WO2008101358A1 - Verfahren zur herstellung von behältern für die massenanfertigung und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur herstellung von behältern für die massenanfertigung und vorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2008101358A1
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container
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film
carrier
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PCT/CH2008/000054
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Billy Ljungcrantz
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Billy Ljungcrantz
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    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
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    • B65D77/065—Spouts, pouring necks or discharging tubes fixed to or integral with the flexible container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B2105/00—Rigid or semi-rigid containers made by assembling separate sheets, blanks or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2120/00—Construction of rigid or semi-rigid containers
    • B31B2120/40—Construction of rigid or semi-rigid containers lined or internally reinforced
    • B31B2120/402—Construction of rigid or semi-rigid containers lined or internally reinforced by applying a liner to already made boxes, e.g. opening or distending of the liner or the box

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of containers for all types of filling products, such as liquids and viscous substances, castable solids such as powder or granules, as well as solids.
  • the container is intended for mass production where the characteristics of economy and recyclability play a major role.
  • the invention has for its object to produce a container for liquid and solid materials.
  • a container that can be made according to the invention is described, for example, in Patent Application No. 592/02. With this container, the pouring of the products without mutual absorption of air in the Greinour is possible.
  • the container consists of at least two main components, one main component forming the outer, supporting shell of the container and the other main component being the inner flexible bag.
  • the outer shell can be covered with an outer film.
  • This outer film preferably a thin plastic film, can be easily printed. The ink is not sucked in like cardboard, and the printed image remains sharp because the outer film does not spring.
  • the container is formed so that the inner, flexible bag is attached only to the bottom of the container.
  • the spout is also attached to the bottom of the container.
  • the bag can therefore shrink freely in the interior of the fixed outer shell with the removal of the filling product.
  • the method which achieves this object is characterized in that, in a first, sequential phase, the two main components of the containers are formed sequentially, synchronously and also batchwise in feed lengths of "n" pieces and in two parallel webs one track the outer sheath and the other track the inner bag accomplish that at the end of the first sequential phase the two tracks are brought together to form the open container, that the first, sequential phase is followed by a second, parallel phase, wherein the containers are grouped in "n" pieces next to each other, the filling and finishing process, and that in the third and last Phase the container for weight control and conditioning to exit the manufacturing process again sequentially.
  • a first advantage of the manufacturing method according to the invention lies in the space savings for the entire production facility.
  • all components of the future container are arranged one behind the other.
  • the finished open containers are transported in groups side by side.
  • the containers are filled with the filling product and then closed hermetically. This results in a space saving in the longitudinal direction over conventional production methods.
  • the containers are transported back in a row. Only then can they undergo weight control with a single balance. Then they can be conditioned for further transport.
  • Another advantage of the manufacturing method according to the invention is the higher production rate which is made possible.
  • the sterilization, the filling process and the subsequent hermetic sealing of the containers are the operations that take up the most time per container. If these operations can be simultaneously performed simultaneously on multiple parallel containers, the production rate of the entire manufacturing process can be much higher. The production rate is no longer limited by the filling time of the individual containers, if these are in succession.
  • FIG. 1 (consisting of FIGS. 1.1 to 1.6) schematically shows this
  • FIG. 1.1 is a side view of an example of the production device for the
  • Figure 1.2 is the top view of the same production facility for the process according to the invention.
  • FIG. 1.3 shows a section according to A-A in FIG. 1.1.
  • FIG. 1.4 shows a section according to BB in FIG. 1.1.
  • FIG. 1.5 shows a section according to CC in FIG. 1.1.
  • FIG. 1.6 shows a section according to DD in FIG. 1.1.
  • FIG. 2 (consisting of FIGS. 2.1 to 2.7) shows the shaping of the inner bags
  • Fig. 2.1 shows the starting position of the formation of the inner bags from the side (longitudinal section
  • Figures 2.2 to 2.7 are top views of the manufacturing process of the inner bag.
  • FIG. 2.2 shows the starting position of the formation of the inner sacks (same position as in FIG.
  • Fig. 2.3 shows positions during welding, cooling and separation of the inner bags.
  • Fig. 2.4 shows positions after completion of the inner bags.
  • Figures 2.2 to 2.4 is a Schubgamitur (6.4) in a forward position.
  • Figures 2.5 and 2.6 are a schematic representation of the positions during the further conveyance of the inner bags.
  • Fig. 2.7 shows the positions at the end of the cycle (also starting position of Figure 2.2
  • FIG. 3 (consisting of FIGS. 3.1 to 3.7) shows the shaping of the outer shell
  • Fig. 3.1 shows the starting position of the molding of the container parts from the side (longitudinal section
  • Figures 2.2 to 2.7 are top views of the manufacturing process of the containers.
  • Fig. 3.2 shows the start position of the molding of the containers.
  • Fig. 3.3 shows positions during welding, cooling and separation of the containers.
  • Fig. 3.4 shows positions after completion of the container.
  • a thrust fitting (16.4) is in a forward position.
  • Figures 3.5 and 3.6 are a schematic representation of the positions during the further transport of the containers.
  • Fig. 3.7 shows the positions at the end of the cycle (also starting position of Figure 3.2
  • Figure 4 shows the formation steps of the inner, flexible bag - also referred to as inner bag.
  • FIG. 5 shows the development steps of the outer shell with inner bag.
  • FIG. 6 shows the shaping and sealing and bottom-clasp assembly of the container bottom pointing upwards.
  • FIG. 7 shows the finished container.
  • Fig. 7.1 shows the container as it arrives to the retail trade.
  • Fig. 7.2 shows how the container is worn.
  • Fig. 7.3 shows how the container is emptied.
  • FIG. 8 shows the container blanks for the carrier film 7 (FIG. 8.1) and the outer film 10 (FIG. 8.2).
  • FIG. 9 (consisting of FIGS. 9.1 to 9.4) shows sections through the inner bag and the finished container.
  • Fig. 9.1 shows the horizontal cross section through the inner bag.
  • Fig. 9.2 shows the horizontal cross section through the finished container.
  • Fig. 9.3 shows the vertical cross section through the finished container.
  • Fig. 9.4 shows the emptying principle from the container.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the manufacturing process for containers according to the invention.
  • FIG. 1 is an illustration of the preferred variant of the production method according to the invention.
  • FIG. 1.1 represents the overall picture as a side view of the entire production chain.
  • FIG. 1.2 shows the same production chain as a top view. The following description is based on both FIGS. 1.1 and 1.2.
  • the supporting, outer shell of the container is formed from the films 7, 10 and 12. This outer shell forms the first main component of the container.
  • the rollers with the films 7, 10 and 12 are behind each other in a line on the ground level. This arrangement allows maximum space savings for the production chain.
  • the carrier film of the container is characterized, which is preferably supplied in plastic rolls.
  • cardboard corrugated cardboard or other stiff material can also be considered. Since the carrier film (7) is covered by the outer film (10), it is shielded from moisture.
  • the features of the carrier film are shown in FIG. 8.1. The thickness of the carrier film is adapted to the intended use.
  • Fig. 8.1 can be seen a blank in the carrier film, which forms the supporting element of the future container.
  • the carrier film (7) is formed from the composition of these blanks (or also from the repetition of this pattern).
  • the outer shell of the container has air inlet holes, so that the inner bag can shrink freely with the removal of the filling product.
  • These air inlet holes are designated here by (7.2).
  • pre-marked kinks are designated to guarantee the container straight bends.
  • With (7.3) the recesses for the outlet opening can be seen.
  • the carrier film can be punched out
  • the carrier film (7) is guided into a first station (8), which consists of the heating chamber for preheating and intensive heating of the film.
  • the carrier film (7) receives a three-dimensional structure, whereby an increased rigidity of the container is achieved. Embossing patterns are designed so that the flow of force - due to stacking, transport and other treatment - is optimally absorbed. If the carrier film (7) has been delivered without kinks (7.1), without air inlet holes (7.2) or without outlet opening (7.3), these can also be punched at this cold embossing station (9). It can also be punched out at this station punched in the carrier film for the purpose of material and weight savings, punched out of the flow of forces of the container.
  • the outer film preferably made of plastic, called. It is also preferably supplied in rolls.
  • the outer film is connected to the parallel running carrier film (7).
  • this spot welding station (11) first the carrier film, but only the carrier film, is singulated into individual pieces by severing the connecting bridges between the individual blanks. The outer film is not affected or damaged.
  • the outer film in turn is pressed down between each blank of the carrier film (7) so that no forces are produced in the outer film and when the outer film is stretched during the next feed (from station 11 to 13), the individual blanks of the carrier film (7) receive the predefined Distance from each other.
  • the outer film (10) is shown schematically in Fig. 8.2. It can be seen in (10.1) the air inlet holes, which must be present throughout all layers of the outer shell.
  • the handle sheet (12) is the next optional sheet incorporated into the manufacturing process.
  • This film is only necessary if the container should be provided with a handle for carrying the container.
  • the handle film (12) is preferably a narrow plastic film, which is also supplied in rolls.
  • the inside of the handle film is then sealed to the outside of the outer film (10).
  • the handle film is preferably attached as a tape in the longitudinal direction of the container, or the manufacturing process. Thus, the role of the handle film emptied in lockstep with the progress of the manufacturing process.
  • the blanks of the carrier film undergo a comprehensive sealing to the inside of the outer film (10). Also in this station (13) the handle film (12) undergoes a point seal to the outside of the outer film (10). Therefore, the workstation (13) carries the name welding station of the outer film (10) to the carrier film (7) and spot sealing the handle film (12) to the outer film (10). (Berne .: the final sealing of the handle film (12) to the outer film (10) takes place in the workstation (16) described later). Thus, the components of the outer, supporting shell are firmly bound together.
  • a feed unit (14) is used to advance the composite outer shell consisting of the film composition (7 + 10 + 12).
  • the feed unit (14) can be provided, for example, with stepper motor drive with feed in the register. Of course, other feed principles can also be used here.
  • the first steps of the process for the production of the outer shell run on a lower level in opposite directions (in FIGS and 1.2 from right to left) to the general process direction (here from left to right).
  • the composite film composition for the outer shell (in the order 7 + 10 + 12, with 7 as the top layer) can then undergo a reversal of its direction of progress after an arc about itself.
  • the manufacturing process now runs at a higher level until the completion of the first phase.
  • the vacant available distance (15) is sufficient to cause the film composition (now in the order 12 + 10 + 7, with 12 as the top layer) to be converted from a flat to an inverted U-shape by the outer edges of the film composition 12 + 10 + 7 are deformed down. This route is referred to as a shaping section (15).
  • This inner bag forms the second main component of the container.
  • the inner film of the container is called. From this inner foil (4) the inner, flexible bag of the future container is formed.
  • the inner film (4) is preferably a plastic film whose thickness can vary depending on the purpose. It is usually delivered in rolls.
  • the inner foil (4) is sealable to itself and to the inside of the outer foil (10).
  • the inner film (4) is pulled out of its role by means of drive rollers and brought up to a forming shoulder (5).
  • the inner foil (4) At the forming shoulder (5), the inner foil (4) not only undergoes a deflection by 90 °, its edges are simultaneously folded down to an inverted U-shape.
  • This reinforcing film (1) is an option for larger containers, which need an internal bond between two opposite container walls to stiffen the outer walls. Thus, the bulge of the container due to the filling product is prevented.
  • the reinforcing sheet (1) also serves as an energy absorber if the container falls to the ground.
  • This reinforcing film (1) has already been described in the disclosure 592/02. As with the other films, it is preferably made of plastic and supplied in rolls. The reinforcing film is pulled over drive rollers, rotated 90 ° around its own axis, and simultaneously deflected by 90 ° from its longitudinal axis at the kink point (2). The rolls with the foils (4) and (1) are laid one behind the other on the floor level. They are only slightly offset from the row, which is formed from the positions of the rollers with the films (7), 10) and (12). Thus, the space required for the production chain is further optimized.
  • the dome carrier (19) carries two rows of vertical mandrels (20) whose dimensions (width, length and height) are adapted to the dimensions of the future containers. Each mandrel also has a central slot where the reinforcing sheet (1) can fit.
  • the two rows of spikes on the mandrel carrier (19) can take two positions in the longitudinal direction. The thorns are either close together (closed position), or at a certain distance from each other (open position).
  • Each row contains the same number of thorns.
  • the number of spikes in each row corresponds to the number "n" of bins produced in batches and simultaneously.
  • the embodiment according to FIG. 1 shows six spines per row.
  • the row of mandrels in the station (6) will take up the raceway for the inner bag with reinforcing foil.
  • the row of mandrels in the station (16) will pick up the track for the outer shell.
  • the station (6) is the mold-welding-cooling-separation station for the inner bag.
  • the station (16) is the mold-welding-cooling-separation station for the outer shell.
  • FIG. 2.1 is a side view of the mandrel carrier (19).
  • the elements already known in this Figure 2.1 are: first, the reinforcing sheet (1); secondly, the inflection point for the reinforcing film (2), designed so that the surface of the film is then arranged vertically; third, the already formed in reverse U inner liner (4) and fourthly, the mandrel carrier (19).
  • the new elements are the pivot arm (18) which carries the mandrel carrier (19) and the driven mandrel wheel (17) to which the pivot arm (18) is bound.
  • the further elements (6.1), (6.2) and (6.3) will be described immediately afterwards.
  • FIG. 2.2 is a top view of the mandrel carrier (19) in the same position as in FIG. 2.1.
  • the domes (20) one recognizes further elements which are not bound to the dome carrier (19) but work together with it.
  • This thrust kit (6.4) can basically take two positions in the longitudinal direction: a front and a rear position.
  • the bags are given precise longitudinal seams, are singulated in individual bags and the welds are cooled by means of the mold-sweat-cooling-separation jaws (6.2).
  • the reinforcing film is welded to the inner walls of the bag and separated between the bags.
  • the thrust fitting (6.4) can be set backwards to its rear position. This is shown in FIGS. 2.5 and 2.6. But first, as shown in Figure 2.4, the mold-welding-cooling-separating jaws (6.2) withdraw and the vacuum plates (6.1) release their adhesion to the inner film (4). In the figure 2.5 then the Schubgarnitur (6.4) has set back freely. The auxiliary dome (6.3) has also been moved slightly backwards and the spikes (20) together with the finished inner bag (25) can now take their further course. This can be seen in the next figure 2.6, where the spikes (20) together with inner bag (25) have taken their further course.
  • the vacuum plates (6.1) have already adhered to the waiting inner foil (4) and are ready to pull the inner foil (4) forward together with the thrust fitting (6.4).
  • This condition can now be seen in FIG. 2.7.
  • the inner foil including reinforcing foil in the new Start position pulled.
  • the mold-welding-cooling-separating jaws (6.2) are still in the extended and rearward position, same as in Figure 2.2, just before the next welding process.
  • the spikes (20) are not yet visible. As will be explained later, these thorns are brought from below.
  • the outer shell (12 + 10 + 7) is formed on the row of mandrels in station 16.
  • This outer shell consists of the optional handle film (12), the outer film (10) and the already isolated blanks of the carrier film (7).
  • the distances between container carriers were determined so that the individual blanks of the carrier film (7) now coincide exactly overlapping with the spikes (20).
  • the inner bags (25) already occupy the individual thorns of the cathedral row in station 16.
  • each mandrel arbor (20) in the outer shell receiving station 16 has already been coated with the inner bags (25) and optional reinforcing sheets (1), as will now be explained.
  • the explanations are supported with the aid of FIGS. 1.1 and 1.2.
  • the mandrel carrier (19) is carried by a pivot arm (18), which in turn is connected to a mandrel wheel (17).
  • a pivot arm (18) At this mandrel wheel (17) four identical pivot arms (18) are bound, and each pivot arm in turn carries a mandrel carrier (19).
  • the steps for creating the inner bag on the row of mandrels in station (6) ( Figures 2.1 to 2.5) and synchronously to cover the inner bags with the outer shell on the row of mandrels in station (16) on the dome carrier (19) in position "A "of the mandrel wheel (17) instead.
  • the dome wheel together with the swivel arms and mandrel carrier turns clockwise by 90 °.
  • This station (21) is considered a sealing station for the tip of the open containers.
  • the longitudinal seams on the sides of the container when retracting the pivot arm in the station (21) to the containers themselves are folded (90 °) and fixed (see Fig. 5.3).
  • a hole for hanging the containers to e.g. the wall, through the tip can also be punched in this station (21).
  • the description of this station (21) will be explained later with the explanation of Figure 5 in more detail.
  • This station (22) is considered a sealing station for the corners of the inner bag.
  • This station (22) is considered a sealing station for the corners of the inner bag.
  • the longitudinal seams on the sides of the inner bag when retracting the pivot arm (19) in the station (22) on the inner bag itself folded (90 °) and fixed (see Fig. 4.2). The description of this station (22) will be explained later with the explanation of Figure 4.
  • the mandrel wheel (17) moves in a clockwise direction from position "B” to position "C".
  • the row of mandrels with the open containers is located at the station (23), the row of mandrels with the inner bags is now at the station (24).
  • FIG. 4 shows the different phases of the production of the inner bag.
  • Figure 4.1 the state of the inner bag is shown, as he is after the separation on the mandrel carrier (19) with mandrel wheel (17) in the position "A".
  • the reinforcing sheet (1) which is welded to the inner walls of the bag.
  • With (3) the seal of the reinforcing sheet (1) to the inner foil (4) is designated.
  • By folding the film (4) two corners have formed on the future lid of the container.
  • the two thick lines (22.2) at the foot of the points indicate the seams for sealing the points.
  • the inner walls of the bag are welded together along these lines. This sealing may preferably take place on the mandrel carrier with mandrel wheel in position "B" at the station (22).
  • the corner inner wall to inner wall
  • the interior of the bag is strictly defined and delimited. This does not hide any spaces and surfaces inside the inner bag. This results in better conditions for subsequent sterilization.
  • FIG. 9.1 shows a cross section through the inner bag at station (22). With (6.5) the longitudinal seam of the inner bag is designated before bending, with (22.1) the same longitudinal seam, folded and fixed on the outer side of the inner bag.
  • Figure 9.2 which shows a cross section through the container, it can be seen that the bending and fixing the longitudinal seam of the inner bag prevents it from coming into the longitudinal seam of the outer shell, which would have prevented the free mobility of the inner bag, compared to the outer shell.
  • FIG. 4.3 the two corners are folded and fixed on the corresponding outer walls of the inner bag (24.1). This fixation may preferably take place on the mandrel carrier with mandrel wheel in position "C" in the station (24). The folding can optionally also be carried out when turning from position B to C. With (25) finally the finished inner bag is called.
  • FIG. 5 shows the different phases of the production of the outer shell.
  • FIG. 5.1 shows the folded carrier film (7) which has been produced from the blank of FIG. 8.1.
  • the figure 5.1 is only for a better understanding of Drawn production process.
  • the carrier film (7) is already covered before folding with the outer film (10), as can be seen in FIG. 5.2.
  • the carrier film (7) of Figure 5.1 is shown in dashed lines.
  • the figure 5.2 shows the outer shell, consisting of the carrier foil (7), the outer foil (10) and the carrier foil (12), as it is on the mandrel carrier (19) with Domrad (17) in the position "A".
  • the outer shell is drawn just after it has been welded and separated in individual containers by means of the welding bars (16.2) (see Figure 3.3).
  • the inner bag (25) In the outer shell is the inner bag (25).
  • the two thick lines (21.2) at the foot of the tip designate the cap-top seams.
  • the inner sides of the outer film (10) are welded together along these lines. This sealing may preferably take place on the mandrel mandrel carrier in the "B" position at the station 21.
  • a hole for suspending the containers from, for example, the wall through the tip (preferably the tip over the air inlet holes) may be punched in this station.
  • the longitudinal seams (21.1) are folded and fixed to the outside of the inner bag.
  • the finished, open containers are now in the transport chain (27) and are transported via a sterilization system (29) to the filling station (30). From the mandrel wheel (17), the open containers were placed in the transport chain so that the opening of the container is now directed upwards. This opening, however, is the future bottom of the container. The containers are then filled by the future soil.
  • the movement steps of the material transport become correspondingly shorter.
  • the Carriage is at each step or cycle no longer the distance of "n" containers but only one. And from this single container, the conveying length is not determined by its length but by its width, which leads to an even shorter feed in the transport chain.
  • Another advantage of the method according to the invention is that the conversion from a sequential to a parallel process allows each individual container greater freedom for the completion of the steps. This does not affect the production rate.
  • the same task is set up on "n" containers, with each station having "n” more time available without reducing production capacity. This is especially valuable at the next filling station.
  • the filling station (30) can fill the containers, depending on the clock frequency and type of filling product, in one or more work steps or cycles. This makes it possible to set the degree of filling at each bar. At lower cycle frequencies and liquid fillers, the containers could be filled in one step. At high cycle frequencies and viscous fillers, it is possible to distribute the filling process in several places and steps. In the exemplary embodiment, the containers are filled in four places or steps, in each step, a quarter of the filling quantity is poured. This also means that 24 containers are filled simultaneously with six parallel trays.
  • FIG. 6.1 shows the open container (28) at the station (31), where the foam from the surface (30.1) of the Fill product (30) is removed.
  • the container is located at the station (32).
  • the bottom of the container is folded and sealed with a seam (32.1) - the bottom seam.
  • the container is located at the station (33).
  • the bottom seam is folded and fixed on the same floor (33.1).
  • the bottoms are sealed with bottom culverts (33.2).
  • the rigidity of the container is increased as desired. Any seals and punctures in the bottoms are made in this station.
  • the finished and erected containers (37) now leave the production chain in batches in "n" pieces and are pushed onto a single conveyor (38). As long as the containers are stopped by the pivoting device (36), the feed dog (38) stops.
  • the containers for the purpose of weight control and conditioning via the feed dog (38), sequentially feed the production chain, i. leave one after the other.
  • the packaging material is fed in individual, serially (sequentially) set rolls.
  • the sequential arrangement of the first phase requires only one roll per material component. This results in a great advantage in terms of number of rolls of material and space requirement. It There is no need to provide one roll per material component and per web as in conventional processes.
  • the material supply does not take place from several parallel webs, where several parallel material rolls are needed for the same material components.
  • a single roll per material component can accomplish the supply of material for "n" packages.
  • a first reason for saving space for the production chain compared to conventional production processes is the conversion from the sequential phase to the second, parallel phase.
  • the steps of sterilization and filling can now be carried out on several lanes or containers at the same time.
  • the space requirement in the length is replaced by an insignificantly larger space requirement in the width.
  • a second reason to save space for the production chain compared to conventional production processes is found in the first, sequential phase of the manufacturing process.
  • the first operations may be performed in one direction (backward), followed by further operations at a higher level in the opposite direction (forward). This has the consequence that the production chain undergoes a considerable reduction.
  • the conversion from a sequential to a parallel process has the further advantage of keeping the transport length per cycle shorter.
  • the feed of the packaging is even shorter, since here the packaging is transported transversely to the conveying direction.
  • the surface of the filling product after filling is quieter.
  • the number of "n” parallel paths is arbitrary.
  • the limit is given by the cutoff length in the first, sequential phase.
  • the tee length covers the same number "n" of containers in the longitudinal direction.
  • This cut-off length ie the pull-out length or film feed of the different rolls in each work step
  • the cycle time is always the same, and for "n" cuts it is about 1 second in practice. At each bar or step of one second will be from one to forty-two containers made simultaneously. This means that, with the same concept, you can be very flexible in terms of performance for different production requirements.
  • the containers are rejoined by their individual webs into a web and leave the manufacturing process sequentially on only one conveyor. This means, for example, that only one continuous scale is necessary for the weight control of the containers.
  • Another advantage of the method according to the invention is the already mentioned great freedom in terms of size and shape of the container created. With the same production facility a great variety is allowed by means of a few adjustments.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Massenproduktion von Behältern für giessbare Produkte (flüssige und pulverförmige Stoffe). Der Behälterausführung erlaubt das Ausgiessen der Produkte ohne gegenseitige. Aufnahme von Luft im Füllproduktraum möglich ist.. Der Behälter besteht aus einer tragenden Hülle mit einem inneren flexiblen Beutel. Die tragende Hülle ist mit einer dünnen bedruckten Kunststoffolie überzogen. Dieser Behälter ist z. B im Patentgesuch Nr. 592/02 beschrieben. In der ersten Teil des Herstellungsverfahrens werden der Trägerbahn mit der Aussenfolie und der Innensackbahn parallell, synchron und schubweise in Vorschublängen von 'n' Stücken in der Längsachse bis zu Ende der ersten Phase bewegt. Hier werden die zwei Bahnen zusammengebracht, um den offenen Behälter zu bilden. Danach folgt eine zweite synchron laufende Phase, worin die Behälter in 'n' Stücken neben einander gruppiert den Füll- und Abschlussprozess unterzogen werden. In der dritten und letzten Phase verlassen die Behälter das Herstellungsverfahren zur Gewichtskontrolle und Konditionierung.

Description

Verfahren zur Herstellung von Behältern für die Massenanfertigung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Behältern für alle Sorten von Abfüllprodukten, wie Flüssigkeiten und dickflüssige Stoffe, giessbare Feststoffe wie Pulver oder Granulate, sowie für feste Stoffe. Der Behälter ist für die Massenproduktion gedacht, wo die Eigenschaften von Wirtschaftlichkeit und Wiederverwertbarkeit eine grosse Rolle spielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter für flüssige und feste Stoffe herzustellen. Ein solcher Behälter, der gemäss der Erfindung erstellt werden kann, ist zum Beispiel im Patentgesuch Nr. 592/02 beschrieben. Mit diesem Behälter ist das Ausgiessen der Produkte ohne gegenseitige Aufnahme von Luft im Füllproduktraum möglich. Der Behälter besteht aus mindestens zwei Hauptbauteilen, wobei der eine Hauptbauteil die äussere, tragende Hülle des Behälters bildet und der andere Hauptbauteil der innere, flexible Beutel ist. Die äussere Hülle kann mit einer Aussenfolie überzogen sein. Diese Aussenfolie, vorzugsweise eine dünne Kunststofffolie, kann leicht bedruckt werden. Die Druckfarbe wird nicht wie auf Karton hineingesaugt, und das gedruckte Bild bleibt scharf weil die Aussenfolie nicht federt.
Der Behälter ist so gebildet, dass der innere, flexibel Beutel nur am Boden des Behälters befestigt ist. Der Ausgiesszipfel ist auch am Boden des Behälters angebracht. Der Beutel kann deshalb frei im Innenraum der festen Aussenhülle mit der Entnahme des Füllproduktes schrumpfen.
Nur die Innenseite des flexiblen Beutels kommt mit dem Füllprodukt in Kontakt. Alle Versiegelungen der Innenfolie des flexiblen Beutels zu sich selber finden immer Innenseite zu Innenseite statt. Keine Schnittkanten des Beutels kommen mit dem Füllprodukt in Kontakt. Dieser Beutel bildet eine Barriereschicht zum Schutz des Füllprodukts sowohl gegen Luft- wie Lichteinflüsse.
Das Verfahren, welches diese Aufgabe löst, ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten, sequentiellen Phase die zwei Haupt- Bauteile der Behälter sequentiell, synchron und auch schubweise in Vorschublängen von "n" Stücken und in zwei parallel laufenden Bahnen gebildet werden, dass die eine Bahn die äussere Hülle und die andere Bahn den inneren Beutel bewerkstelligen, dass am Ende der ersten, sequentiellen Phase die zwei Bahnen zusammengebracht werden um den offenen Behälter zu bilden, dass die erste, sequentielle Phase von einer zweiten, parallel laufenden Phase gefolgt wird, worin die Behälter in "n" Stücken neben einander gruppiert den Füll- und Abschlussprozess unterzogen werden und dass in der dritten und letzten Phase die Behälter zur Gewichtskontrolle und Konditionieren das Herstellungsverfahren wieder sequentiell verlassen.
Ein erster Vorteil des Herstellungsverfahrens gemäss der Erfindung liegt in der Raumersparnis für die gesamte Produktionseinrichtung. In der ersten Phase sind alle Bestandteile der zukünftigen Behälter hintereinander angeordnet. In der zweiten Phase werden die fertigen offenen Behälter gruppenweise nebeneinander befördert. In dieser Phase werden die Behälter mit dem Füllprodukt gefüllt und anschliessend hermetisch geschlossen. Dadurch ergibt sich eine Raumersparnis in der Längsrichtung gegenüber herkömmlichen Herstellungsverfahren. In der letzten und dritten Phase werden die Behälter wieder hintereinander befördert. Nur so können sie eine Gewichtskontrolle mit einer einzigen Wage unterzogen werden. Anschliessend können sie für den weiteren Transport konditioniert werden.
Ein weiterer Vorteil des Herstellungsverfahrens gemäss der Erfindung liegt in der höheren Produktionsrate, welche ermöglicht wird. Bekanntlich sind das Sterilisieren, das Füllverfahren und das anschliessende hermetische Versiegeln der Behälter die Arbeitsschritte, die am meisten Zeit pro Behälter beanspruchen. Wenn diese Arbeitsschritte gleichzeitig auf mehrere parallel laufenden Behältern simultan gefertigt werden können, kann die Produktionsrate des gesamten Herstellungsprozesses viel höher sein. Die Produktionsrate ist nicht mehr durch die Füllzeit der einzelnen Behälter, sollten sich diese hintereinander befinden, begrenzt.
Weitere Vorteile des Herstellungsverfahrens gemäss der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung erläutert. Die Erfindung wird anhand einiger Figuren eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Die Figur 1 (bestehend aus den Figuren 1.1 bis 1.6) zeigt schematisch das
Herstellungsverfahren der Behälter gemäss der Erfindung.
Die Figur 1.1 ist eine Seitenansicht eines Beispieles der Produktionseinrichtung für das
Verfahren gemäss der Erfindung.
Die Figur 1.2 ist die Ansicht von oben der gleichen Produktionseinrichtung für das Verfahren gemäss der Erfindung.
Die Figur 1.3 stellt einen Schnitt gemäss A-A in der Figur 1.1 dar.
Die Figur 1.4 stellt einen Schnitt gemäss B-B in der Figur 1.1 dar. Die Figur 1.5 stellt einen Schnitt gemäss C-C in der Figur 1.1 dar. Die Figur 1.6 stellt einen Schnitt gemäss D-D in der Figur 1.1 dar.
Die Figur 2 (bestehend aus den Figuren 2.1 bis 2.7) zeigt die Formung der Innensäcke auf
Dornen.
Die Fig. 2.1 zeigt die Startposition der Formung der Innensäcke von der Seite (Längsschnitt
A-A)
Die Figuren 2.2 bis 2.7 sind Ansichten von oben des Herstellungsverfahrens des Innensacks.
Die Fig. 2.2 zeigt die Startposition der Formung der Innensäcke (gleiche Position wie in der
Figur 2.1).
Die Fig. 2.3 zeigt Positionen beim Schweissen, Kühlen und Abtrennen der Innensäcke.
Die Fig. 2.4 zeigt Positionen nach Fertigstellung der Innensäcke.
In den Figuren 2.2 bis 2.4 befindet sich eine Schubgamitur (6.4) in einer vorderen Position.
Die Fig. 2.5 und 2.6 sind eine schematische Darstellung der Positionen während der weiteren Beförderung der Innensäcke.
Die Fig. 2.7 zeigt die Positionen beim Abschluss des Zyklus (auch Startposition der Figur 2.2
- nachdem das Hilfsdorn 6.3 sich etwas nach vorne bewegt hat).
Die Figur 3 (bestehend aus den Figuren 3.1 bis 3.7) zeigt die Formung der Aussenhülle auf
Dornen, welche bereits mit den Innensäcken überzogen sind.
Die Fig. 3.1 zeigt die Startposition der Formung der Behälterteile von der Seite (Längsschnitt
A-A)
Die Figuren 2.2 bis 2.7 sind Ansichten von oben des Herstellungsverfahrens der Behälter.
Die Fig. 3.2 zeigt die Startposition der Formung der Behälter.
Die Fig. 3.3 zeigt Positionen beim Schweissen, Kühlen und Abtrennen der Behälter.
Die Fig. 3.4 zeigt Positionen nach Fertigstellung der Behälter.
In den Figuren 3.2 bis 3.4 befindet sich eine Schubgarnitur (16.4) in einer vorderen Position.
Die Fig. 3.5 und 3.6 sind eine schematische Darstellung der Positionen während der weiteren Beförderung der Behälter.
Die Fig. 3.7 zeigt die Positionen beim Abschluss des Zyklus (auch Startposition der Figur 3.2
- nachdem das Hilfsdorn 16.3 sich etwas nach vorne bewegt hat).
Die Figur 4 (bestehend aus den Figuren 4.1 bis 4.3) zeigt die Entstehungs- Schritte der inneren, flexiblen Beutel - auch als Innensack bezeichnet.
Die Figur 5 (bestehend aus den Figuren 5.1 bis 5.4) zeigt die Entstehungs- Schritte der Aussenhülle mit Innensack. Die Figur 6 (bestehend aus den Figuren 6.1 bis 6.4) zeigt die Formung und Versiegelung und Bodenzipfelkonfektionierung des nach oben gerichteten Behälterbodens.
Die Fig. 7 (bestehend aus den Figuren 7.1 bis 7.3) zeigt den fertigen Behälter. Die Fig. 7.1 zeigt den Behälter so wie er zum Detailhandel ankommt. Die Fig. 7.2 zeigt wie der Behälter getragen wird. Die Fig. 7.3 zeigt wie der Behälter entleert wird.
Die Figur 8 zeigt die Behälterzuschnitte für die Trägerfolie 7 (Fig. 8.1) und die Aussenfolie 10 (Fig. 8.2).
Die Figur 9 (bestehend aus den Figuren 9.1 bis 9.4) zeigt Schnitte durch den Innensack und den fertigen Behälter.
Die Fig. 9.1 zeigt den horizontalen Querschnitt durch den Innensack.
Die Fig. 9.2 zeigt den horizontalen Querschnitt durch den fertigen Behälter.
Die Fig. 9.3 zeigt den vertikalen Querschnitt durch den fertigen Behälter.
Die Fig. 9.4 zeigt das Entleerungsprinzip aus dem Behälter.
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens für Behälter gemäss der Erfindung. Die Figur 1 ist eine Darstellung der bevorzugten Variante des Herstellungsverfahrens gemäss der Erfindung. Die Figur 1.1 stellt das Gesamtbild als Seitenansicht der ganzen Produktionskette dar. Die Figur 1.2 stellt die gleiche Produktionskette als Ansicht von oben dar. Die folgende Beschreibung stützt sich sowohl auf die Fig. 1.1 wie 1.2 ab.
Die tragende, äussere Hülle des Behälters wird aus den Folien 7, 10 und 12 gebildet. Diese äussere Hülle bildet den ersten Hauptbauteil des Behälters. Die Rollen mit den Folien 7, 10 und 12 liegen hintereinander in einer Linie auf der Bodenebene. Diese Anordnung ermöglicht eine maximale Platzersparnis für die Produktionskette.
Mit (7) wird die Trägerfolie des Behälters gekennzeichnet, welche vorzugsweise aus Kunststoff in Rollen angeliefert wird. Als Materialvarianten können ebenfalls Karton, Wellenkarton oder ein anderes steifes Material betrachtet werden. Da die Trägerfolie (7) von der Aussenfolie (10) gedeckt wird, ist sie von Feuchtigkeit abgeschirmt. Die Merkmale der Trägerfolie sind in der Fig. 8.1 ersichtlich. Die Dicke der Trägerfolie ist dem Verwendungszweck angepasst.
In der Fig. 8.1 erkennt man einen Zuschnitt in der Trägerfolie, welcher das tragende Element des zukünftigen Behälters bildet. Die Trägerfolie (7) ist aus der Zusammensetzung von diesen Zuschnitten (oder auch aus der Wiederholung dieses Musters) gebildet. Aus dem Patentgesuch Nr. 592/02 ist zu entnehmen, dass die Aussenhülle des Behälters Lufteinlasslöcher besitzt, damit der innere Beutel frei mit der Entnahme des Füllproduktes schrumpfen kann. Diese Lufteinlasslöcher sind hier mit (7.2) bezeichnet. Mit (7.1) sind Vorgeprägte Knickstellen bezeichnet, um dem Behälter geradlinige Biegungen zu garantieren. Mit (7.3) sind die Aussparungen für die Auslassöffnung ersichtlich. Zwecks Gewichtsersparnis kann die Trägerfolie mit Ausstanzungen versehen werden
Zurück zur Fig. 1 : Die Trägerfolie (7) wird in eine erste Station (8) geführt, die aus dem Wärmekammer zum Vorwärmen und Intensivwärmen der Folie besteht. Bei der nächsten Arbeitsstation (9), die Kalt-Prägestation, erhält die Trägerfolie (7) eine dreidimensionale Struktur, wodurch eine erhöhte Steifigkeit des Behälters erzielt wird. Prägungsmuster sind so ausgelegt, dass der Kraftfluss - auf Grund von Stapelung, Transport und sonstige Behandlung - optimal aufgenommen wird. Sollte die Trägerfolie (7) ohne Knickstellen (7.1), ohne Lufteinlasslöcher (7.2) oder ohne Auslassöffnung (7.3) geliefert worden sein, können diese ebenfalls bei dieser Kalt-Prägestation (9) gestanzt werden. Es können ebenfalls an dieser Station Ausstanzungen in der Trägerfolie zwecks Material- und Gewichtsersparnis ausgestanzt werden, Ausstanzungen die sich ausserhalb der Kräfteflüsse des Behälters befinden.
Mit (10) wird die Aussenfolie, vorzugsweise aus Kunststoff, bezeichnet. Sie wird ebenfalls vorzugsweise in Rollen angeliefert. In der Arbeitsstation (11), auch Punktschweissstation benannt, wird die Aussenfolie an die parallel laufenden Trägerfolie (7) verbunden. In dieser Punktschweissstation (11) wird zuerst die Trägerfolie, aber nur die Trägerfolie, in einzelne Stücke durch Durchtrennen der Verbindungsbrücken zwischen den einzelnen Zuschnitten vereinzelt. Die Aussenfolie wird dabei nicht betroffen noch beschädigt. Die Aussenfolie ihrerseits wird zwischen jedem Zuschnitt der Trägerfolie (7) so hinuntergedrückt, dass keine Kräfte in der Aussenfolie entstehen und wenn die Aussenfolie beim nächsten Vorschub (von Station 11 zu 13) gestreckt wird, erhaiten die einzelnen Zuschnitte der Trägerfolie (7) den vordefinierten Abstand zueinander. Die Aussenfolie (10) ist in Fig. 8.2 schematisch dargestellt. Man erkennt unter (10.1) die Lufteinlasslöcher, welche durchgehend durch allen Schichten der Aussenhülle vorhanden sein müssen.
Zurück zur Fig. 1: Die Handgriffsfolie (12) ist die nächste, optionale, Folie, welche sich in das Herstellungsverfahren eingliedert. Diese Folie ist nur notwendig, wenn der Behälter mit einem Handgriff für das Tragen des Behälters versehen sein sollte. Die Handgriffsfolie (12) ist Vorzugsweise eine schmale Kunststofffolie, welche ebenfalls in Rollen geliefert wird. Die Innenseite der Handgriffsfolie ist dann versiegelbar zur Aussenseite der Aussenfolie (10). Die Handgriffsfolie wird vorzugsweise als Band in die Längsrichtung des Behälters, bzw. des Herstellungsverfahrens, angebracht. Damit entleert sich die Rolle der Handgriffsfolie im Gleichschritt mit dem Fortschritt des Herstellungsverfahrens.
Man erkennt in Fig. 7.2 den Handgriff (12), welcher in der Längsrichtung des Behälters angebracht worden ist. Der nötige Freiraum zum Tragen erhält man wenn einer der Deckel- Zipfeln gelöst wird, (vorzugsweise über die Lufteinlasslöcher, da dadurch die Lufteinlasslöcher freigelegt werden). Um einen noch längeren Handgriff zu erhalten können beide Deckel- Zipfeln gelöst werden.
Zurück zur Fig. 1 : An der Arbeitsstation (13), erfahren die Zuschnitte der Trägerfolie eine flächendeckende Versiegelung zur Innenseite der Aussenfolie (10). Ebenfalls in dieser Station (13) erfährt die Handgriffsfolie (12) eine Punktversiegelung zur Aussenseite der Aussenfolie (10). Deshalb trägt die Arbeitsstation (13) den Namen Schweissstation der Aussenfolie (10) zur Trägerfolie (7) und Punktschweissversiegelung der Handgriffsfolie (12) zur Aussenfolie (10). (Bern.: die endgültige Versiegelung der Handgriffsfolie (12) zur Aussenfolie (10) erfolgt in der später beschriebenen Arbeitsstation (16)). Damit sind die Komponenten der äusseren, tragenden Hülle fest miteinander gebunden.
Eine Vorschubseinheit (14) wird dafür eingesetzt, die zusammengesetzte äussere Hülle, bestehend aus der Folienkomposition (7+10+12), voranzutreiben. Die Vorschubseinheit (14) kann zum Beispiel mit Schrittmotor- Antrieb mit Vorschub im Register versehen sein. Hier können natürlich auch andere Vorschubsprinzipen verwendet werden.
Gemäss der bevorzugte Variante des Herstellungsverfahrens gemäss der Erfindung, laufen die wie bis jetzt beschriebenen ersten Schritte des Prozesses für die Herstellung der äusseren Hülle auf einer tieferen Ebene in entgegengesetzte Richtung (in den Figuren 1.1 und 1.2 von rechts nach links) zur allgemeinen Verfahrensrichtung (hier von links nach rechts). Ein Vorteil dieser Variante ist die grosse Raumersparnis, die damit erzielt wird.
Die zusammengesetzte Folienkomposition für die äussere Hülle (in der Reihenfolge 7+10+12, mit 7 als obere Schicht) kann anschliessend eine Umkehrung ihrer Fortschrittsrichtung nach einem Bogen über sich selber erfahren. Das Herstellungsverfahren läuft ab jetzt bis zum Abschluss der ersten Phase auf einer höheren Ebene ab. Die frei gewordene, verfügbare Strecke (15) ist ausreichend, damit die Folienkomposition (nun in der Reihenfolge 12+10+7, mit 12 als obere Schicht) von einer flachen zu einer umgekehrten U- Form gebracht wird, indem die äusseren Ränder der Folienkomposition 12+10+7 nach unten verformt werden. Diese Strecke wird als Formungsstrecke (15) bezeichnet.
Die Herstellung des inneren, flexiblen Beutels des Behälters, welche in einer zweiten, parallel laufenden Bahn abläuft, wird nun beschrieben. Dieser Innensack bildet den zweiten Hauptbauteil des Behälters.
Mit (4) wird die Innenfolie des Behälters bezeichnet. Aus dieser Innenfolie (4) wird der innere, flexibel Beutel des zukünftigen Behälters gebildet. Die Innenfolie (4) ist vorzugsweise eine Kunststofffolie deren Dicke je nach Verwendungszweck variieren kann. Sie wird üblicherweise in Rollen angeliefert. Die Innenfolie (4) ist versiegelbar zu sich selber und zur Innenseite der Aussenfolie (10).
Die Innenfolie (4) wird über Antriebsrollen aus ihrer Rolle herausgezogen und bis zu eine Formschulter (5) gebracht. An der Formschulter (5) erfährt die Innenfolie (4) nicht nur eine Umlenkung um 90°, ihre Ränder werden gleichzeitig nach unten zu einer umgekehrt U- Form gefaltet.
Die Verstärkungsfolie (1) gemäss der Erfindung wird nun behandelt. Diese Verstärkungsfolie ist eine Option für grossere Behälter, welche eine innere Bindung zwischen zwei entgegengesetzten Behälterwänden zur Versteifung der Aussenwände brauchen. Damit wird die Ausbuchtung des Behälters aufgrund des Füllproduktes verhindert. Die Verstärkungsfolie (1) dient auch als Energieabsorber falls der Behälter zu Boden fällt. Diese Verstärkungsfolie (1) wurde bereits in der Offenbarung 592/02 beschrieben. Wie bei den übrigen Folien, ist sie vorzugsweise aus Kunststoff und in Rollen angeliefert. Die Verstärkungsfolie wird über Antriebsrollen gezogen, 90° um Ihre eigene Achse gedreht, und an der Knickstelle (2) gleichzeitig um 90° von Ihrer Längsachse umgelenkt. Die Rollen mit den Folien (4) und (1) sind hintereinander auf der Bodenebene gelegt. Sie befinden sich nur leicht versetzt zur Reihe, die aus den Stellungen der Rollen mit den Folien (7), 10) und (12) gebildet ist. Somit wird der Platzbedarf für die Produktionskette nochmals optimiert.
Die einzelnen, getrennten Laufbahnen für die äussere Hülle einerseits und für den inneren Beutel anderseits kommen an einem Dornträger (19) zu Ende. Wie in der Figur 1.2 ersichtlich, trägt der Domträger (19) zwei Reihen von vertikalen Dornen (20), deren Abmessungen (Breite, Länge und Höhe) den Abmessungen der zukünftigen Behälter angepasst sind. Jeder Dorn besitzt zudem einen mittleren Schlitz wo sich die Verstärkungsfolie (1) einfügen kann. Zudem können die zwei Reihen von Dornen auf dem Dornträger (19) zwei Positionen in der Längsrichtung nehmen. Die Dornen sind entweder eng beieinander (geschlossene Position), oder aber auf einem bestimmten Abstand zueinander (offene Position).
Jede Reihe enthält die gleiche Anzahl Dornen. Die Anzahl Dornen in jeder Reihe entspricht die Zahl "n" der Behälter, die schubweise und simultan hergestellt werden. Das Ausführungsbeispiel gemäss der Figur 1 zeigt sechs Dornen pro Reihe. Die Dornreihe in der Station (6) wird die Laufbahn für den inneren Beutel samt Verstärkungsfolie aufnehmen. Die Dornreihe in der Station (16) wird die Laufbahn für die äussere Hülle aufnehmen.
Die Station (6) ist die Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Station für den Innensack. Die Station (16) ist die Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Station für die Aussenhülle. Anhand der Figuren 2 und 3 wird die Gestaltung des Innensackes sowie der Aussenhülle näher erläutert.
Zum Innensack: Die Innenfolie samt Verstärkungsfolie wird auf den Dornen in der Station (6) geformt. Auf dem Dornträger (19) erfolgt nun die Erstellung der einzelnen Innensäcke, welche anhand der Figuren 2.1 bis 2.7 am Besten beschrieben wird.
Die Figur 2.1 ist eine Seitenansicht des Dornträgers (19). Die in dieser Figur 2.1 bereits bekannten Elemente sind: erstens, die Verstärkungsfolie (1); zweitens, der Knickpunkt für die Verstärkungsfolie (2), so gestaltet, dass die Fläche der Folie anschliessend senkrecht angeordnet ist; drittens, die bereits in umgekehrter U geformten Innenfolie (4) und viertens, der Dornträger (19). Die neuen Elemente sind der Schwenkarm (18), welcher den Dornträger (19) trägt und der angetriebene Dornrad (17), woran der Schwenkarm (18) gebunden ist. Die weiteren Elemente (6.1), (6.2) und (6.3) werden gleich anschliessend beschrieben. Die Figur 2.2 ist eine Ansicht von oben des Dornträgers (19) in der gleichen Position wie in Figur 2.1. Zusätzlich zu den Domen (20) erkennt man weitere Elemente, welche nicht am Domträger (19) gebunden sind aber zusammen mit diesem arbeiten. Diese Elemente (6.1),
(6.2) und (6.3) sind Bestandteile einer Schubgarnitur (6.4). Diese Schubgarnitur (6.4) kann grundsätzlich zwei Positionen in der Längsrichtung nehmen: eine vordere und eine hintere Position.
In Figur 2.2 befindet sich die Schubgarnitur in der vorderen Position. Vakuumplatten (6.1) haben zusammen mit der Verschiebung der Schubgamitur die Innenfolie samt Verstärkungsfolie (1) nach vorne gezogen. Mit (6.2) werden Form-Schweiss-Kühl-Trenn- Backen bezeichnet, welche kleine Längs- und Querbewegungen auf der Schubgarnitur durchführen können. In der Figur 2.2 sind ebenfalls die Dornen (20) in der ausgezogenen Position sichtbar. Zusätzlich zu den Dornen (20) vom Dornträger (19) ist ein Hilfsdorn (6.3) ersichtlich.-welches separat angetrieben wird. In der Figur 2.2 befinden sich die Form- Schweiss-Kühl-Trenn-Backen (6.2) kurz vor dem Schweissen und Vereinzelung der Innenfolie in einzelnen, nach unten offenen Beuteln.
Dieser nächste Arbeitsschritt ist in Figur 2.3 ersichtlich. Die Form-Schweiss-Kühl-Trenn- Backen (6.2) haben sich zusammengeschlossen und seitlich bewegt. Gleichzeitig haben sich die Dornen von der offenen zu der geschlossenen Position versetzt. Mit Hilfe des Hilfsdoms
(6.3) und der gleichzeitigen Bewegung aller übrigen sechs Dornen (20), erhalten die Beutel präzise Längsnähte, werden in individuellen Beuteln vereinzelt und die Schweissnähten werden mittels die Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Backen (6.2) gekühlt. Im gleichen Arbeitsschritt wird, falls vorhanden, die Verstärkungsfolie an den Innenwänden des Beutels geschweisst und zwischen den Beuteln abgetrennt.
Nach Abschluss dieses Schrittes kann sich die Schubgarnitur (6.4) rückwärts in ihre hintere Position setzen. Dies ist in den Figuren 2.5 und 2.6 dargestellt. Aber zuerst, wie in der Figur 2.4 dargestellt, ziehen sich die Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Backen (6.2) zurück und die Vakuumplatten (6.1) lösen Ihre Haftung auf die Innenfolie (4) ab. In der Figur 2.5 dann hat sich die Schubgarnitur (6.4) frei nach hinten gesetzt. Der Hilfsdom (6.3) wurde ebenfalls leicht nach hinten bewegt und die Dornen (20) samt fertig erstellten Innenbeutel (25) können jetzt ihren weiteren Verlauf nehmen. Dies ist in der nächsten Figur 2.6 ersichtlich, wo die Dornen (20) samt Innenbeutel (25) ihren weiteren Verlauf genommen haben. Die Vakuumplatten (6.1) haben sich bereits auf die wartende Innenfolie (4) angehaftet und sind bereit, samt Schubgarnitur (6.4), die Innenfolie (4) nach vorne zu ziehen. Dieser Zustand ist nun in der Figur 2.7 ersichtlich. Hier wurde die Innenfolie samt Verstärkungsfolie in die neue Startposition gezogen. Die Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Backen (6.2) sind noch in der ausgezogenen und nach hinten gestellten Position, gleich wie in der Figur 2.2, kurz vor dem nächsten Schweissverfahren. In dieser Figur 2.7 sind die Dornen (20) noch nicht ersichtlich. Wie später erklärt wird, werden diese Dornen von unten gebracht.
Wir werden nun unsere Aufmerksamkeit dem Geschehen auf der parallelen Domreihe in Station (16) schenken Zur Aussenhülle: Die Aussenhülle wird synchron auf den Dornen in der Station (16) geformt. Auf dem Dornträger (19) erfolgt nun die Erstellung der einzelnen Behälter, welche anhand der Figuren 3.1 bis 3.7 am Besten beschrieben wird.
Am Anfang des Vorgangs wird die äussere Hülle (12+10+7) auf die Dornreihe in Station 16 geformt. Diese äussere Hülle besteht aus der optionalen Handgriffsfolie (12), der Aussenfolie (10) und den bereits vereinzelten Zuschnitte der Trägerfolie (7). Bei der Transport von der Station (11) zur Station (13) wurden die Abstände zwischen Behälterträgern so bestimmt, dass die einzelnen Zuschnitte der Trägerfolie (7) jetzt genau überlappend mit den Dornen (20) übereinstimmen. Wie in den nächsten Absätzen erklärt wird, befinden sich aber bereits jetzt die fertig erstellten Innenbeutel (25) samt optionaler Verstärkungsfolie (1) auf den Dornen (20) der Dornreihe in der Station (16). Die Innenbeutel (25) bekleiden bereits die einzelnen Dornen der Domreihe in Station 16. Die weiteren Herstellungsschritte sind nun in Figuren 3.1 bis 3.7 beschrieben. Die äussere Hülle (12+10+7) über den mit den Innenbeuteln (25) versehenen Dornen (20) wird mittels Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Backen (16.2) in einzelnen Behältern geschweisst und vereinzelt. Zum Schluss erfährt jeder offene Behälter der Dornreihe an der Station (16) mittels der Punktversiegler (16.5) eine Punktversiegelung zwischen der Aussenfolie (10) und der Innenfolie (4) am unteren, offenen Rand des Behälters. Damit sind die zwei Hauptbauteile des Behälters, bzw. die zwei ineinander gesetzten Säcke miteinander gebunden. Die Punktversiegelung des Innenbeutels zur äusseren Hülle am unteren Rand stellt eine provisorische Bindung dar, bis die definitive Versiegelung zwischen beiden Säcken in der Station (32) stattfindet (siehe unten).
Wie es dazu kommt, dass jeder Dorn (20) der Dornreihe in der Station 16 für die Aufnahme der äusseren Hülle bereits mit den Innenbeuteln (25) samt optionalen Verstärkungsfolien (1) überzogen war, wird nun erläutert. Die Erläuterungen werden mit Hilfe der Figuren 1.1 und 1.2 unterstützt.
Wie bereits erklärt, wird der Dornträger (19) von einem Schwenkarm (18) getragen, welcher seinerseits an einem Dornrad (17) gebunden ist. An diesem Dornrad (17) sind vier gleiche Schwenkarme (18) gebunden, und jeder Schwenkarm trägt seinerseits einen Dornträger (19). Die Arbeitsschritte zur Erstellung des Innensacks auf der Dornreihe in Station (6) (Figuren 2.1 bis 2.5) und synchron dazu zur Überdeckung der Innensäcke mit der äusseren Hülle auf der Dornreihe in Station (16) finden auf dem Domträger (19) in Position "A" des Dornrads (17) statt. Sobald diese Arbeiten in der Position "A" abgeschlossen sind, dreht sich das Domrad samt Schwenkarme und Dornträger um 90° in Uhrzeigersinn. In der Bewegung von der Stelle "A" zur Stelle "B" schwenkt gleichzeitig der Schwenkarm (18) mit seinem Dornträger (19) um 90° gegen Uhrzeigersinn. Somit befindet sich der Dornträger (19) jetzt in der neuen Position "B" in einer waagrechten statt senkrechten Stellung. Die Dornreihe mit dem Innensack samt Aussenhülle befindet sich auf der oberen Reihe, die Dornreihe mit den Innensäcken bildet jetzt die untere Reihe.
Die Dornreihe mit den offenen Behältern befindet sich nun also auf der oberen Reihe, d.h an der Station (21). Diese Station (21) gilt als Versiegelungsstation für die Zipfel von den offenen Behältern. Hier werden auch die Längsnähte an den Seiten der Behälter beim Einfahren des Schwenkarms in die Station (21) an den Behältern selbst gefaltet (90°) und fixiert (siehe Fig. 5.3). Ein Loch, zum aufhängen der Behälter an z.B. der Wand, durch den Zipfel (vorzugsweise den Zipfel über die Lufteinlasslöcher) kann ebenfalls in dieser Station (21) gestanzt werden. Die Beschreibung zu dieser Station (21) wird später mit den Erklärungen zur Figur 5 näher erläutert.
Die Dornreihe mit den Innensäcken befindet sich nun also auf der unteren Reihe, d.h. an der Station (22). Diese Station (22) gilt als Versiegelungsstation für die Zipfel vom Innensack. Hier werden auch die Längsnähte an den Seiten des Innenbeutels beim Einfahren des Schwenkarms (19) in die Station (22) am Innensack selbst gefaltet (90°) und fixiert (sehe Fig. 4.2). Die Beschreibung zu dieser Station (22) wird später mit den Erklärungen zur Figur 4 näher erläutert.
Beim nächsten Arbeitsschritt bewegt sich das Dornrad (17) in Uhrzeigersinn von der Position "B" zur Position "C". Die Dornreihe mit den offenen Behältern befindet sich an der Station (23), die Dornreihe mit den Innensäcken befindet sich nun also an der Station (24).
An der Station (23) werden die Zipfel an den offenen Behältern (28) gefaltet und fixiert (Siehe Fig. 5.4). Die Beschreibung zu dieser Station (23) wird später mit den Erklärungen zur Figur 5 näher erläutert. An der Station (24) werden die Zipfel am Innensack gefaltet und fixiert (Siehe Fig. 4.3). Die Beschreibung zu dieser Station (24) wird später mit den Erklärungen zur Figur 4 näher erläutert.
Mit (25) werden die fertigen, offenen Innensäcken mit, in diese Ausführungsbeispiel, eingeschweisster Verstärkungsfolie (1) bezeichnet (siehe Fig. 3.3).
In der Position "C" werden alle sechs offenen Behälter (28) von den Dornen in eine Transportkette (27), mittels einer Abzieheinheit (26) nebeneinander plaziert. Jetzt sind die offenen Behälter (28) so positioniert, dass deren Öffnung nach oben ist. Von einem sequentiellen Prozessablauf, der auf zwei Bahnen stattfindet, wechselt das Herstellungsverfahren ab diesem Schritt zu einem Parallelablauf. Mit einem sequentiellen Prozessablauf wird gemeint, dass die entstehenden Behälter hintereinander positioniert sind. Mit einem Parallelablauf wird gemeint, dass die entstehenden Behälter parallel zueinander (nebeneinander) in "n" Bahnen positioniert sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Parallelbahnen "n" sechs.
Während der Drehung des Dornrads (17) von "C" nach "D" schwenkt der Schwenkarm (18) um 90° im Uhrzeigersinn zurück. An der Position "D" befindet sich dann der Dornträger (19) in senkrechter Stellung. Die Dornreihen auf dem Dornträger sind jetzt wieder so, dass die Dornreihe mit den inneren Beuteln (25) die vordere, vertikale Reihe ist und die Dornreihe mit den jetzt nackten Dornen die hintere Reihe ist.
Die Dornreihe mit den inneren Beuteln (25) muss aber die hintere Reihe werden, damit diese bei der nächsten Drehung von "D" nach "A" mit der äussere Hülle überzogen werden kann.
Um diese Umstellung zu bewerkstelligen, dreht sich der Dornträger (19) um 180° gegenüber dem Schwenkarm (18). Dies geschieht in der Position "D". Durch diese Schwenkung des Dornträgers (19) gegenüber dem Schwenkarm (18) befindet sich nun die ursprünglich vordere Dornreihe mit den Innensäcken in der hinteren Reihe. Bei der nächsten Umstellung von "D" nach "A" befinden sich die Innensäcke jetzt also auf der hinteren Dornreihe in Station (16), bereit um die äussere Hülle aufzunehmen. Damit lässt sich erklären, dass die Dornreihe in Station (16) für die Aufnahme der äusseren Hülle bereits mit den Innenbeuteln (25) samt optionalen Verstärkungsfolien (1) überzogen war. Bemerkung: diese Schwenkbewegung von Dornträger gegenüber Schwenkarm kann wechselweise bei jedem zweiten Takt hin und her erfolgen. In der Figur 4 werden die unterschiedlichen Phasen der Herstellung des Innensacks dargestellt. In der Figur 4.1 ist der Zustand des Innensacks dargestellt, wie er sich nach der Vereinzelung auf dem Dornträger (19) mit Dornrad (17) in der Position "A" befindet. Man erkennt die präzise Längsnähte (6.5) die durch die Schweissbacken (6.2) erstellt worden sind. Man erkennt ebenfalls die Verstärkungsfolie (1), die an der Innenwände des Beutels geschweisst ist. Mit (3) ist die Versiegelung der Verstärkungsfolie (1) zur Innenfolie (4) bezeichnet. Durch das Falten der Folie (4) sind zwei Zipfel am zukünftigen Deckel des Behälters entstanden.
In der Figur 4.2 bezeichnen die zwei dicken Linien (22.2) am Fuss der Zipfel die Zipfelnähte zum Versiegeln der Zipfel. Die Innenwände des Beutels werden entlang diesen Linien zueinander verschweisst. Dieses Versiegeln kann vorzugsweise auf dem Dornträger mit Dornrad in der Position "B" an der Station (22) stattfinden. Mit dem Versiegeln der Zipfel (Innenwand zu Innenwand) wird der Innenraum des Beutels streng definiert und abgegrenzt. Damit bleiben keine Räumen und Flächen innerhalb des Innensacks verborgen. Es ergeben sich also bessere Verhältnisse für die nachträgliche Sterilisation.
An der gleichen Station (22) werden die Längsnähte (22.1) gefaltet und an die Aussenseite des Innensacks fixiert. Die Wichtigkeit dieses Arbeitsschrittes ist in den Figuren 9.1 und 9.2 ersichtlich. Die Figur 9.1 stellt einen Querschnitt durch den Innensack an der Station (22) dar. Mit (6.5) ist die Längsnaht des Innensacks vor dem Biegen bezeichnet, mit (22.1) die gleiche Längsnaht, gefaltet und an der Aussenseite des Innensacks fixiert.
In Figur 9.2, die einen Querschnitt durch den Behälter darstellt, ist ersichtlich, dass das Biegen und Fixieren der Längsnaht des Innensacks verhindert, dass dieser in die Längsnaht der Aussenhülle kommt, was die freie Beweglichkeit des Innensacks, gegenüber der Aussenhülle, verhindert hätte.
In der Figur 4.3 sind die zwei Zipfel an den entsprechenden Aussenwänden des Innensacks gefaltet und fixiert (24.1). Diese Fixierung kann vorzugsweise auf dem Dornträger mit Dornrad in der Position "C" in der Station (24) stattfinden. Die Faltung kann wahlweise auch beim drehen von Position B zu C durchgeführt werden. Mit (25) schlussendlich wird der fertige Innensack bezeichnet.
In der Figur 5 werden die unterschiedlichen Phasen der Herstellung der äusseren Hülle dargestellt. Die Figur 5.1 zeigt die gefaltete Trägerfolie (7), welche aus dem Zuschnitt der Figur 8.1 entstanden ist. Die Figur 5.1 ist nur zum besseren Verständnis des Herstellungsverfahrens gezeichnet worden. Eigentlich ist die Trägerfolie (7) vor dem Falten mit der Aussenfolie (10) bereits gedeckt, wie dies in der Figur 5.2 ersichtlich ist. In der Figur 5.2 ist die Trägerfolie (7) der Figur 5.1 gestrichelt gezeichnet.
Die Figur 5.2 zeigt die Aussenhülle, bestehend aus der Trägerfolie (7), der Aussenfolie (10) und der Tragfolie (12), wie sie sich auf dem Dornträger (19) mit Domrad (17) in der Position "A" befindet. In dieser Figur 5.2 ist die Aussenhülle gezeichnet, gleich nachdem sie mittels der Schweissbalken (16.2) (siehe Figur 3.3) in einzelnen Behältern geschweisst und vereinzelt worden ist. In der Aussenhülle befindet sich der Innensack (25).
In der Figur 5.3 bezeichnen die zwei dicken Linien (21.2) am Fuss der Zipfel die Deckelzipfelnähte. Die Innenseiten der Aussenfolie (10) werden entlang diesen Linien zueinander verschweisst. Dieses Versiegeln kann vorzugsweise auf dem Dornträger mit Dornrad in der Position "B" an der Station (21 stattfinden. Ein Loch, zum aufhängen der Behälter an z.B. der Wand durch den Zipfel (vorzugsweise der Zipfel über die Lufteinlasslöcher) kann in dieser Station gestanzt werden. An der gleichen Station (21) werden die Längsnähte (21.1) gefaltet und an die Aussenseite des Innensacks fixiert.
In der Figur 5.4 sind die zwei Zipfel an den entsprechenden Aussenwänden der Aussenfolie (10) gefaltet und fixiert (23.1). Dieses Fixierung kann vorzugsweise auf dem Dornträger mit Dornrad in der Position "C" in der Station (23) stattfinden. Die Faltung kann wahlweise auch beim drehen von Position B zu C durchgeführt werden. Mit (28) schlussendlich wird der fertigen offenen Behälter bezeichnet.
Nun zurück zur Figur 1.1 : Die fertigen, offenen Behälter (28) der Figur 5.4 werden in eine Transportkette (27) nebeneinander platziert. Das Dornrad (17) mit Dornträger (19) befindet sich in der Position "C". Die offenen Behälter (28) werden mittels Abzieher in der Abziehstation (26) von den Dornen (20) in die Transportkette (27) gezogen.
Die fertigen, offenen Behälter befinden sich nun in der Transportkette (27) und werden via eine Sterilisationsanlage (29) zur Abfüllstation (30) befördert. Vom Dornrad (17) wurden die offenen Behältern in die Transportkette so gesetzt, dass die Öffnung der Behälter nun nach oben gerichtet ist. Diese Öffnung ist aber der zukünftige Boden des Behälters. Die Behälter werden dann durch den zukünftigen Boden gefüllt.
Durch die Umwandlung des Verfahrens von einem sequentiellen zu einem mehrbahnigen Prozess werden die Bewegungsschritte des Materialtransports entsprechend kürzer. Die Beförderung beträgt bei jedem Arbeitsschritt oder Takt nicht mehr den Abstand von "n" Behältern sonder nur von einem. Und von diesem einzigen Behälter ist die Beförderungslänge nicht durch deren Länge aber durch deren Breite bestimmt, was zu einer noch kürzeren Vorschub in der Transportkette führt. Diese kleineren Schritte garantieren eine ruhigere Oberfläche des Füllprodukts in den gefüllten offenen Behältern (28) in der Transportkette (27).
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung liegt darin, dass die Umstellung von einem sequentiellen zu einem Parallelprozess jedem einzelnen Behälter grossere Freiräume für die Erledigung der Arbeitsschritte ermöglicht. Dadurch ist die Produktionsrate nicht beeinträchtigt. Bei jeder Station wird die gleiche Aufgabe auf "n" Behältern errichtet, bei jeder Station steht "n" mal mehr Zeit zur Verfügung, ohne die Produktionskapazität zu verringern. Dies ist besonders bei der nächsten Abfüllstation wertvoll.
Die Abfüllstation (30) kann die Behälter, je nach Taktfrequenz und Art des Füllproduktes, in einem oder in mehreren Arbeitsschritten oder Takten füllen. Damit ist es möglich, den Füllgrad bei jedem Takt festzulegen. Bei tieferen Taktfrequenzen und flüssige Füllstoffe könnten die Behälter in einem Arbeitsschritt gefüllt werden. Bei hohen Taktfrequenzen und dickflüssigen Füllstoffen ist es möglich, der Füllvorgang auf mehreren Stellen und Schritten zu verteilen. Im Ausführungsbeispiel werden die Behälter in vier Stellen, bzw. Arbeitsschritten gefüllt, in jedem Schritt wird einen Viertel der Füllmenge gegossen. Dies bedeutet auch, dass mit sechs Parallelbahnen 24 Behälter gleichzeitig gefüllt werden.
Dadurch dass der Behälter durch den nach oben gerichteten, offenen Boden gefüllt wird, ergibt sich ein maximaler Abstand von der Oberfläche des Füllprodukts (30.1) zur Oberkante der offenen Behälter. Beim Vorschub der Transportkette (27) kann die Oberfläche des Füllprodukts grosse Wellen erfahren ohne dass dafür das Füllprodukt aus dem Behälter kommt.
Nach dem Füllen können, bei schäumenden Produkten, an der Station (31) das Schaum abgesaugt werden. Die Behälter werden bei der Schliesseinrichtung (32) hermetisch geschlossen. An dieser Schliesseinrichtung (32) wird der zukünftige Boden (der oben ist) des Behälters gefaltet und versiegelt. Beim Schliessen des Behälters muss darauf geachtet werden, dass die Luft schnell heraus kommt.
Das Schliessverfahren wird anhand der Fig. 6 näher erläutert. In Figur 6.1 erkennt man den offenen Behälter (28) an der Station (31), wo der Schaum aus der Oberfläche (30.1) des Füllproduktes (30) entnommen wird. In der Figur 6.2 befindet sich der Behälter an der Station (32). Hier wird dem Behälter der Boden gefaltet und mit einer Naht (32.1) - der Bodennaht - versiegelt. In der Figur 6.3 befindet sich der Behälter an der Station (33). Hier wird die Bodennaht am gleichen Boden gefaltet und fixiert (33.1). An der gleichen Station (33) werden die Bodenzipfel mit Bodenzipfelnähten (33.2) versiegelt. Damit wird die Steifigkeit des Behälters wunschgemäss erhöht. Eventuelle Versiegelungen und Ausstanzungen in den Bodenzipfeln werden in dieser Station gemacht. Man erkennt einen Unterschied in der Versiegelung der einzelnen Zipfel: die Versiegelung des vorderen Zipfels wird so gemacht, dass es das spätere Ausgiessen des Füllproduktes ermöglicht. Schlussendlich, an der Station 34 (siehe Fig. 6.4) werden die Bodenzipfel am Behälterboden gefaltet und fixiert (34.1).
Zurück zur Fig. 1: An der Station (35) werden die fertig erstellten Behälter, mittels Ausstossern aus der Transportkette (27) gestossen, in den Schwenkkammer der Schwenkvorrichtung (36) geschoben und dort automatisch festgehakt. Anschliessend dreht die Schwenkvorrichtung um 180° um und stellt die Verpackungen mit dem Boden nach unten auf den Transporteur (38).
Kleinere Behälter mit gleichem Querschnitt - die Höhe des Behälters ist dann entsprechend kleiner - rutschen, beim abbremsen zu Abstellage ebenfalls in der Schwenkkammer bis zur Unterkante des Schwenkkammers. Die Schwenkvorrichtung muss bei Veränderung des Formats innerhalb desselben Querschnitts nicht umgestellt werden.
Die fertig erstellten und aufrecht gestellten Behälter (37) verlassen die Produktionskette nun schubweise in "n" Stücken und werden auf einen einzigen Transporteur (38) geschoben. Solange die Behälter von der Schwenkvorrichtung (36) abgestellt werden, steht der Transporteur (38) still. Wir sind nun in die dritte Phase des Herstellungsverfahrens angelangt, wo die Behälter zwecks Gewichtskontrolle und Konditionierung über den Transporteur (38) die Produktionskette sequentiell, d.h. hintereinander verlassen.
Die wichtigsten Vorteile des Verfahrens gemäss der Erfindung werden nun dargelegt. Teilweise wurden einige Vorteile bereits erwähnt.
In der ersten sequentiellen Phase des Herstellungsverfahrens wird das Verpackungsmaterial in einzelnen, seriell (hintereinander) gesetzten Rollen zugeführt. Durch die sequentielle Anordnung der ersten Phase wird nur eine Rolle pro Materialkomponente benötigt. Dadurch ergibt sich einen grosser Vorteil betreffend Anzahl der Materialrollen und Platzbedürfnis. Es muss nicht wie in herkömmlichen Verfahren eine Rolle pro Materialkomponente und pro Bahn vorgesehen werden. Die Materialzufuhr erfolgt nicht aus mehreren Parallelbahnen, wo mehrere parallele Materialrollen für dieselben Materialkomponenten benötigt werden. Eine einzige Rolle pro Materialkomponente kann die Materialzufuhr für "n" Verpackungen bewerkstelligen.
In der ersten, sequentiellen Phase der Produktionskette werden mit dieser Methode mehrere Behälter gleichzeitig hinter einander auf die Dornen (20) des Dornträgers (19) geformt, versiegelt und abgetrennt. Wegen der simultanen Bearbeitung von "n" Behältern kann die Bearbeitungszeit pro Behälter ohne Leistungseinbusse mal "n" multipliziert werden.
Ein erster Grund zur Raumersparnis für die Produktionskette gegenüber üblichen Herstellungsprozesse besteht in der Umstellung von der sequentiellen Phase zu der zweiten, parallel laufenden Phase. Die Arbeitsschritte Sterilisation und Füllung können nun auf mehreren Bahnen, bzw. Behälter gleichzeitig getätigt werden. Der Raumbedarf in der Länge wird durch einen unwesentlich grosseren Raumbedarf in der Breite ersetzt.
Ein zweiter Grund zur Raumersparnis für die Produktionskette gegenüber üblichen Herstellungsprozessen ist in der ersten, sequentiellen Phase des Herstellungsprozesses zu finden. Wie bereits darauf hingewiesen, können die ersten Arbeitsschritte in eine Richtung (rückwärts) durchgeführt werden, gefolgt von weiteren Arbeitsschritten auf einer höheren Ebene in die entgegengesetzte Richtung (vorwärts). Dies hat zur Folge, dass die Herstellungskette eine beachtliche Kürzung erfährt.
Durch die Umstellung von einem sequentiellen zu einem Parallelprozess hat den weiteren Vorteil, die Transportlänge pro Takt kürzer zu halten. Der Vorschub der Verpackung wird noch kürzer, da hier die Verpackung quer zu Förderrichtung transportiert wird. Damit ist die Oberfläche des Füllproduktes nach dem befüllen ruhiger.
In der zweiten Phase ist die Anzahl der "n" Parallelbahnen beliebig. Die Grenze wird durch die Abschlagslänge in der ersten, sequentiellen Phase gegeben. Die Abschlagslänge deckt die gleiche Anzahl "n" von Behältern in der Längsrichtung. Diese Abschlagslänge (d.h. die Ausziehlänge oder Folienvorschub der verschiedenen Rollen bei jedem Arbeitsschritt) liegt bei hohe Leistung in der Praxis maximal bei ca. 1 ,50 m. Durch die unterschiedlichen Grossen der Behälter schwankt die Zahl "n" dann zwischen 1 und 42 (Portionspackung 10 ml). Die Taktzeit bleibt immer gleich, und für "n" Zuschnitte ist sie in der Praxis ungefähr 1 Sekunde. Bei jedem Takt oder Arbeitsschritt von einer Sekunde werden von eins bis zweiundvierzig Behältern simultan hergestellt. Das bedeutet, dass man, mit demselben Konzept, sehr flexibel bezüglich Leistung für unterschiedliche Produktionsanforderungen sein kann.
Am Ende werden wieder die Behälter von ihren einzelnen Bahnen zu einer Bahn zusammengeführt und verlassen das Herstellungsprozess sequentiell auf nur einem Transporteur. Das bedeutet z.B., dass nur eine Durchlaufwaage für die Gewichtskontrolle der Behälter notwendig ist.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die bereits erwähnte grosse Freiheit bezüglich Grosse und Form der erstellten Behälter. Mit der gleichen Produktionseinrichtung ist mittels wenigen Anpassungen eine grosse Vielfalt erlaubt.
Weitere Vorteile der Behälter, welche mit dem Verfahren gemäss der Erfindung erstellt werden, sind bereits im Patentgesuch Nr. 592/02 beschrieben. Es sind diese, um einige zu wiederholen:
- ein ruhiges Ausgiessen des Füllproduktes durch Schrumpfung des Innensacks
- die Möglichkeit, den Behälter über ein Loch am Deckelzipfel an die Wand aufzuhängen
- das Aufbringen von brillante und scharfe Bildmuster auf die Kunststofffolie der Aussenhülle.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Behältern welche aus mindestens zwei Hauptbauteile bestehen, wobei der eine Hauptbauteil die äussere, tragende Hülle des Behälters bildet und der andere Hauptbauteil der innere, flexible Beutel ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten, sequentiellen Phase die zwei Haupt- Bauteile der Behälter sequentiell, synchron und auch schubweise in Vorschublängen von "n" Stücken und in zwei parallel laufenden Bahnen gebildet werden, dass die eine Bahn die äussere Hülle und die andere Bahn den inneren Beutel bewerkstelligen, dass am Ende der ersten, sequentiellen Phase die zwei Bahnen zusammengebracht werden um den offenen Behälter zu bilden, dass die erste, sequentielle Phase von einer zweiten, parallel laufenden Phase gefolgt wird, worin die Behälter in "n" Stücken neben einander gruppiert den Füll- und Abschlussprozess unterzogen werden und dass in der dritten und letzten Phase die Behälter zur Gewichtskontrolle und Konditionieren das Herstellungsverfahren wieder sequentiell verlassen.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der ersten, sequentiellen Phase die zwei Hauptbauteile der Behälter auf einem Dornträger gebildet werden, wobei der Dornträger zwei Reihen von Dornen trägt, die eine Reihe zur Aufnahme und Bildung des inneren, flexiblen Beutels und die zweite Reihe zur Aufnahme und Bildung der äusseren, tragenden Hülle sowie zur Vereinigung der Hülle mit dem inneren Beutel zum offenen Behälter.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Behältern nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie aus drei Segmenten besteht, wobei im ersten Segment, die zwei Hauptbauteile der Behälter sequentiell je in einer Bahn angeordnet sind, dass am Ende des ersten sequentiellen Segments die zwei Hauptbauteile der Behälter auf einem Dornträger als offene Behälter vereint sind, dass im zweiten Segment die offenen Behälter neben einander in "n" Stücken gruppiert sind und dass im dritten Segment die Behälter hintereinander wieder sequentiell angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Segment die Arbeitsstation Wärmekammer (8), die Prägestation (9), die Punktschweissstation (11) Trägerfolie (7) zur Aussenfolie (10), die Schweissstation (13) Aussenfolie (10) zur Trägerfolie (7), die Form-Schweiss-Kühl-Trenn-Station Innensack (6) und die Form-Schweiss-Kühl- Trenn-Station Aussenhülle (16) beinhaltet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Segment Materialrollen für die Behälter sequentiell hinter einander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Materialrolle für jede Komponente des Behälters vorhanden ist.
7. Vorrichtung nach Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Segment die Arbeitsstationen auf 2 Ebenen angeordnet sind, damit die Arbeitsschritte zuerst auf einer tieferen Ebene in eine Richtung und anschliessend auf einer höheren Ebene in die entgegengesetzte Richtung ausgeführt werden können.
8. Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Dornen auf dem Dornträger (19) den Abmessungen der zukünftigen Behälter angepasst sind.
9. Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornträger (19) über einen Schwenkarm (18) an einem drehbaren Dornrad (17) gebunden ist.
10. Vorrichtung gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornrad über vier Schwenkarme vier Domträger trägt und dass das Domrad vier Positionen nehmen kann.
11. Vorrichtung gemäss Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (18) zwei Positionen gegenüber dem Domrad (17) nehmen kann: der Schwenkarm (18) ist entweder parallel oder senkrecht zur Achse des drehbaren Dornrads (17).
12. Vorrichtung gemäss Ansprüche 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornträger (19) drehbar auf dem Schwenkarm (18) montiert ist und zwei um 180° unterschiedliche Positionen auf dem Schwenkarm nehmen kann.
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