EP1506924B1 - Apparatus for manufacturing water-soluble containers - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der aus wasserlöslicher Folie bestehende, tiefgezogene Behältnisse hergestellt werden können. Solche Behältnisse sind mit pulverförmigem, gelartigem oder flüssigem Füllgut gefüllt. Das Füllgut kann beispielsweise ein Waschmittel sein.The invention relates to a device with which existing water-soluble film, deep-drawn containers can be produced. Such containers are filled with powdery, gelatinous or liquid contents. The medium can be, for example, a detergent.
Aus der
Es wird versucht, diese Nachteile dadurch zu beheben, dass anstatt der Formplatte lediglich in Transportrichtung der Folienbahnen seitlich feststehende Schienen zwischen den jeweils geformten topfartigen Auswölbungen vorgesehen werden.Attempts are made to remedy these disadvantages by providing laterally fixed rails between the pot-shaped bulges formed in each case instead of the mold plate only in the transport direction of the film webs.
Dadurch ist ein Formatwechsel zwischen unterschiedlich großen Behältnissen relativ einfach zu bewerkstelligen. Allerdings kann die Folienbahn beim Entlangziehen über die feststehenden Schienen durch dadurch entstehende Reibungskräfte beschädigt werden. Um ein falten- und zwängungsfreies Durchhängen der topfartigen Auswölbungen und damit der Folie zwischen den Schienen bei ihrem Befüllen zu vermeiden, werden dickere Folien verwendet, als sie an sich erforderlich wären. Trotzdem lässt sich ein verformungskonstantes Durchhängen der topfartigen Auswölbungen bei ihrem Befüllen nicht völlig vermeiden, so dass sie nicht bis zu ihrem oberen Rand vollständig mit Füllgut befüllt werden können; ein Austreten der Füllgutes aus den topfartigen Auswölbungen heraus und eine dadurch bedingte Verunreinigung der oberen, für das Versiegeln vorgesehenen Folienränder muss vermieden werden; einmal wegen der durch das Auslaufen bedingten Füllgutverschwendung und zum anderen insbesondere deswegen, weil eine durch Füllgut benetzte Folie sich nicht mehr, zumindest nicht ohne zusätzlichen Aufwand, vollständig dicht verschweißen lässt.As a result, a format change between different sized containers is relatively easy to accomplish. However, the film web may be damaged by traction over the fixed rails by frictional forces. In order to avoid a wrinkle-free and constraint-free sagging of the pot-like bulges and thus of the film between the rails when they are filled, thicker films are used than would be necessary per se. Nevertheless, a deformation-constant sagging of the pot-like bulges during their filling can not be completely avoided, so that they can not be completely filled up to their upper edge with filling material; a leakage of the contents out of the cup-like protrusions and a consequent contamination of the upper, provided for sealing film edges must be avoided; once because of the leakage due to leaking Füllgutverschwendung and on the other hand, in particular because a wetted by filling film can no longer, at least not without additional effort, weld completely tight.
Aus der
Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der sich wasserlösliche, mit pulverförmigem, gelartigem oder flüssigem Füllgut gefüllte Behältnisse wirtschaftlich und technologisch einfach herstellen lassen.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a device with which water-soluble, filled with powdery, gelatinous or liquid filling containers can be produced economically and technologically simple.
Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruches gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch anschließenden weiteren Ansprüchen.This invention is given by the features of the main claim. Useful developments of the invention are the subject of further claims appending to the main claim.
Die erfindungsgemäße Ausbildung von identischen Unterstützungs- bzw. Anlageformen in der zweiten und dritten Bearbeitungsstation, in der die topfartigen Behältnisse befüllt und anschließend von oben verschlossen werden, ermöglicht eine kontinuierliche Unterstützung der einzelnen, in der unteren Folienbahn vorhandenen topfartigen Auswölbungen vom Beginn des Befüllvorganges, während des Transports der befüllten Behältnisse zur nächsten Station, in der sie mittels einer oberen Folienbahn verschlossen werden, bis zum Ende des beim Verschließen erforderlichen Schweißvorganges. Die topfartigen Auswölbungen in der Folienbahn werden also durch das Befüllen und durch den beim Verschließen erforderlichen Wärmeeintrag im Bereich ihres oberen umlaufenden Öffnungsrandes durch das Gewicht des eingefüllten Füllgutes nicht zusätzlich durch Biegespannungen belastet. Dies ist besonders bei wasserlöslichen Folien äußerst wichtig, da diese sehr empfindlich sind im Hinblick auf auf sie einwirkende Verformungsspannungen.The inventive design of identical support or investment forms in the second and third processing station, in which the cup-shaped containers are filled and then sealed from above, allows continuous support of the individual, present in the lower film web pot-like bulges from the beginning of the filling, while the transport of the filled containers to the next station, in which they are closed by means of an upper foil web, until the end of the welding operation required during closing. The pot-like bulges in the film web are thus not additionally burdened by bending stresses by the filling and by the heat input required in the closing in the region of its upper peripheral opening edge by the weight of the filled filling material. This is especially important for water-soluble films since they are very sensitive to deformation stresses acting on them.
In den einzelnen Bearbeitungsstationen kann die Folienbahn im Bereich der Öffnungen in der Tragplatte oder in dem Lochband von unten unterstützend gehalten werden. So kann in der ersten Bearbeitungsstation eine entsprechende Unterstützungsform für die erste Folienbahn im Bereich jeder Öffnung angeordnet werden. Dadurch wird ein materialschonendes Verformen derselben erreicht.In the individual processing stations, the film web can be supported in the region of the openings in the support plate or in the perforated strip from below. Thus, a corresponding support form for the first film web in the region of each opening can be arranged in the first processing station. As a result, material-friendly deformation of the same is achieved.
Auch in der zweiten Bearbeitungsstation kann eine an der verformten ersten Folienbahn unten anliegende zweite Anlageform vorhanden sein, so dass beim Einfüllen von Füllgut in die topfartigen Auswölbungen der ersten Folienbahn keine Verformungen der Folienbahn auftreten können.Also in the second processing station can be present at the bottom of the deformed first film web second investment form, so that when filling of product into the pot-like protrusions of the first sheet no deformation of the film web can occur.
Auch in der dritten Bearbeitungsstation, in der das Verschließen der topfartigen Auswölbungen mittels einer zweiten Folienbahn erfolgt, kann jede topfartige Auswölbung und damit die erste Folienbahn durch von unten an ihr in Bereichen der Öffnungen zumindest in deren umlaufenden Randbereichen anliegende Siegelformen unterstützend gehalten werden. Jede Siegelform kann dann einerseits die Gegenbacke für eine von oben auf der zweiten Folienbahn einwirkenden zweiten Siegelbacke sein. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die untere Siegelform gleichzeitig auch als Unterstützungsform für die jeweilige topfartige Auswölbung dient.Also in the third processing station, in which the closure of the pot-like bulges takes place by means of a second film web, each pot-like bulge and thus the first film web can be supported by bottom-contacting in areas of the openings at least in the peripheral edge regions sealing forms. Each seal shape can then on the one hand be the counter-jaw for a second sealing jaw acting from above on the second foil web. According to the invention it is provided that the lower seal shape also serves as a support form for the respective pot-like bulge.
Um die verschiedenen von unten an der ersten Folienbahn anliegenden Formen höhenmäßig zu verstellen, kann eine entsprechende Kulissenbahn bei und zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen vorgesehen werden. Die auf der Kulissenbahn sich abstützenden Formen können dann an den entsprechenden Bearbeitungsstationen von unten an die Folienbahn herangeführt und während ihres Transports an der Folienbahn anliegend gehalten werden. Der Transport der Formen längs dieser Kulissenbahn erfolgt synchron mit der die Öffnungen aufweisenden Tragplatte (beziehungsweise Lochband), auf der (beziehungsweise dem) die erste Folienbahn aufruht.In order to adjust the height of the various forms of the bottom of the first film web forms, a corresponding slide track can be provided at and between different processing stations. The supported on the slide track shapes can then be brought to the corresponding processing stations from below to the film web and held in abutment during their transport to the film web. The transport of the molds along this slide track takes place synchronously with the support plate (or perforated belt) having the openings, on which (or the) the first film web rests.
Das Vereinzeln der gefüllten und verschlossenen, Behältnisse bildenden Auswölbungen kann in einer vierten Bearbeitungsstation mittels einer endlos umlaufenden Trenneinrichtung erfolgen. Die Trenneinrichtung kann ein Messer oder einen Laserschneider aufweisen. Bei einem im Grundriss kreisförmigen Behältnis wird beim Separieren der einzelnen Behältnisse aus der Folienbahn ein solches Messer oder ein solcher Schneidlaser um eine Rotationsachse rotierbar umlaufen. Zusätzlich ist das Messer oder der Schneidlaser längs dieser Rotationsachse, und damit in der Höhe, verstellbar, damit nur bei entsprechend dicht an der Trenneinrichtung positionierten Auswölbungen der Trennvorgang für jede einzelne Auswölbung durchgeführt werden kann.The separation of the filled and sealed, container-forming bulges can be done in a fourth processing station by means of an endless circulating separator. The separator may comprise a knife or a laser cutter. In a circular in plan container such a knife or such a cutting laser is rotatable about an axis of rotation when separating the individual containers from the film web. In addition, the knife or the cutting laser along this axis of rotation, and thus in height, adjustable, so that only in accordance with the densely positioned on the separator bulges of the separation process can be performed for each individual bulge.
Um die erste Folienbahn in den von unten an ihr anliegenden Formen zu halten, ist es vorteilhaft in diesen Formen einen Unterdruck erzeugen zu können. Ein solcher Unterdruck kann mittels in den Formen vorhandender Durchbohrungen erfolgen, die jeweils an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen werden können. Auf diese Weise kann die erste Folienbahn von innen an den Formen nicht nur angesaugt, sondern dort während ihres Transportes auch angesaugt gehalten werden.In order to hold the first film web in the forms that rest against it from below, it is advantageous to be able to generate negative pressure in these molds. Such a negative pressure can be effected by means of bores present in the molds, which can each be connected to a vacuum generator. In this way, the first film web can not only be sucked from the inside to the molds, but also kept there sucked during their transport.
Die von unten an der ersten Folienbahn anliegenden Formen können mit ihrem oberen Rand in die Öffnungen der Tragplatte beziehungsweise in Löcher des Lochbandes hineintauchen und damit mit ihrem oberen Rand gleichsam Teil der Tragplatte beziehungsweise des Lochbandes werden. Es ist allerdings auch möglich diese Formen von unten gegen die Unterseite der Tragplatte beziehungsweise des Lochbandes zu führen.The voltage applied to the bottom of the first film sheet shapes can dive with its upper edge in the openings of the support plate or in holes of the perforated strip and thus with its upper edge as it were part of the support plate or the perforated belt. However, it is also possible to guide these forms from below against the underside of the support plate or the perforated belt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.Further advantages and features of the invention can be found in the claims further specified features and the following embodiments.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer ersten Bearbeitungsstation einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von wasserlöslichen Behältnissen, in der in einer ersten Folienbahn topfartige Auswölbungen hergestellt werden,
- Fig. 2
- ein schematisierte Darstellung einer zweiten Bearbeitungsstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die Auswölbungen mit Füllgut befüllt werden,
- Fig. 3
- den Transportzustand der ersten Folienbahn mit ihren topfartigen Auswölbungen von der zweiten Bearbeitungsstation zu einer dritten Bearbeitungsstation,
- Fig. 4
- ein schematisierte Darstellung der dritten Bearbeitungsstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die topfartigen Auswölbungen mittels einer zweiten Folienbahn oben verschlossen werden,
- Fig. 5
- eine schematisierte Darstellung einer vierten Bearbeitungsstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die Auswölbungen aus den beiden Folienbahnen ausgeschnitten und zu einzelnen Behältnissen separiert werden,
- Fig. 6
- eine gegenüber
Fig. 2 und 3 andersartige, von unten an der Folienbahn anliegende Form, - Fig. 7
- eine gegenüber
Fig. 6 noch einmal abgewandelte, vergleichbare Form, - Fig. 8
- eine schematisierte Darstellung der nacheinander angeordneten vier Bearbeitungsstationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig: 9
- eine schematisierte Darstellung einer zwischen der zweiten und dritten Arbeitsstation angeordneten Kulissenbahn zum höhenmäßigen Versetzen der unten an der Folienbahn anliegenden entsprechenden Formen,
- Fig. 10
- eine vergrößerte Darstellung, der
Fig. 9 .
- Fig. 1
- a schematic representation of a first processing station of a device according to the invention for producing water-soluble containers, in which cup-like bulges are produced in a first film web,
- Fig. 2
- a schematic representation of a second processing station of the device according to the invention, in which the bulges are filled with filling material,
- Fig. 3
- the transport state of the first film web with its pot-like protrusions from the second processing station to a third processing station,
- Fig. 4
- a schematic representation of the third processing station of the device according to the invention, in which the cup-like protrusions are closed at the top by means of a second film web,
- Fig. 5
- a schematic representation of a fourth processing station of the device according to the invention, in which the bulges are cut out of the two film webs and separated into individual containers,
- Fig. 6
- one opposite
FIGS. 2 and 3 different, from bottom of the film web fitting form, - Fig. 7
- one opposite
Fig. 6 once again modified, comparable form, - Fig. 8
- a schematic representation of the successively arranged four processing stations of the device according to the invention,
- Fig. 9
- a schematic representation of an arranged between the second and third work station slide track for elevation offset the voltage applied at the bottom of the film web corresponding forms,
- Fig. 10
- an enlarged view, the
Fig. 9 ,
Eine Vorrichtung 10 zum Herstellen von aus wasserlöslicher Folie bestehenden Behältnissen, die mit pulverförmigem, gelartigem oder flüssigem Füllgut gefüllt werden, besitzt eine erste Bearbeitungsstation 11, eine zweite Bearbeitungsstation 12, eine dritte Bearbeitungsstation 13 und eine vierte Bearbeitungsstation 14, die in Bearbeitungsfortschritt 15 nacheinander angeordnet sind (
In der ersten Bearbeitungsstation 11 (
Innerhalb jeder dieser Öffnungen 22, von denen in
Anschließend werden die Unterstützungsformen 24 nach unten (Pfeil 34) von den topfartigen Auswölbungen 18 wegbewegt.Subsequently, the support forms 24 are moved downward (arrow 34) away from the pot-
Anschließend wird die Tragplatte 20 in dem in
In der zweiten Bearbeitungsstation 12 wird eine Anlageform 36 im Bereich der topfartigen Auswölbungen 18 von unten an der ersten Folienbahn 16 angelegt. Die Anlageform weist an ihrem oberen freien Rand eine innere Ausrundung 44 auf. In der Anlageform 36 ist - im vorliegenden Beispielsfall - eine mittige Durchbohrung 38 vorhanden, die an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen ist. Durch Erzeugen eines Unterdruckes durch die Durchbohrung 38 hindurch kann die Folienbahn 16 dicht anliegend in der Anlageform 36 gehalten werden.In the
In der zweiten Bearbeitungsstation 12 werden die topfartigen Auswölbungen 18 mittels einer Fülleinrichtung 40 mit Füllgut 42 gefüllt.In the
In ihrem in
In der dritten Bearbeitungsstation 13 (
Anschließend werden die gefüllten und verschlossenen topfartigen Auswölbungen 18 zu der vierten Bearbeitungsstation 14 transportiert. In dieser vierten Bearbeitungsstation 14 werden die im vorliegenden Beispielsfall im Grundriss kreisförmigen, topfartigen Auswölbungen 18 durch eine Trenneinrichtung 56, die im vorliegenden Fall zwei umlaufende Messerschneiden 58, 60 aufweist, die um eine zentrale, vertikale Rotationsachse 62 umlaufend angetrieben werden können, separiert. Zu diesem Trennvorgang kann die Trenneinrichtung 56 zum Durchführen des Trennvorganges nach unten auf die beiden Folienbahnen 16, 46 abgesenkt und nach Beenden des Trennvorganges wieder nach oben angehoben werden (Doppelpfeil 64). Während des Separierens wird der jede Siegelnaht 52 enthaltende Folienrandbereich durch eine untere Widerlagerform 66 unterstützt. Die Messer 58 können dann in einen zwischen der jeweiligen Widerlagerform 66 und dem jeweiligen Öffnungsrand vorhandenen Ringspalt 68 während des Trennvorganges eintauchen. Ein solcher Ringspalt wäre beim Einsatz eines Schneidlasers nicht erforderlich.Subsequently, the filled and closed pot-
In
Die in
In
In
In
Nach Befüllen der topfartigen Auswölbungen 18 in der zweiten Bearbeitungsstation 12 werden die Stützrollen 78 und damit die Anlageformen 36 mittels des angetriebenen Fördermittels 78 weiter zur dritten Bearbeitungsstation 13 transportiert. Bei diesem Weitertransport wird die die Folienbahn 16 mit ihren topfartigen Auswölbungen tragende Tragplatte 20 synchron mitbewegt.After filling the pot-
Nach Beendigung des in der dritten Bearbeitungsstation 13 erfolgenden Verschließens der einzelnen topfartigen Auswölbungen 18 wird das Fördermittel 78 entsprechend weiterbewegt und dabei die Anlageformen 36 aus dem Bereich der topfartigen Auswölbungen nach unten wegbewegt.After completing the closing in the
Das in der anschließend vierten Bearbeitungsstation erfolgende Separieren der einzelnen topfartigen Auswölbungen kann dann ohne gleichzeitige Unterstützung erfolgen. Die jeweils aus der Folienbahn herausgetrennten Behältnisse 18.5 können dann beispielsweise nach unten aus der Bearbeitungsstation herausfallen.The separation of the individual pot-like bulges taking place in the subsequent fourth processing station can then take place without simultaneous assistance. The separated out of the film web containers 18.5 can then fall out of the processing station, for example, down.
Die Tragplatte 20 kann auch als endlos umlaufendes Lochband ausgebildet sein, dessen Löcher als Öffnungen 22 dienen.The
Claims (11)
- Apparatus (10) for producing containers (18.5) which are filled with pulverulent, gel-like or liquid filling material (42) and comprise water-soluble, deep-drawn film (16, 46),- having a first processing station (11) for producing cup-like protuberances (18) in a first film web (16) which forms the cup-like constituent parts (18) of each container (18.5),- having a second processing station (12) for filling filling material (42) into the cup-like protuberances (18),- there being a second contact mould (36) in the second processing station (12), which second contact mould (36) bears against the deformed first film web (16) from below in the region of each opening (22),- having a third processing station (13) for closing the cup-like protuberances (18) which are filled with filling material (42) by means of a second film web (46) which forms the cover of each protuberance (18),- there being a third sealing mould (48) in the third processing station (13), which third sealing mould (48) bears against the deformed and filled first film web (16) from below in the region of each opening (22) at least in the peripheral edge region (30) of each protuberance (18),- having a fourth processing station (14) for separating the individual filled and closed containers (18.5) from the two film webs (16, 46), and- having a transport apparatus between the individual processing stations for the film webs (16, 46),- the transport apparatus having a carrying apparatus in the form of a carrying plate (20) or a perforated belt which has an opening (22) which is adapted to the size of the cup-like protuberances (18) for each of the said protuberances (18), with the result that each protuberance (18) protrudes through one opening (22) freely through the carrying apparatus,- characterized in that- the contact moulds (36) of the second processing station (12) correspond to the sealing moulds (48) of the third processing station (13),- it being possible for the said moulds (36, 48) to be moved synchronously together with the carrying plate (20) between the processing stations in the direction of the processing progress (15).
- Apparatus according to Claim 1,- characterized in that- there is a supporting mould (24) in the first processing station (11), which supporting mould (24) holds the first film web (16) from below in the region of each opening (22).
- Apparatus according to one of the preceding claims,- characterized in that- there is a separating device for the two film webs (16, 46) in the fourth processing station (14), which separating device circulates endlessly along a circulating path which corresponds to the plan form of the circulating edge region (30) of each of the protuberances (18).
- Apparatus according to Claim 3,- characterized in that- the separating device has a knife (58) or a cutting laser.
- Apparatus according to Claim 4,- characterized in that- the knife (58) or the cutting laser can be driven such that it can be rotated about a rotational axis (62),- the knife (58) or the cutting laser can be adjusted along the rotational axis (62).
- Apparatus according to one of the preceding claims,- characterized in that- the contact moulds (36, 36.6) of the second processing station (12) and/or separate contact moulds, with which the first film web (16) is transported from the second (12) to the third processing station (13), engage into the individual openings (22) of the carrying plate (20) or of the perforated belt, and- these moulds (36, 36.6) have an inner rounded portion (44) in their upper free edge.
- Apparatus according to one of Claims 1 to 5,- characterized in that- the contact moulds (36.7) of the second processing station (12) and/or separate contact moulds, with which the first film web (16) is transported from the second to the third processing station, bear against the underside of the carrying plate (20) or the perforated belt in the region of the openings (22), and- the upper opening edge of each opening (22) of the carrying plate (20) or of the perforated belt has a rounded portion (45).
- Apparatus according to one of the preceding claims,- characterized in that- a vacuum can be generated in the interior of the moulds (36, 36.6, 36.7) which bear against the first film web (16) from below in the region of the openings (22) of the carrying plate (20) or of the perforated belt.
- Apparatus according to Claim 8,- characterized in that- there are through holes (38, 38.6) in the moulds (36, 36.6, 36.7) which bear against the first film web (16) from below, which through holes (38, 38.6) can be connected to a vacuum generator.
- Apparatus according to one of the preceding claims,- characterized in that- there is a slotted track (70) for the moulds (36) which can be brought to bear against the first film web (16) from below, such that- the moulds (36) in the respective processing station can be brought to bear against the first film web (16).
- Apparatus according to Claim 10,- characterized in that- the slotted track (70) has track sections of different height which are connected to one another by way of ramp-like track sections (72, 74).
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