26, 36) mit vertikalen Achsen befestigt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Heißversiegelungselement (28) eine Vorrichtung zum Zuführen eines Plastikbandes (31) vorhanden ist.

10. Ein Behälter, der durch eine Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 9 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Vielzahl an Rippen (23) aufweist, die in Richtung der Innenseite des Behälters gerichtet sind und an den vertikalen Kanten des Behälters angeordnet sind.