WO1995026300A1 - Method of inserting a closure in the wall of a packaging container, and device for carrying out the method - Google Patents

Method of inserting a closure in the wall of a packaging container, and device for carrying out the method Download PDF

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WO1995026300A1
WO1995026300A1 PCT/EP1995/000733 EP9500733W WO9526300A1 WO 1995026300 A1 WO1995026300 A1 WO 1995026300A1 EP 9500733 W EP9500733 W EP 9500733W WO 9526300 A1 WO9526300 A1 WO 9526300A1
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opening device
wall material
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PCT/EP1995/000733
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Lars Bergholtz
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Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
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Abstract

Described are a method and device for inserting a plastic closure in a zone consisting of thermoplastic material in the wall of a packaging container for liquids. In order to enable the closure to be inserted in the wall of the container from outside, even when the container has already been filled, the invention calls for a tool head (11) capable of executing translational motion in a direction perpendicular to the plane of the wall (9') in which the closure is be inserted, the end of the tool head facing the wall (9') (i.e. the lower end) having an element (20) designed to hold and position the bottom (4) of the closure plus a cavity (15) extending back into the interior of the holding and positioning element (20). The cavity can be connected to a vacuum pump or compressed-air supply by holes (18), and a reciprocating heater (22) is fitted between the container wall (9') and the tool head (11).

Description

Verfahren zum Anbringen einer Öffnungsvorrichtung an eine Packungswand und Method of attaching an opening device to a package wall and
Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensDevice for performing the method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen einer Kunststoff aufweisenden Öffnungsvor¬ richtung an einen thermoformbaren Kunststoff aufweisenden Bereich einer Packungswand und betrifft auch eine Vorrichtung hierfür.The invention relates to a method for attaching a plastic opening device to a thermoformable plastic region of a packing wall and also relates to a device therefor.
Es gibt Fließmittelpackungen, die an einer Stelle in der Packungswand eine Vorrichtung zum Öffnen und Wiederverschließen haben. Die Hersteller von Packungen sind bestrebt, gute Öffnungsvorrichtungen an Packungen anzubringen, d.h. flüssigkeitsdichte oder gar gasdichte Öffnungsvorrichtungen, die einerseits leicht herzustellen und andererseits ohne großen Kraftaufwand und einfach geöffnet werden, vorzugsweise sogar wiederverschlossen werden können. Wenn eine Packungswand wenigstens einen Bereich hat, welcher thermoformbaren Kunststoff aufweist, und die Öffπungsvorrichtung in diesem Bereich anzubringen ist, ergeben sich ähnliche Vorteile und Probleme, wie wenn die Packungswand ganz aus dem thermoformbaren Stoff besteht.There are plastic packaging that have a device for opening and resealing at one point in the packaging wall. Pack manufacturers strive to attach good opening devices to packs, i.e. Liquid-tight or even gas-tight opening devices which, on the one hand, are easy to manufacture and, on the other hand, can be opened easily and with little effort, preferably even reclosed. If a packing wall has at least one area, which has thermoformable plastic, and the opening device is to be attached in this area, advantages and problems arise similar to when the packing wall consists entirely of the thermoformable material.
Bekannt ist die Herstellung von Flüssigkeitspackungen durch Blasen, z.B. Blasflaschen, an denen man Öffnungsvorrichtungen unterschiedlicher Gestaltungen anbringen kann, wobei die Blasflasche innen sogar aseptisch gehalten werden kann. Durch das Blasen der Flasche hat das zu bearbeitende Wandmaterial eine Temperatur von etwa 240°C, wodurch die Packung innen bereits aseptisch ist. Im Verlaufe des Herstellungsverfahrens der Öffnungsvo ichtung wurde ein Wulst oder eine Blase gebildet, die man danach abschneidet. Füllt man eine solche Blasflasche mit sterilem Füllgut, dann sind die Sterilisierungsmaßnahmen gering. Diese Vorteile sind aber auf die Blastechnik und die Herstellung dieser Blasflaschen beschränkt.The manufacture of liquid packs by blowing, e.g. Blow bottles on which opening devices of different designs can be attached, the blow bottle even being kept aseptic on the inside. By blowing the bottle, the wall material to be processed has a temperature of around 240 ° C, which means that the inside of the package is already aseptic. In the course of the manufacturing process of the opening device, a bead or bubble was formed, which is then cut off. If you fill such a blow bottle with sterile contents, the sterilization measures are low. However, these advantages are limited to the blow molding technology and the manufacture of these blow bottles.
Bei anderen Arten von Verpackungen, die durch Falten, Spritzen und/oder Tiefziehen hergestellt werden, ergibt sich bei der Anbringung der Öffnungsvorrichtung an dem zu bearbeitenden Wandmaterial die Schwierigkeit, daß man von der Innenseite der Packung her einen Gegendruck braucht. Von außen kann dann ein erstes Teil, z.B. ein Unterteil einer Öffnungsvorrichtung aufgesetzt und an dem Wandmaterial angeschweißt werden, so daß man dann nur ein entsprechendes Gegenteil zum Verschließen aufsetzen muß oder im Falle einer Gewindever¬ bindung aufschrauben kann. Ohne Gegendruck vom Inneren der Packung ist es aber nahezu unmöglich, ein erstes Teil einer Öffnungsvorrichtung von außen mit einer Packungswand fest zu verbinden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen zum Anbringen einer Offnungsvorrichtung an einer Packungswand zu schaffen, mit dem man die Öffnungsvorrichtung von außen an die Wand einer Fließmittelpackung anbringen kann, wobei die Packung vor und/oder nach dem Anbringen flüssigkeitsdicht ist; vorzugsweise sogar an eine gefüllte Packung anbringen kann, sofern das Füllgut nicht den für die Anbringung der Öffnungsvorrichtung vorgesehenen Bereich berührt.With other types of packaging, which are produced by folding, spraying and / or deep drawing, there is the difficulty in attaching the opening device to the wall material to be processed that a counterpressure is required from the inside of the packaging. A first part, for example a lower part of an opening device, can then be attached from the outside and welded to the wall material, so that then only a corresponding opposite has to be attached for closing or can be screwed on in the case of a threaded connection. Without back pressure from the inside of the pack, it is almost impossible to firmly connect a first part of an opening device from the outside to a pack wall. The object of the invention is therefore to provide a method and a device with the features mentioned above for attaching an opening device to a packing wall, with which the opening device can be attached from the outside to the wall of a plasticizer pack, the pack before and / or after the attachment is liquid-tight; can preferably even attach to a filled package, provided that the filling material does not touch the area provided for the attachment of the opening device.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt für das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch, daßThis object is achieved for the method according to the invention in that
a) der den thermoformbaren Kunststoff aufweisende Bereich auf eine für das Thermoformen ausreichende Temperatur erwärmt wird, b) ein kästen- oder ringförmiges Unterteil der Öffnungsvorrichtung aus mit dem thermoform¬ baren Kunststoff versiegelbarem Kunststoff auf der dem für die Öffnungsvorrichtung vorgesehenen Bereich zugewandten Fläche auf Siegeltemperatur erwärmt und danach c) auf den erwähnten Bereich der Packungswand aufgelegt wird und d) daß dann das erwärmte Wandmaterial innerhalb des kästen- oder ringförmigen Unterteiles durch letzteres hindurch nach außen so tiefgezogen wird, daß das Unterteil mit dem erwähnten Bereich versiegelt wird und sich eine über das Unterteil nach außen ragende, geschlossene Wandungsfläche bildet.a) the area comprising the thermoformable plastic is heated to a temperature sufficient for thermoforming, b) a box-shaped or ring-shaped lower part of the opening device made of plastic sealable with the thermoformable plastic is heated to the sealing temperature on the surface facing the area provided for the opening device and then c) is placed on the mentioned area of the packing wall and d) that the heated wall material within the box-shaped or ring-shaped lower part is then drawn out through the latter so that the lower part is sealed with the mentioned area and one over the Bottom part forms a closed wall surface projecting outwards.
Dieses Verfahren eignet sich durch seine Einfachheit dazu, eine Öffnungsvorrichtung bzw. ein Teil derselben an einem Stück Packungswand anzubringen, sofern nur dieses Stück Packungswand oder der diejenige Stelle, wo die Öffnungsvorrichtung anzubringen ist, umgebende Bereich thermoformbaren Kunststoff aufweist, gegebenenfalls sogar nur aus diesem besteht Es kann sich hier um das Anbringen der Öffnungsvorrichtung an der Packungswand handeln, bevor die Packung überhaupt erst hergestellt ist, d.h. wenn die Packungswand noch in Form einer Bahn vorliegt. Andererseits eignet sich das Verfahren in gleicher Weise und mit besonderem Vorteil dazu, eine Offnungsvorrichtung bzw. ein Teil derselben an dem in Rede stehenden Bereich der Packungswand anzubringen, wenn die Packung bereits fertiggestellt ist. Dieses Anbringverfahren gelingt sogar dann, wenn die Packung bereits gefüllt ist, auch wenn sie mit Flüssigkeit gefüllt ist, sofern das Füllgut nur den in Rede stehenden Bereich nicht direkt berührt. Häufig befinden sich Öffnungsvorrichtungen an der Oberwand einer Packung und häufig haben Flüssigkeitspackungen ein kleines Luftkissen unter der Oberwand. Bei solchen Typen von Packungen läßt sich das eriindungsgemäße Verfahren (und auch die später noch beschriebene Vorrichtung) bestens anwenden. Die Erfindung lehrt vier Schritte a) bis d), die den Erfolg des Verfahrens gewährleisten.Due to its simplicity, this method is suitable for attaching an opening device or a part thereof to a piece of packing wall, provided that only this piece of packing wall or the area surrounding the location where the opening device is to be fitted has thermoformable plastic, possibly even consisting only of this It can be a matter of attaching the opening device to the pack wall before the pack has even been produced, ie if the pack wall is still in the form of a web. On the other hand, the method is equally suitable and particularly advantageous for attaching an opening device or a part thereof to the area of the pack wall in question when the pack has already been completed. This application method is successful even when the package is already filled, even if it is filled with liquid, provided that the filling material does not directly touch the area in question. Often there are opening devices on the top wall of a package and often liquid packs have a small air cushion under the top wall. In the case of such types of packs, the method according to the invention (and also the device which will be described later) can best be used. The invention teaches four steps a) to d) which ensure the success of the method.
a) Der Bereich der Packungswand, an welchem die Öffnungsvorrichtung anzubringen ist, soll thermoformbaren Kunststoff aufweisen und bevorzugt aus thermoformbarem Kunststoff bestehen, so daß man bei entsprechender Wärme- und Formungseinwirkung den ganzen Bereich, d.h. das Wandungsstück, an welchem die Öffnungsvorrichtung anzubringen ist, verformen kann. Hierzu wird der in Rede stehende Bereich auf die Thermoformtemperatur von z.B. 240°C erwärmt. Hierfür kann man verschiedenste Energieformen wählen, z.B. Strahlungswärme, heiße Gase, Kontaktwärme usw.a) The area of the packing wall to which the opening device is to be attached should have thermoformable plastic and preferably consist of thermoformable plastic, so that the entire area, i.e. can deform the wall piece on which the opening device is to be attached. For this purpose, the range in question is reduced to the thermoforming temperature of e.g. Heated to 240 ° C. Various forms of energy can be selected for this, e.g. Radiant heat, hot gases, contact heat, etc.
b) Die Öffnungsvorrichtung kann entweder aus dem erwähnten Unterteil bestehen, oder dieses kann ein Teil der Öffnungsvorrichtung sein. Das zur Erläuterung dieser Erfindung sogenannte Unterteil der Öffnungsvorrichtung ist kästen- oder ringförmig. Gemeint ist damit, daß es rahmen-, ring- oder schleifenförmig ein irgendwie geformtes Loch oder einen Bereich, der später einmal ein Loch vorgeben kann, umgeben kann. Da es sich um eine Öffnungsvorrichtung handelt, soll das Loch innerhalb des Unterteiles nach dem erstmaligen Öffnen einer gefüllten Packung als Ausgießöffnung dienen. Verständlicherwei- se ist es gleichgültig, ob das sogenannte Unterteil der offnungsvorrichtung in Draufsicht rund, oval, kreisförmig, nierenförmig, vieleckig oder auf irgendeine andere denkbare Weise geformt ist. Wesentlich ist, daß das Unterteil in sich geschlossen ist und vom Prinzip her einen Ring darstellt, wenn man auch an drei- oder viereckige Ringe denkt. Dieses so geformte Unterteil soll erfindungsgemäß aus einem Kunststoff bestehen oder wenigstens an seiner Oberfläche einen derartigen Kunststoff tragen, der mit dem thermoformbaren Kunststoff des eingangs genannten Bereiches der Packungswand versiegelungsfähig ist. Der erwähnte Bereich der Packungswand stellt das zu bearbeitende Wandmaterial dar und ist zunächst als im wesentlichen eben zu denken. Das ringförmige Unterteil kann man sich nun so dem im wesentlichen ebenen Bereich der Packungswandung zugeordnet denken, daß die dem betreffenden Bereich der Packungswandung zugewandte Fläche des ringförmigen Unterteiles eine entsprechende Form hat, also ebenfalls im wesentlichen eben ist. Nach dem zweiten Schritt des Verfahrens wird eben diese ringförmige Fläche auch auf Siegeltemperatur erwärmt, wobei es sich auch um eine Temperatur von etwa 240°C handelt.b) The opening device can either consist of the lower part mentioned, or this can be part of the opening device. The lower part of the opening device, which is used to explain this invention, is box-shaped or ring-shaped. What is meant by this is that it can surround a somewhat shaped hole or an area which can later specify a hole in the form of a frame, ring or loop. Since it is an opening device, the hole within the lower part should serve as a pouring opening after the first opening of a filled package. Understandably, it does not matter whether the so-called lower part of the opening device is round, oval, circular, kidney-shaped, polygonal or shaped in any other conceivable manner in plan view. It is essential that the lower part is self-contained and in principle represents a ring, even if one thinks of triangular or square rings. According to the invention, this lower part shaped in this way should consist of a plastic or at least carry on its surface such a plastic which can be sealed with the thermoformable plastic of the region of the packing wall mentioned at the beginning. The area of the packing wall mentioned represents the wall material to be processed and is initially to be thought of as essentially flat. The annular lower part can now be thought of as being assigned to the essentially flat area of the packing wall in such a way that the area of the annular lower part facing the relevant area of the packing wall has a corresponding shape, that is to say is also essentially flat. After the second step of the process, this ring-shaped surface is also heated to the sealing temperature, which is also a temperature of approximately 240 ° C.
c) Bei dem nächsten Verfahrensschritt werden beide erwärmte Flächen miteinander dadurch in Berührung gebracht, daß das ringförmige Unterteil der Öffnungsvorrichtung mit seiner erwärmten Fläche auf den ebenfalls erwärmten Bereich der Packungswand aufgelegt wird. Irgendwelche Gegendrücke vom Inneren der Packung, die verständlicherweise nicht oder nur sehr schwierig zu erzeugen sind, sind für das erfindungsgemäße Verfahren nicht erforderlich.c) In the next process step, both heated surfaces are brought into contact with one another by placing the ring-shaped lower part of the opening device with its heated surface on the likewise heated area of the packing wall. Any back pressures from the inside of the package, which are understandably not or only very difficult to generate, are not required for the method according to the invention.
d) Zuletzt wird ein Tiefziehvorgang angeschlossen, der ersichtlich ebenfalls keinen inneren Gegendruck benötigt und dennoch eine Anpreßkraft bewirkt zwischen dem thermoform¬ baren Wandmaterial des erwärmten Bereiches und der erwärmten Fläche des ringförmi¬ gen Unterteils der Öffnungsvorrichtung. Durch die Ringform des Unterteils hindurch wird nämlich das erwärmte Wandmaterial aus seiner Ebene heraus (z.B. nach oben und außen) durch Tiefziehen so herausbewegt, daß dabei durch den erwähnten Anpreßdruck das Unterteil längs seines Randes auf der erwärmten und erwähnten Fläche mit dem Wandmaterial versiegelt wird, d.h. mit demjenigen Kunststoff, der sich in dem erwärmten Bereich der Packungswand befindet. Betrachtet man das ringförmige Unterteil als von außen auf den Bereich des erwärmten Wandmaterials aufgelegt, dann wird das thermoformbare Wandmaterial durch das Innere dieses Ringes unter Strecken nach außen bewegt, und es bildet sich die beschriebene, geschlossene Wandungsfläche. Diese kann die Form eines Kegels, eines Kegelstumpfes, einer Halbkugel oder eines Domes und dergleichen erhalten.d) Finally, a deep-drawing process is connected, which obviously also does not require any internal back pressure and nevertheless causes a contact pressure between the thermoformable wall material of the heated area and the heated surface of the ring-shaped lower part of the opening device. Because of the ring shape of the lower part, the heated wall material is moved out of its plane (for example upwards and outwards) by deep drawing so that the lower part is sealed with the wall material along its edge on the heated and mentioned surface by the contact pressure mentioned. ie with the plastic that is in the heated area of the packing wall. If one considers the ring-shaped lower part as placed on the area of the heated wall material from the outside, then the thermoformable wall material is moved through the interior of this ring while stretching outwards, and the described, closed wall surface forms. This can take the form of a cone, a truncated cone, a hemisphere or a dome and the like.
Eine so behandelte Folie oder ein derart bearbeitetes Wandmaterial kann beispielsweise zur Oberwand einer Packung verarbeitet werden oder befindet sich bereits an einer Steile der Packung, wo der Benutzer später die Öffnungsvorrichtung antrifft. Auf sehr einfache Art ist die Offnungsvorrichtung oder ein Teil derselben an der gewünschten Stelle des zu bearbeitenden Wandmaterials angebracht, und gleichwohl ist die Gesamtfläche der Wandung noch geschlossen. Man erkennt unmittelbar die vorteilhafte Anwendbarkeit bei aseptischen Flüssigkeitspackungen.A film treated in this way or a wall material processed in this way can be processed, for example, into the top wall of a package or is already located on a part of the package where the user later encounters the opening device. The opening device or a part thereof is attached in a very simple manner at the desired location of the wall material to be processed, and nevertheless the entire surface of the wall is still closed. The advantageous applicability for aseptic liquid packs can be seen immediately.
Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß ferner, wenn die geschlossene Wandungsfläche neben dem Unterteil entlang seinem Rand derart abgeschnitten wird, daß innerhalb des Unterteiles eine Öffnung in dem Wandmaterial gebildet wird. Es gibt Öffnungsvorrichtungen, bei denen der Endverbraucher die geschlossene Wandungsfläche mit passenden Werkzeugen in der gewünschten Weise abschneidet. Bei anderen Ausführungsformen von Öffnungsvorrichtungen erfolgt dieses Abschneiden herstellerseitig. Eine entsprechende Vorrichtung muß lediglich dafür sorgen, daß die geschlossene Wandungsfläche, welche durch das Tiefziehen ausgestaltet worden ist, entlang einem Rand des Unterteils abgeschnitten wird. Das ringförmige Unterteil bietet als Schneidkante hierfür sowohl die untere Kante, die am Rand der ringförmigen Fläche liegt, die zum Siegeln erwärmt wurde; als auch die obere Kante, welche die Ebene vorgibt, aus welcher die geschlossene Wandungsfläche, beispielsweise der Dom, nach außen herausragt. In letzterem Falle kann das Schneidmesser parallel zu dem ringförmigen Unterteil, d.h. parallel zu der Packungswand geführt werden. Bei dem erstgenannten Fall ist es zweckmäßig, wenn man das Messer senkrecht durch das ringförmige Unterteil einführt.It is also expedient according to the invention if the closed wall surface next to the lower part is cut off along its edge in such a way that an opening is formed in the wall material within the lower part. There are opening devices in which the end user cuts off the closed wall surface with suitable tools in the desired manner. In other embodiments of opening devices, this cutting is done by the manufacturer. A corresponding device only has to ensure that the closed wall surface, which has been designed by deep drawing, is cut off along an edge of the lower part. For this purpose, the annular lower part offers both the lower edge, which lies on the edge of the annular surface which has been heated for sealing, as a cutting edge; as well as the upper edge, which specifies the plane from which the closed wall surface, for example the cathedral, protrudes outwards. In the latter case, the cutting knife can be guided parallel to the ring-shaped lower part, ie parallel to the packing wall. In the former case, it is expedient if the knife is inserted vertically through the annular lower part.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn man beide Verfahrensschritte, nämlich das Tiefziehen einerseits und den Schneidvorgang andererseits in einem Zug von aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten durchführt. Dann nämlich kann man die abgeschnittene Wandungsfläche durch Saugdruck sogleich im Tiefziehformteil festhalten und nach dem Schneidvorgang sogar aus dem geöffneten Unterteil nach außen herausbewegen und abstoßen. Es läßt sich auf diese Art die Öffnungsvorrichtung bzw. ihr Unterteil sehr einfach und bequem entfernen.It is particularly expedient if both process steps, namely deep drawing on the one hand and the cutting process on the other hand, are carried out in a train of successive process steps. Then you can hold the cut wall surface by suction pressure in the deep-drawn molded part and after the cutting process even move it outwards from the open lower part and push it off. In this way, the opening device or its lower part can be removed very easily and conveniently.
Das ringförmige Unterteil kann beispielsweise als innen glatter Bund oder Kragen ausgestaltet sein, welcher die Ausgießöffnung umgibt und in welchen ein becherförmiger Verschluß eingedrückt werden kann, um die Öffnungsvorrichtung fertigzustellen und zu verschließen. Alternativ ist es aber auch möglich, im Falle eines kreisringförmigen Unterteiles an dessen Außenfläche ein Gewinde vorzusehen, so daß eine Schraubkappe den Verschluß und die Komplettierung der Öffnungsvorrichtung gewährleistet Jede andere Art von Offnungsvorrichtung oder Verschlußkappe ist denkbar, die auf das erfindungsgemäß an dem erwärmten Bereich der Packungswand befestigte Unterteil angebracht wird.The ring-shaped lower part can be designed, for example, as a collar or collar which is smooth on the inside and which surrounds the pouring opening and into which a cup-shaped closure can be pressed in order to complete and close the opening device. Alternatively, it is also possible, in the case of a circular lower part, to provide a thread on its outer surface so that a screw cap ensures the closure and the completion of the opening device. Any other type of opening device or closure cap is conceivable that relates to the heated area of the invention according to the invention Packing wall attached lower part is attached.
Die Vorrichtung zum Anbringen einer Öffnungsvorrichtung oder wenigstens eines Teiles derselben an den in Rede stehenden Bereich einer Packungswand mit den eingangs genannten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeugkopf senkrecht zu der Ebene des zu bearbeitenden Wandmaterials translatorisch bewegbar ist, an seinem dem Wandmaterial zugewandten Ende ein Zentrier- und Abstützteil für das Unterteil der Öffnungsvorrichtung und im Bereich innerhalb des Zentrier- und Abstützteils einen nach innen zurückversetzten Hohlraum aufweist, der über Löcher mit einer Vakuum- oder Druckluftquelle verbindbar ist, und daß zwischen dem zu bearbeitenden Wandmaterial und dem Werkzeugkopf eine hin- und herbewegbare Heizeinrichtung vorgesehen ist Diese sehr einfache Vorrichtung erlaubt eine schnelle und praktische Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Betrachtet man das zu bearbeitende Wandmaterial wiederum als Stück einer im wesentlichen ebenen Kunststoffolie, sei es daß die Öffnungsvor¬ richtung an einer Bahn anzubringen ist, aus der später erst die Packung geformt wird, sei es daß das Wandmaterial bereits Teil der fertiggestellten Fließmittelpackung ist; selbst wenn diese gefüllt ist, dann ist der Werkzeugkopf senkrecht auf diese Ebene translatorisch hin- und wegbewegbar. In der Praxis kann man diese Richtung als vertikal beschreiben. Senkrecht zu dieser Bewegung, also in horizontaler Richtung, wäre dann die Heizeinrichtung so über das zu bearbeitende Wandmaterial zu bewegen, daß dieses erwärmt werden kann. Es handelt sich hier um die Erwärmung des in Rede stehenden Bereiches aus thermoformbarem Kunststoff, wobei die Erwärmung beispielsweise durch Berührung des Kunststoffes mit Heizbacken erfolgt; alternativ durch Strahlungswärme, Heißluft oder ähnliches. Beispielsweise kann die Heizeinrichtung eingesetzte Heizpatronen haben.The device for attaching an opening device or at least a part thereof to the area in question of a packing wall with the features mentioned at the outset is characterized in that a tool head is translationally movable perpendicular to the plane of the wall material to be machined, at its end facing the wall material Centering and support part for the lower part of the opening device and in the area within the centering and support part has an inwardly recessed cavity, which can be connected via holes to a vacuum or compressed air source, and that between the wall material to be processed and the tool head there is a and movable heater is provided This very simple device allows a quick and practical implementation of the method described above. If the wall material to be processed is again regarded as a piece of an essentially flat plastic film, be it that the opening device is to be attached to a web from which the package is formed later, or that the wall material is already part of the finished plasticizer package; even if it is filled, the tool head can be moved vertically back and forth on this plane. In practice, this direction can be described as vertical. Perpendicular to this movement, So in the horizontal direction, the heating device would then be moved over the wall material to be processed so that it can be heated. This is the heating of the area in question from thermoformable plastic, the heating taking place, for example, by contacting the plastic with heating jaws; alternatively by radiant heat, hot air or the like. For example, the heating device can have inserted heating cartridges.
Gleichzeitig oder mit geringer Verzögerung bzw. Voreilung erfolgt die Erwärmung der Fläche des ringförmigen Unterteiles, die später auf das Wandmaterial aufgesetzt und mit diesem versiegelt werden soll. Auch diese Erwärmung des ringförmigen Unterteils, welches vertikal am unteren Ende des Werkzeugkopfes angebracht ist, kann über Kontaktwärme, Strahlungswärme, Heißluft oder dergleichen erfolgen.Simultaneously or with a slight delay or advance, the surface of the annular lower part is heated, which is later to be placed on the wall material and sealed with it. This heating of the ring-shaped lower part, which is attached vertically at the lower end of the tool head, can also take place via contact heat, radiant heat, hot air or the like.
Nach dem ausreichenden Erwärmen wird die Heizeinrichtung aus dem Raum zwischen dem Werkzeugkopf und dem zu bearbeitenden Wandmaterial herausbewegt, wonach der Werkzeug¬ kopf vertikal nach unten relativ zu dem erwärmten Bereich der Packungswand so weit bewegt wird, bis das ringförmige Unterteil auf das Wandmaterial aufgesetzt hat Ein Gegendruck ist nicht erforderlich, denn Unterdrück in dem Hohlraum im Werkzeugkopf sorgt nicht nur für das Tiefziehen und Verformen des erwärmten Bereiches der Packungswand sondern drückt gleichzeitig die erwärmte Oberfläche dieses Bereiches der Packungswand gegen die erwärmte Unterfläche des ringförmigen Unterteils. Durch die Zugwirkung beim Tiefziehen wird eine ausreichende Druckkraft aufgebracht, daß eine feste Siegelverbindung zwischen dem ringförmigen Unterteil einerseits und der Packungswand andererseits gewährleistet ist.After sufficient heating, the heating device is moved out of the space between the tool head and the wall material to be processed, after which the tool head is moved vertically downward relative to the heated area of the packing wall until the annular lower part has placed on the wall material Back pressure is not necessary, because the suppression in the cavity in the tool head not only ensures the deep drawing and deformation of the heated area of the packing wall, but at the same time presses the heated surface of this area of the packing wall against the heated lower surface of the annular lower part. A sufficient compressive force is exerted by the pulling action during deep drawing that a firm seal connection between the ring-shaped lower part on the one hand and the packing wall on the other hand is ensured.
Nach einem kurzen Härtungsvorgang kann man gegebenenfalls den Werkzeugkopf von der Packungswand abziehen, wodurch das ringförmige Unterteil unter Überwindung seiner Klemmwirkung von dem Zentrier- und Abstützteil abgezogen wird. Je nach der Ausgestaltung des Hohlraumes ist die geschlossene Wandungsfläche, weiche sich durch das Innere des ringförmigen Unterteils nach außen hindurch erstreckt, gleichmäßig gekrümmt, kegelstumpfförmig oder anderweitig geformtAfter a short hardening process, the tool head can optionally be pulled off the packing wall, as a result of which the annular lower part is removed from the centering and supporting part while overcoming its clamping action. Depending on the design of the cavity, the closed wall surface, which extends through the interior of the annular lower part to the outside, is uniformly curved, frustoconical or otherwise shaped
Vorteilhaft ist es dabei, wenn erfindungsgemäß längs des geschlossenen Innenrandes des Zentrier- und Abstützteils ein Messer relativ zu dem Zentrier- und Abstützteil in derselben Richtung translatorisch bewegbar ist wie der Werkzeugkopf. Diese Ausführungsform eignet sich für denjenigen, oben beschriebenen Schneidvorgang, bei welchem die geschlossene, tiefgezogene Wandungsfläche am unteren Rand des ringförmigen Unterteils durch vertikale Scherwirkung abgetrennt wird.It is advantageous if, according to the invention, a knife can be moved translationally along the closed inner edge of the centering and supporting part relative to the centering and supporting part in the same direction as the tool head. This embodiment is suitable for the cutting process described above in which the closed, deep-drawn wall surface at the lower edge of the annular lower part by vertical shear action is separated.
Das Verfahren läßt sich besonders zügig Schritt um Schritt bis zum Öffnen der Fläche innerhalb des ringförmigen Unterteils durchführen, wenn das Messer in der beschriebenen Weise direkt an dem Innenrand des Zentrier- und Abstützteils entlangbewegt werden kann. Hierbei kann an translatorisch:: und gegebenenfalls zusätzlich auch Drehbewegungen gedacht werden. Außerdem kann man bei - in Draufsicht - nicht drehsymmetrisch ausgestaltetem Unterteil das Messer entlang der gesamten Kante und damit längs des Innenrandes des entsprechend geformten Abstützteils anordnen, so daß der Schneidvorgang eine Art Stanzvorgang istThe method can be carried out particularly quickly step by step until the surface within the annular lower part is opened, if the knife can be moved directly along the inner edge of the centering and supporting part in the manner described. Here, at translationally: and, optionally, rotational movements are expected. In addition, when the bottom part is not designed to be rotationally symmetrical, the knife can be arranged along the entire edge and thus along the inner edge of the correspondingly shaped support part, so that the cutting process is a kind of punching process
Günstig ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn der äußere, untere Rand des den Hohlraum umgebenden Körpers wenigstens teilweise als Messer ausgebildet ist und der Körper ein Tiefziehformtθil ist. Der Hohlraum in dem Werkzeugkopf wird dann durch den beschriebenen Körper, d.h. durch das Tiefziehformteil gebildet, und gleichzeitig ist sein äußerer, unterer Rand als Messer ausgebildetIt is also advantageous according to the invention if the outer, lower edge of the body surrounding the cavity is at least partially designed as a knife and the body is a deep-drawing mold. The cavity in the tool head is then defined by the body described, i.e. formed by the deep-drawn molded part, and at the same time its outer, lower edge is designed as a knife
Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindur st der Körper des Tiefziehformteils von einer Druckhülse umgeben, an deren dem zu bearbeitenden Wandmaterial zugewandten Ende das Zentrier- und Abstützten angebracht ist Der Werkzeugkopf besteht mithin aus zwei relativ zueinander beweglichen Teilen, nämlich der äußeren Druckhülse und dem inneren Tiefziehform¬ teil. Am vertikal unteren Ende befindet sich auf der äußeren Druckhülse auf dem Zentrier- und Abstützte il das ringförmige Unterteil der Öffnungsvorrichtung, und in geringem radialen Abstand nach innen liegt das wenigstens eine Messer zur Durchführung des Stanz- bzw. Schervorganges.In an advantageous further embodiment of the invention, the body of the deep-drawn molded part is surrounded by a pressure sleeve, to the end of which the centering and supporting element is attached to the end facing the wall material to be machined. The tool head therefore consists of two parts which are movable relative to one another, namely the outer pressure sleeve and the inner deep-drawing mold ¬ part. At the vertically lower end, the annular lower part of the opening device is located on the centering and supported part on the outer pressure sleeve, and the at least one knife for carrying out the punching or shearing process lies at a slight radial distance to the inside.
Zweckmäßig ist es erfindungsgemäß auch, wenn zwischen dem Körper des Tiefziehformteiies und der Druckhülse eine Teflonhülse angeord et ist. Diese dient dem Vermeiden von Schleifspuren bei der Relativbewegung des Tiefziehformteils relativ zur Druckhülse. Insbesondere bei solchen Verschlüssen, bei welchen die innere Ringfläche des Unterteils durch eine becherförmige Kappe verschlossen wird und die innere Ringfläche eine Dichtfläche ist, müssen Schleifspuren vermieden werden. Kratzspuren am Produkt können sonst zu Undichtigkeiten führen.It is also expedient according to the invention if a Teflon sleeve is arranged between the body of the deep-drawn molded part and the pressure sleeve. This serves to avoid grinding marks during the relative movement of the deep-drawn molded part relative to the pressure sleeve. Particularly in the case of closures in which the inner ring surface of the lower part is closed by a cup-shaped cap and the inner ring surface is a sealing surface, grinding marks must be avoided. Otherwise, scratch marks on the product can lead to leaks.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:Further advantages, features and possible uses of the present invention result from the following description of preferred exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Show it:
Figur 1 perspektivisch eine durch Tiefziehen und Siegeln hergestellte Flüssigkeitspackung, die ganz aus thermoformbarem Kunststoff besteht, mit aufgeklappter Öffnungsvor¬ richtung,FIG. 1 is a perspective view of a liquid pack produced by deep drawing and sealing, which consists entirely of thermoformable plastic, with the opening device opened,
Figur 2 schematisch die Darstellung eines ringförmigen Unterteiles im Abstand über dem zu bearbeitenden Wandmaterial im Zustand der Erwärmung,FIG. 2 schematically shows an annular lower part at a distance above the wall material to be processed in the state of heating,
Figur 3 schematisch einen späteren Verfahrensschritt, bei welchem das ringförmigeFigure 3 schematically shows a later process step in which the annular
Unterteil durch den Tiefziehvorgang an dem Wandmaterial angesiegelt ist und sich eine von unten innen über das Unterteil nach außen oben ragende, geschlossene Wandungsfläche gebildet hat,The lower part is sealed to the wall material by the deep-drawing process and a closed wall surface projecting from the bottom inside over the bottom part to the outside has formed,
Figur 4 eine ähnliche schematische Darstellung wie Figur 3, jedoch nach einem weiterenFigure 4 is a schematic representation similar to Figure 3, but according to another
Verfahrensschritt, nachdem nämlich die domartige geschlossene Wandungsfläche durch nicht dargestellte horizontale Messer an der Oberkante des ringförmigen Unterteiles durchtrennt ist,Method step after the dome-like closed wall surface has been severed by horizontal knives (not shown) on the upper edge of the annular lower part,
Figuren 5 bis 10 eine ähnliche schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform, bei welcher die geschlossene Wandungsfläche nach dem Tiefziehen kegelstumpf- förmig ist und nach dem Abschneiden entlang dem unteren Rand des ringförmigen Unterteils abgeblasen wird,FIGS. 5 to 10 show a similar schematic representation of another embodiment, in which the closed wall surface is truncated cone-shaped after deep-drawing and is blown off along the lower edge of the annular lower part after cutting,
Figur 11 vergrößert und in größerer Einzelheit eine Ausführungsform eines Werkzeugkopfes mit unten angesetzter Heizvorrichtung im Zustand der Erwärmung der miteinander zu versiegelnden Teile,FIG. 11 enlarged and in greater detail an embodiment of a tool head with a heating device attached at the bottom in the state in which the parts to be sealed are heated,
Figur 12 einen späteren Verfahrensschritt der Vorrichtung der Figur 11, bei welcher dieFIG. 12 shows a later method step of the device of FIG. 11, in which the
Heizeinrichtung nach rechts wegfährt und der Werkzeugkopf vertikal nach unten auf den erwärmten Bereich der Packungswandung zufährt,Heating device moves to the right and the tool head moves vertically downwards onto the heated area of the packing wall,
Figur 13 den Verfahrensschritt des Tiefziehens durch das Werkzeug der Figuren 11 und 12,FIG. 13 the process step of deep drawing using the tool of FIGS. 11 and 12,
Figur 14 den Verfahrensschritt des Abschneidens der kegelstumpfförmigen, tiefgezogenenFigure 14 shows the process step of cutting the truncated cone-shaped, deep-drawn
Wandungsfläche,Wall surface,
Figur 15 eine Seitenansicht des abgebrochenen unteren Teils des Werkzeugkopfes mit dem zahπförmigen Kreismesser,FIG. 15 shows a side view of the broken off lower part of the tool head with the tooth-shaped circular knife,
Figur 16 eine Draufsicht auf die Vorrichtung entlang der Linie IV'-IV ohne Abdeckkappe undFigure 16 is a plan view of the device along the line IV'-IV without cover and
Figur 17 den letzten Verfahrensschritt beim Abblasen der abgeschnittenen, kegelstumpf¬ förmigen Wandungsfläche.Figure 17 shows the last step in the process of blowing off the cut, truncated cone-shaped wall surface.
Die perspektivisch in Figur 1 gezeigte Darstellung ist nur ein Beispiel einer bekannten Flüssigkeitspackung, die aus thermoformbarem Kunststoff ohne Trägermaterial hergestellt ist.The representation shown in perspective in FIG. 1 is only one example of a known liquid pack, which is produced from thermoformable plastic without a carrier material.
Das für diese Verpackung verwendete thermoformbare und tiefziehfähige Kunststoffmaterial kann ein thermoplastischer Kunststoff sein, z.B. Polypropen. Auch PVC kann als solcher Kunststoff dienen, wobei Polypropen in der Technik weitgehend auch als Polypropylen bekannt ist. Die Packung besteht aus einwandfrei wiederaufarbeitbaren und leicht verrottbaren Teilen und Materialien (im Gegensatz zu Verbundmaterialien - Papier/Kunststoff). Besonders bevorzugt ist es, wenn das Kunststoffmaterial, z.B. das Polypropen, gefüllt ist. Dabei ist als Füllstoffe an Kreide, Glimmer, Talkum, Gips oder dergleichen gedacht, in der Praxis haben sich Füllgrade von bis zu 70 %, vorzugsweise 60 %, als günstig erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß derartige gefüllte Kunststoffmaterialien einerseits leicht verrottbar sind, natürlich auch ohne weiteres und nach einfachen Methoden wiederaufgearbeitet bzw. rezykliert werden können und andererseits die Eigenscr^ en eines Kunststoffes nicht beeinträchtigen, so daß derartige gefüllte Kunststoff¬ materialien insbesondere tiefziehfähig und auch siegelfähig sind.The thermoformable and thermoformable plastic material used for this packaging can be a thermoplastic, for example polypropene. PVC can also serve as such plastic, with polypropene also being widely known in the art as polypropylene. The package consists of perfectly reprocessable and easily rotten parts and materials (in contrast to composite materials - paper / plastic). It is particularly preferred if the plastic material, for example the polypropene, is filled. Chalk, mica, talc, gypsum or the like are intended as fillers. In practice, fill levels of up to 70%, preferably 60%, have proven to be favorable. It has been shown that such filled plastic materials are easily rotten on the one hand, can of course also be easily reprocessed or recycled using simple methods and on the other hand do not impair the properties of a plastic, so that such filled plastic materials are particularly deep-drawable and also are sealable.
Die in Figur 1 dargestellte Packung aus thermoformbarem Material ist im Querschnitt im wesentlichen viereckig und hat vier Seitenwände, von denen die vorderen Seitenwände 2 und 3 dargestellt sind, einen nicht gezeigten Boden und die mit 9 bezeichnete Oberwand mit der Öffnungsvorrichtung 10. In einer Vertiefung 1 der Oberwand 9 verläuft eine in einer Ebene liegende, die Packung diametral umziehende Versteifungsnaht 12, welche durch die Öffnungsvor¬ richtung 10 unterbrochen ist Um diese Öffnungsvorrichtung herum geht die Vertiefung 12 in eine Erweiterung 17 über, so daß sich die gesamte Öffnungsvorrichtung 10 nicht über die äußere ebene Fläche der Oberwand 9 erstreckt.The pack of thermoformable material shown in FIG. 1 is essentially quadrangular in cross-section and has four side walls, of which the front side walls 2 and 3 are shown, a base (not shown) and the top wall labeled 9 with the opening device 10. In a recess 1 the top wall 9 has a stiffening seam 12 lying in one plane and diametrically surrounding the packing, which is interrupted by the opening device 10. Around this opening device, the recess 12 merges into an extension 17 so that the entire opening device 10 does not overlap outer flat surface of the top wall 9 extends.
Die Öffnungsvorrichtung 10 selbst besteht aus einem ringförmigen Unterteil 4 mit Gießkante 31 und einem über ein Scharnier angelenktes Oberteil 23 mit Greifspitze 29.The opening device 10 itself consists of an annular lower part 4 with a pouring edge 31 and an upper part 23 articulated via a hinge with a gripping tip 29.
Ebenso kann man sich aber auch eine andere Flüssigkeitsverpackung mit ebener Oberwand denken, bei welcher die Öffnungsvorrichtung 10 nicht gerade zwischen den Enden der umlaufenden Naht 12 liegt sondern im Bereich der dreieckförmigen ebenen Wandungsteile der Oberwand 9; oder in einer Oberwand einer Packung ohne jede Versteifungsnaht 12. In den nachfolgenden Beispielen wird daher von einer im Querschnitt eben dargestellten Packungswand gesprochen, auf weiche ein einfacheres ringförmiges Unterteil 4 (nicht mit dem breiten Flansch gemäß Figur 1 und nicht mit einer Gießkante 31) aufgesiegelt wird.Likewise, one can also think of another liquid packaging with a flat top wall, in which the opening device 10 is not exactly between the ends of the circumferential seam 12 but in the region of the triangular flat wall parts of the top wall 9; or in an upper wall of a pack without any stiffening seam 12. In the following examples, therefore, one speaks of a pack wall shown in cross section, onto which a simpler annular lower part 4 (not with the wide flange according to FIG. 1 and not with a pouring edge 31) is sealed becomes.
Vor dem Hintergrund der vorstehend konkret beschriebenen Verpackung läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren anhand der sehr schematisch dargestellten Figuren 2 bis 4 besser verstehen. Mit 9 ist wieder die Oberwand oder allgemein die Packungswand bezeichnet, die im Querschnitt und nur abgebrochen in demjenigen mit 5 bezeichneten Bereich dargestellt ist, an welchen die Öffnungsvorrichtung 10 bzw. ihr Unterteil 4 angesiegelt werden soll.Against the background of the packaging specifically described above, the method according to the invention can be better understood with reference to the very schematically represented FIGS. 2 to 4. 9 again designates the top wall or generally the packing wall, which is shown in cross section and only broken off in the area designated 5, on which the opening device 10 or its lower part 4 is to be sealed.
In Figur 2 bedeuten die beiden oberen schrägen Pfeile 6 Heißluftströme, während die Vielzahl der parallelen, nach unten gerichteten Pfeile 7 beispielsweise Strahlungswärme darstellen sollen. Das in nicht dargestellter Draufsicht ovalförmige Unterteil 4 nach den Figuren 2 bis 4 befindet sich im Zustand der Figur 2 in einem solchen Abstand von der Packungswand 9, welche auch das zu bearbeitende Wandmaterial 9' darstellt, daß nicht gezeigte Heizeinrichtungen dazwischen einfahren können und die Erwärmung in gewünschter Weise durchführen, so daß genügend Energie auf die ebene, ringförmige Unterfläche 8 des Unterteils 4 und auf die Oberfläche des Bereiches 5 gelangt, daß eine Siegeltemperatur von etwa 240°C erreicht wird.In Figure 2, the two upper oblique arrows 6 mean hot air flows, while the plurality of parallel, downward arrows 7 should represent, for example, radiant heat. The oval-shaped lower part 4 according to FIGS. 2 to 4, which is not shown in the top view, is in the state of FIG. 2 at such a distance from the packing wall 9, which also represents the wall material 9 'to be processed, that heating devices (not shown) can move in between and the heating perform in the desired manner so that enough energy reaches the flat, ring-shaped lower surface 8 of the lower part 4 and the surface of the area 5 so that a sealing temperature of approximately 240 ° C. is reached.
Danach wird das Unterteil 4 vertikal nach unten auf die Packungswand 9 zubewegt, bis das Unterteil 4 in dem erwärmten Bereich 5 aufgelegt ist. Danach erfolgt über ein nicht gezeigtes Werkzeug ein Tiefziehen in Richtung des Pfeiles 28, bis die gezeigte, domförmige, geschlossene Wandungsfläche 27 ausgeformt ist.The lower part 4 is then moved vertically downwards onto the packing wall 9 until the lower part 4 is placed in the heated area 5. A deep drawing is then carried out in the direction of arrow 28 using a tool (not shown) until the dome-shaped, closed wall surface 27 shown is formed.
Beim nächsten Verfahrensschritt gemäß Figur 4 schneidet ein nicht dargestelltes Messer in horizontaler Richtung gemäß Pfeil 26 die domförmige Wandungsfläche 27 entlang der oberen Kante 25 des Unterteils 4 ab. Eine nicht dargestellte Außenkappe kann über das Unterteil 4 geklemmt werden, so daß nach dem Abschneiden der domförmigen Wandungsfläche 27 die Öffnungsvorrichtung verschließbar ist.In the next method step according to FIG. 4, a knife (not shown) cuts the dome-shaped wall surface 27 along the upper edge 25 of the lower part 4 in the horizontal direction according to arrow 26. An outer cap, not shown, can be clamped over the lower part 4, so that the opening device can be closed after the dome-shaped wall surface 27 has been cut off.
Die Figuren 5 bis 10 zeigen praktisch dasselbe Verfahren, jedoch etwas genauer und mit einem anderen Werkzeug, so daß sich letztlich die in Figur 10 unten gezeigte kegelstumpfförmige, geschlossene Wandungsfläche 27 ergibt.FIGS. 5 to 10 show practically the same method, but somewhat more precisely and with a different tool, so that ultimately the frustoconical, closed wall surface 27 shown in FIG. 10 results.
Als Hauptteil der Vorrichtung ist der allgemein mit 11 bezeichnete Werkzeugkopf dargestellt und wird im folgenden noch näher erläutert. Er ist senkrecht zur Ebene des zu bearbeitenden Wandmaterials 9' in Richtung des Doppelpfeiles 28* translatorisch vertikal auf- und abbewegbar. Der Werkzeugkopf 11 besteht aus der äußeren Druckhülse 13, einem relativ zu dieser translatorisch ebenfalls in vertikaler Richtung gemäß Doppelpfeil 28' bewegbaren Körper 14, der als Tiefziehformteil ausgebildet ist und Löcher 18 für den Durchtritt von Gasen, vorzugsweise Luft, hat, und einer zwischen diesen beiden Teilen angeordneten Tefionhüise 15. An dem dem zu bearbeitenden Wandmaterial 9' zugewandten Ende des Werkzeugkopfes 11 weist dieser ein Zentrier- und Abstützteil 20 für das Unterteil 4 der Öffnungsvorrichtung 10 auf. Von diesem erstreckt sich nach innerhalb des Werkzeugkopfes 11 und nach innen zurückversetzt ein Hohlraum 15, der über die erwähnten Löcher 18 mit einer nicht dargestellten Vakuum- oder Druckluftquelle verbunden ist.The tool head, generally designated 11, is shown as the main part of the device and is explained in more detail below. It can be vertically moved up and down vertically to the plane of the wall material 9 'to be processed in the direction of the double arrow 28 * . The tool head 11 consists of the outer pressure sleeve 13, a body 14 which is also translationally movable in the vertical direction according to the double arrow 28 ', which is designed as a deep-drawn molded part and has holes 18 for the passage of gases, preferably air, and one between them Tefion sleeve 15 arranged in both parts. At the end of the tool head 11 facing the wall material 9 ′ to be machined, the tool head 11 has a centering and supporting part 20 for the lower part 4 of the opening device 10. A cavity 15 extends from this to the inside of the tool head 11 and set back inward, which is connected via the holes 18 mentioned to a vacuum or compressed air source, not shown.
Der untere Rand 19 des den Hohlraum 15 umgebenden Körpers 14 ist als sägeformartig ausgestaltetes Messer 16 geformt. Dieses Messer 16 befindet sich mit ande e?- Worten längs des geschlossenen Innenrandes des Zentrier- und Abstützteils 20 und wird zusammen mit dem Körper 14 als Tiθfziθhformteil translatorisch auf das Wandmaterial 9' zu oder von diesem fortbewegt, wie Pfeil 28' zeigt.The lower edge 19 of the body 14 surrounding the cavity 15 is shaped as a saw-shaped knife 16. This knife 16 is, in other words, along the closed inner edge of the centering and supporting part 20 and, together with the body 14 as a molded part, is translationally moved towards or away from the wall material 9 ', as arrow 28' shows.
Im Betrieb stellt Figur 5 dar, wie zunächst der zu erwärmende Bereich 5 der Packungswand im Abstand vom Werkzeugkopf 11 und damit auch dem ringförmigen Unterteil 4 gehalten wird derart, daß Wärme auf die einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Kunststoffteile aufgebracht werden kann.In operation, FIG. 5 shows how first the area 5 of the packing wall to be heated is kept at a distance from the tool head 11 and thus also from the annular lower part 4 in such a way that heat can be applied to the opposing surfaces of the two plastic parts.
Nach dem Entfernen der nicht dargestellten Heizungseinrichtung fährt der Werkzeugkopf 11 in Richtung des Pfeiles 28* vertikal senkrecht nach unten auf das zu bearbeitende Wandmaterial 9' und legt damit das ringförmige Unterteil 4 auf das Wandmaterial 9', wie in Figur 6 dargestellt ist. Nun wird über die Löcher 18 Vakuum angelegt, so daß sich das erwärmte Wandmaterial 9' im Bereich 5 in den Hohlraum 15 nach oben vertikal in Richtung des Pfeiles 28 hineinzieht und sich an die Formwandungen anlegt und dabei die Kegelstumpfform annimmt (Figur 7).After removing the heating device (not shown), the tool head 11 moves vertically downwards in the direction of the arrow 28 * onto the wall material 9 'to be processed and thus places the annular lower part 4 on the wall material 9', as shown in FIG. 6. Now vacuum is applied over the holes 18, so that the heated wall material 9 'in the region 5 pulls vertically upwards into the cavity 15 in the direction of the arrow 28 and rests against the mold walls and thereby takes on the shape of a truncated cone (FIG. 7).
Gemäß Figur 8 fährt nun der Körper 14 mit dem Messer 16 relativ zu der Druckhülse 13 vertikal nach unten und trennt dabei die kegelstumpfförmige, geschlossene Wandungsfläche 27 neben dem unteren Rand des Unterteils 4 ab.According to FIG. 8, the body 14 now moves vertically downward with the knife 16 relative to the pressure sleeve 13 and thereby separates the frustoconical, closed wall surface 27 next to the lower edge of the lower part 4.
Figur 9 zeigt die Position des Körpers 14 als Tiefziehformteil nach dem vertikalen Zurückziehen nach oben zum Herausnehmen der tiefgezogenen Wandungsfläche 27 aus der gewissermaßen ausgestanzten Öffnung im Wandmaterial 9'. Letzteres kann nun mitsamt dem angesiegelten Unterteil 4 abgenommen werden. Figur 10 zeigt den Zustand, nachdem das Vakuum umgeschaltet wurde in Druckluft, so daß diese durch die Löcher 18 in den Hohlraum 15 gelangt und dabei die kegelstumpfförmige, abgetrennte Wandungsfläche 27 nach unten abstößt.FIG. 9 shows the position of the body 14 as a deep-drawn molded part after the vertical retraction upwards in order to remove the deep-drawn wall surface 27 from the, as it were, punched-out opening in the wall material 9 '. The latter can now be removed together with the sealed lower part 4. Figure 10 shows the state after the vacuum has been switched to compressed air, so that it passes through the holes 18 into the cavity 15 and thereby repels the frustoconical, separated wall surface 27 downwards.
Eine spezielle bevorzugte Ausführungsform wird anhand der Figuren 11 bis 17 beschrieben. Man erkennt unten wieder das zu bearbeitende Wandmaterial 9', den Werkzeugkopf 11 oben und die Heizeinrichtung 22 dazwischen. Diese kann entweder eingesetzte Heizpatronen aufweisen oder wie in dem hier veranschaulichten Beispiel durch Heißluft in Betrieb gesetzt werden. Diese strömt gemäß Pfeil 30 in die Heizeinrichtung 22 und wird dort entsprechend der gestrichelten Pfeile 7 umgelenkt, so daß das Wandmaterial 9' beaufschlagt wird. Gleichzeitig berührt die Heizeinrichtung mit einem nicht dargestellten Heizbacken das ringförmige Unterteil 4, welches auf dem Zentrier- und Abstützten 20 sitzt. An einem ortsfesten Träger 32 ist über Schrauben 33 eine Druckhülse 13 befestigt, in der ein als Tiefziehformteil ausgestalteter Körper 14 unter Zusammendrücken der Feder 34 auf- und abbewegbar ist. Die oben angebrachte Abdeckplatte 35 dient als Anschlag für den Bund 36 eines Ausstoßers 37. Letzterer besorgt über seine einstückige Ausbildung mit dem Körper 14 als Tiefziehformteil das Herausdrücken der Messer 16. Diese umgeben zusammen mit dem Körper 14 und dem äußeren Rand 19 den Hohlraum 15. Die Löcher 18 hinter dem Hohlraum 15 sind über Leitungen 38 mit einer nicht dargestellten Vakuum- oder Druckluftquelle (Figur 17) verbunden.A special preferred embodiment is described with reference to FIGS. 11 to 17. you recognizes again below the wall material 9 'to be machined, the tool head 11 above and the heating device 22 in between. This can either have inserted heating cartridges or be activated by hot air as in the example illustrated here. This flows according to arrow 30 into the heating device 22 and is deflected there according to the dashed arrows 7, so that the wall material 9 'is applied. At the same time, the heating device touches the annular lower part 4, which sits on the centering and support 20, with a heating jaw, not shown. On a fixed support 32, a pressure sleeve 13 is fastened by means of screws 33, in which a body 14 designed as a deep-drawn molded part can be moved up and down by compressing the spring 34. The cover plate 35 attached at the top serves as a stop for the collar 36 of an ejector 37. The ejector 37, by means of its one-piece construction with the body 14 as a deep-drawn molded part, presses out the knives 16. These, together with the body 14 and the outer edge 19, surround the cavity 15. The holes 18 behind the cavity 15 are connected via lines 38 to a vacuum or compressed air source (not shown) (FIG. 17).
Der Ausstoßer 37 ist zusammen mit dem Messer 16 über den in Figur 16 gezeigten Drehhebel 39 drehbar, obwohl er auch entgegen der Kraft der Rückholfeder 34 translatorisch bewegbar ist. In Figur 16 ist durch den gebogenen Doppelpfeil 40 der Drehbereich des Drehhebels 39 gezeigt, etwa 90°, so daß das in Figur 15 deutlich gezeigte Sägemesser 16 auf dem Wandmaterial 9' nach Berührung gedreht werden kann, so daß die Abtrennung erfolgt.The ejector 37 can be rotated together with the knife 16 via the rotary lever 39 shown in FIG. 16, although it can also be moved in translation against the force of the return spring 34. In FIG. 16, the rotary range of the rotary lever 39 is shown by the curved double arrow 40, approximately 90 °, so that the saw blade 16 clearly shown in FIG. 15 can be rotated on the wall material 9 'after contact, so that the separation takes place.
Die Funktion der Vorrichtung nach den Figuren 11 bis 17 erfolgt in der gleichen Weise wie in Verbindung mit den Figuren 5 bis 10 beschrieben. The function of the device according to FIGS. 11 to 17 takes place in the same way as described in connection with FIGS. 5 to 10.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zum Anbringen einer Kunststoff aufweisenden Öffnungsvorrichtung (10) an einen thermoformbaren Kunststoff aufweisenden Bereich (5) einer Packungswand (9), dadurch gekennzeichnet daß a) der den thermoformbaren Kunststoff aufweisende Bereich (5) auf eine für das Thermoformen ausreichende Temperatur erwärmt wird, b) ein kästen- oder ringförmiges Unterteil (4) der Öffnungsvorrichtung (10) aus mit dem thermoformbaren Kunststoff versiegelbarem Kunststoff auf der dem für die Öffnungsvorrichtung (10) vorgesehenen Bereich (5) zugewandten Fläche (8) auf Siegeltemperatur erwärmt und danach c) auf den erwärmten Bereich (5) der Packungswand (9) aufgelegt wird und d) daß dann das erwähnte Wandmaterial (9') innerhalb des kästen- oder ringförmigen Unterteiles (4) durch letzteres hindurch nach oben so tiefgezogen wird, daß das Unterteil (4) mit dem erwähnten Bereich (5) versiegelt wird und sich eine über das Unterteil (4) nach außen ragende, geschlossene Wandungsfläche (27) bildet.1. A method for attaching a plastic opening device (10) to a thermoformable plastic region (5) of a packing wall (9), characterized in that a) the thermoformable plastic region (5) is heated to a temperature sufficient for thermoforming , b) a box-shaped or ring-shaped lower part (4) of the opening device (10) made of plastic which can be sealed with the thermoformable plastic is heated to the sealing temperature on the surface (8) facing the area (5) provided for the opening device (10) and then c) is placed on the heated area (5) of the packing wall (9) and d) that the mentioned wall material (9 ') within the box-shaped or ring-shaped lower part (4) is then drawn up through the latter so that the lower part (4 ) is sealed with the area (5) mentioned and there is a closed wall surface projecting outwards over the lower part (4) (27) forms.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Wandungs¬ fläche (27) neben dem Unterteil (4) entlang seinem Rand (25) derart abgeschnitten wird, daß innerhalb des Unterteils (4) eine Öffnung in dem Wandmaterial (9') gebildet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the closed Wandungs¬ surface (27) next to the lower part (4) along its edge (25) is cut such that within the lower part (4) an opening in the wall material (9 ' ) is formed.
3. Vorrichtung zum Anbringen einer Kunststoff aufweisenden Öffnungsvorrichtung (10) an einen thermoformbaren Kunststoff aufweisenden Bereich (5) einer Packungswand (9), dadurch gekennzeichnet daß ein Werkzeugkopf (11) senkrecht zu der Ebene des zu bearbeitenden Wandmaterials (9*) translatorisch bewegbar ist, an seinem dem Wandmate¬ rial (9') zugewandten (unteren) Ende ein Zentrier- und Abstützten (20) für das Unterteil (4) der Öffnungsvorrichtung (10) und im Bereich innerhalb des Zentrier- und Abstützteils (20) einen nach innen zurückversetzten Hohlraum (15) aufweist der über Löcher (18) mit einer Vakuum- oder Druckluftquelle verbindbar ist, und daß zwischen dem zu bearbeitenden Wandmaterial (9') und dem Werkzeugkopf (11) eine hin- und herbewegbare Heiz¬ einrichtung (22) vorgesehen ist3. Device for attaching a plastic opening device (10) to a thermoformable plastic area (5) of a packing wall (9), characterized in that a tool head (11) perpendicular to the plane of the wall material to be processed (9 * ) is translationally movable , at its (lower) end facing the wall material (9 ') has a centering and support (20) for the lower part (4) of the opening device (10) and in the area within the centering and support part (20) one towards the inside recessed cavity (15) which can be connected via holes (18) to a vacuum or compressed air source, and that a reciprocating heating device (22) is provided between the wall material (9 ') to be processed and the tool head (11) is
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß längs des geschlossenen Innenrandes des Zentrier- und Abstützteils (20) ein Messer (16) relativ zu dem Zentrier- und Abstützteil (20) in derselben Richtung (28, 28') translatorisch bewegbar ist wie der Werkzeugkopf (11 ).4. The device according to claim 3, characterized in that along the closed inner edge of the centering and support part (20) a knife (16) relative to the centering and support part (20) in the same direction (28, 28 ') is translationally movable again Tool head (11).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß der äußere, untere Rand (19) des den Hohlraum (15) umgebenden Körpers (14) wenigstens teilweise als Messer (16) ausgebildet ist und der Köφer (14) ein Tiefziehformteil ist.5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the outer, lower edge (19) of the cavity (15) surrounding the body (14) is at least partially designed as a knife (16) and the body (14) is a deep-drawn molded part.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Köφer (14) des Tiefziehformteils von einer Druckhülse (13) umgeben ist, an deren dem zu bearbeitenden Wandmaterial (9') zugewandten Ende das Zentrier- und Abstützteil (20) angebracht ist.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the body (14) of the deep-drawn molded part is surrounded by a pressure sleeve (13), at the end of the wall material to be processed (9 ') facing the centering and supporting part (20th ) is attached.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Köφer (14) des Tiefziehformteiles und der Druckhülse (13) eine Teflonhülse (15) angeordnet ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that a Teflon sleeve (15) is arranged between the body (14) of the deep-drawn molded part and the pressure sleeve (13).
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