DE2722745C2 - Verfahren zum Herstellen und Füllen einer Becherpackung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen und Füllen einer Becherpackung mit Flüssigkeit oder Pasten, bei dem aus einer von einer Rolle abgezogenen Folie fortlaufend hintereinander angeordnete Becher mit einem umlaufenden, vier Seiten erfassenden Siegelrand geformt, auf den Siegelrand eine Deckelfolie aufgelegt und zunächst die Deckelfolie mit mehreren Seiten des Siegelrandes ohne die der Einfüllvorrichtung zugeordnete Seite verbunden, dann der Becher durch eine Einfüllvorrichtung befüllt und nach dem Füllen die Deckelfolie an der Einfüllseite mit dem Siegelrand verbunden wird.

Beim Verpacken von niedrigviskosen Flüssigkeiten bis hochviskosen Pasten werden bisher die Flüssigkeiten oder Pasten unmittelbar nach Formung der Becher in diese eingefüllt Dann wird die heißsiegelfähige Deckelfolie auf die Becher aufgelegt und mit deren Siegelrand versiegelt. Gegebenenfalls werden anschließend die Becher einzeln oder in Gruppen voneinander getrennt. Die Eigenschaften der zum Verpacken verwendeten Folie richten sich nicht nur nach den Beanspruchungen, denen die gefüllten Becher später unterworfen sind, sie müssen auch so gewählt sein, daß die gerade geformten Becher beim Füllen und beim Schließen eine hinreichende Stabilität haben. Das führt in der Regel dazu, daß z.B. die Folienstärke größer gewählt wird als zur Aufnahme der späteren Beanspruchungen der gefüllten Becher erforderlich. Ein anderer Nachteil wird darin gesehen, daß die Leistungsfähigkeit einer Vorrichtung, die nach dem eingangs beschriebenen Verfahren arbeitet, begrenzt ist. Im allgemeinen werden nämlich die noch zusammenhängenden, aus der Folie geformten Becher taktweise weiterbewegt. Die Taktzeiten und insbesondere die bei der Weiterbewegung auftretenden Beschleunigungen müssen deswegen kleingehalten werden, weil sonst die Gefahr besteht, daß in die offenen Becher eingefüllten Flüssigkeiten oder Pasten überschwappen.

Die Erfindung geht im Oberbegriff des Anspruches 1 aus von dem in der DE-OS 23 46 039 dargestellten Verfahren und der Vorrichtung zum Verpacken eines flüssigen oder fließfähigen Verpackungsgutes.

Dort wird die Folie, die die Becher bildet, mit einem Deckelband verbunden. Zwischen den Bechern und Deckelband ist ein langgestreckter Einfüllkanal vorhanden. Nachdem die einzelnen Becher gefüllt sind, erfolgt durch eine Querabschweißung die Verbindung des

Deckelbandes mit dem quer zur Laufrichtung der Becher vorhandenen Siegelrändern. Es ist nicht gewährleistet, daß das aus der Ausflußöffnung des Zufuhrkanals austretende Gut ausschließkeil in die Vertiefung des Bechers gelangt. Vielmehr gelangt es ebenfalls auf den Siegelrand, bevorzugt auf den jeweils querverlaufenden Siegelrand. Dadurch ist eine Verbindung durch Schweißen oder Kleben erschwert oder sogar unmöglich.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Befüllung der Becherpackung zu vereinfachen, zu beschleunigen und so vorzunehmen, daß das Fü'lgut nicht mit dem Siegelrand in Verbindung kommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen und Füllen einer Becherpackung mit Flüssigkeit oder Pasten, bei dem aus einer von einer Rolle abgezogenen Folie fortlaufend hintereinander angeordnete Becher mit einem umlaufenden, vier Seiten erfassenden Siegelrand geformt, auf den Siegelrand eine Deckelfolie aufgelegt und zunächst die Deckelfolie mit mehreren Seiten des Siegelrandes ohne die der Einfüllvorrichtung zugeordnete Seite verbunden, dann der Becher durch eine Einfüllvorrichtung befüllt und nach dem Füllen die Deckelfolie an der Einfüllseite mit dem Siegelrand verbunden wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die die Becher bildende Folie an ihrem der Einfüllseite benachbarten Rand an einem umlaufenden Förderer befestigt, die Deckelfolie bis auf die Einfüllseite mit drei Seiten des Siegelrandes verbunden, die Becher quer zur Förderrichtung der Folie voneinander getrennt und dann der Becher an der Fördervorrichtung nach unten hängend von oben befüllt und anschließend der verbleibende Einfüllrand geschlossen wird.

Nach der vorliegenden Erfindung wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß der Becher in horizontaler Erstreckung hergestellt und in vertikaler Erstreckung befüllt und geschlossen wird. Dabei wird genutzt, daß der Becher bis auf den Einfüllrand geschlossen ist. Die nur teilweise geschlossenen Becher können nun gefüllt werden. Dabei kann vor dem Füllen die zwischen dem Siegelrand und der Deckelfolie vorhandene Füllöffnung auch zwangsweise vergrößert werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Becher vor dem Füllen zu evakuieren oder mit einem Schutzgas zu füllen.

Auf jeden Fall können die Becher nahezu vollständig gefüllt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die eingefüllten Flüssigkeiten oder Pasten bei der taktweisen Bewegung und den dabei auftretenden Beschleunigungen überschwappen.

Nach der vorliegenden Erfindung wird weiterhin erreicht, daß bei der Befüllung, weil der Becher hängt, die Fülltiefe der Länge des Bechers entspricht, so daß ein Überschwappen auch aus diesem Grunde vermindert wird.

Bei einem Verfahren, wobei quer zur Förderrichtung jeweils zwei Becher nebeneinander geformt werden, zwischen denen ein längsverlaufender breiter Siegelrand vorhanden ist, wird in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung vorgeschlagen, daß die die Becher bildende Folie an ihren beiden Längsrändern an einem jeweils zugeordneten Förderer befestigt und nach dem Verbinden der Deckelfolie an drei Seiten eines jeweiligen Bechers der längsverlaufende Siegelrand zwischen den nebeneinander angeordneten Bechern in der Mitte in Längsrichtung aufgeschnitten und dadurch die an den zugeordneten Förderern befestigten Verpackungen in die zum Befüllen hängende Lage gebracht werden.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird

vorgeschlagen, daß die Becher mit dreieckigem- bis trapezförmigem Querschnitt geformt und so angeord-

net Vv erden, daß die Bechertiefe zum Einspannrand abnimmt.

Bei derart geformten Bechern ist die freie Flüssigkeitsoberfläche im Bereich der Füllöffnung so gering, daß auch bei starken Beschleunigungen kaum Flüssig-

keit aus dem gefüllten Becher austreten kann. Außerdem haben diese Becher den Vorteil, daß sie in der Lage, in der sie gefüllt werden, später auch auf Regalen oder dergleichen aufgestellt werden können, so daß die bedruckte Deckelfolie im vollen Umfang als

Werbefläche sichtbar ist und dementsprechend genutzt werden kann.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Folien verwendet werden, deren Eigenschaften ausschließlich auf die speziellen Bedingungen

des Füllgutes abgestimmt sind und die darüber hinaus dem späteren Verwendungszweck und den späteren Beanspruchungen des Bechers angepaßt sind. Dementsprechend können Folien verwendet werden, aus denen sich standfähige Becher, kollabierende Beutel und

dergleichen herstellen lassen. Auf die Beanspruchungen der Folie und der Becher in einer Vorrichtung braucht dabei keine Rücksicht genommen zu werden, weil Folie bzw. Becher während der Behandlung eingespannt sind. Infolgedessen läßt sich das zur Verfügung stehende

Verpackungsmaterial optimal ausnutzen.

Die Leistungsfähgikeit kann auch durch den Einsatz von Mehrfach-Werkzeugen gesteigert werden, so daß bei jedem Takt mehrere zu einer Gruppe zusammengefaßte Becher mit Deckelfolie abgedeckt, teilweise

versiegelt, gefüllt und verschlossen werden. Gegebenenfalls können auch verschiedene Flüssigkeiten in verschiedene Becher gleichzeitig eingefüllt werden.

Im übrigen besteht auch die Möglichkeit, beim Schließen der Becher öffnungen oder Trageeinrichtun-

gen an der der Einspannung zugeordneten Seite des Siegelrandes anzubringen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Abzugeinrichtung für die Folie, einer Zuführeinrichtung für die Deckelfolie, Formwerkzeug

und Siegelwerkzeugen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugseinrichtung wenigstens einen umlaufenden Förderer mit Klammern zum Erfassen eines Längsrandes der Folie aufweist und daß längs des Förderers in Förderrichtung nacheinander wenigstens ein Form-

werkzeug, die Zuführeinrichtung für die Deckelfolie, ein den Siegelrand mit Ausnahme der den Klammern zugeordneten Seite erfassendes Siegelwerkzeug, wenigstens eine quer zur Förderrichtung arbeitende Trenneinrichtung, wenigstens eine Fülleinrichtung und ein die den Klammern zugeordnete Seite des Siegelrandes erfassendes Siegelwerkzeug angeordnet sind.

Insbesondere können zwei Förderer mit Klammern vorgesehen sein, zwischen denen in Förderrichtung hinter der Quer-Trenneinrichtung eine Längs-Trenneinrichtung angeordnet ist. Wird aus einer Folie lediglich eine Becherreihe geformt und ist gleichwohl die Folie an beiden Längsrändern eingespannt, dann dient die Läng:-Trenneinrichtung dazu, den Becher auf einer Seite von der dort befindlichen Einspannung zu trennen. Werden aus der Folie zwei nebeneinander angeordnete Becherreihen geformt, dann wird die Längs-Trenneinrichtung mittig zwischen den Förderern angeordnet und wird darüber hinaus jedem Förderer eine

Fülleinrichtung mit nachgeschaltetem Siegelwerkzeug zugeordnet.

Die Quer-Trenneinrichtung ist zweckmäßig ein Stanzmesser, während die Längs-Trenneinrichtung ein Rollmesser sein kann.

Im übrigen kann es zweckmäßig sein, jedem Förderer ein Messer zum Abtrennen des gefüllten und geschlossenen Bechers von dem in die Klammern eingespannten Abschnitt des Siegelrandes zuzuordnen. Mit diesen Messern werden die gefüllten und verschlossenen Behälter hinter der letzten Bearbeitungsstation von dem in die Klammern eingespannten Abschnitt des Siegelrandes abgetrennt, so daß sie dann einer weiteren Bearbeitung zugeführt oder gesammelt und verpackt werden können.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Herstellen und Füllen einer Becherpackung,

Fig.2 schematisch einen Schnitt in Richtung H-II durch den Gegenstand nach F i g. 1,

F i g. 3 schematisch einen Schnitt durch eine fertige Becherpackung.

Die Vorrichtung besitzt ein nicht dargestelltes Maschinengestell, in dem mit Abstand voneinander zwei Förderer 1, 2 geführt sind. Die Förderer weisen auf ihren zueinander gerichteten Seiten Klammern 3 auf. Es kann sich dabei um Förderer mit seitlicher Kluppenkettenhalterung handeln.

Die Förderer 1, 2 erfassen mit ihren Klammern 3 die Längsränder 5, 6 einer Tiefziehfolie 4 und ziehen diese von einer nicht dargestellten Rolle ab. Mit Hilfe der Förderer 1, 2 wird die Tiefziehfolie 4 bzw. werden die später daraus gebildeten Becher nacheinander einer Formstation 7, einer Siegelstation 8, einer Trennstation 9, einer Füll- und Dosierstation 10 sowie einer weiteren Siegelstation 11 zugeführt Die Förderer 1, 2 werden taktweise weiterbewegt Zur Steuerung der Förderer und der Funktionen der verschiedenen Stationen dient ein Schaltkasten 12.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Im Bereich der Formstation 7 werden aus der Tiefziehfolie mit im einzelnen nicht dargestellten Tiefziehwerkzeugen zwei Reihen von nebeneinander angeordneten Bechern 13, 14 geformt, die an ihrer offenen Seite jeweils einen umlaufenden Siegelrand besitzen und über diesen Siegelrand miteinander zusammenhängen. Auf den Einspannseiten bilden die Längsränder 5, 6 der Tiefziehfolie Abschnitte des Siegelrandes, während in der Mitte jeweils zwei nebeneinander angeordnete Becher 13, 14 über einen gemeinsamen Siegeisieg 15 verbunden sind.

Im übrigen weisen die Becher 13, 14 einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt auf, wobei die Bechertiefe zur Einspannung hin abnimmt

40 Zwischen der Formstation 7 und der nachgeschalteten Siegelstation 8 wird mit einer im einzelnen nicht dargestellten Einrichtung eine Deckelfolie 16 zugeführt und auf die Siegelränder 5, 6, 15 aufgelegt. Diese Deckelfolie 16 wird im Bereich der Siegelstation 8 mit einem im einzelnen nicht dargestellten Siegelwerkzeug, das eine Siegelplatte sein kann, so mit den Siegelrändern versiegelt, daß sich die Verbindung lediglich über den Bereich des Siegelsteges und der daran anschließenden, in den Figuren nicht sichtbaren Querstegen erstreckt, während die Siegelränder im Bereich der Längsränder 5, 6 bzw. auf den den Klammern 3 zugeordneten Seiten nicht mit der Deckelfolie 16 verbunden werden. Dadurch bleiben in diesen Bereichen Öffnungen.

Die so gebildeten und noch zusammenhängenden Becher 13, i4 gelangen dann in die Trennstation 9, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei sich zwischen den Förderern 1, 2 erstreckende Stanzmesser 17, 18 aufweist, mit denen jeweils zwei nebeneinander angeordnete Becher 13, 14 von den nachfolgenden getrennt werden. Den Stanzmessern 17, 18 nachgeschaltet ist ein auf einer gegebenenfalls angetriebenen Welle 19 befestigtes Rollmesser 20, das etwa mittig zwischen den beiden Förderern 1, 2 angeordnet ist und die beiden nebeneinander angeordneten Becher 13, 14 im Bereich des Siegelstegs 15 voneinander trennt.

Die nicht mehr zusammenhängenden Becher 13, 14 werden jetzt nur noch von ihren zugeordneten Klammern 3 gehalten und schwenken deshalb in eine gegenüber der F i g. 2 um 90° versetzte Lage. In dieser Lage gelangen säe in den Bereich der Füll- und Dosierstation 10, wo gegebenenfalls die Füllöffnung zwischen der Deckelfolie 16 und dem von den Längsrändern 5 bzw. 6 gebildeten Siegelrand zwangsweise vergrößert wird, so daß mit Hilfe einer oder mehrerer Dosierpumpen gleichzeitig ein oder mehrere Beutel 13 bzw. 14 mit gleichen oder verschiedenen Flüssigkeiten oder Pasten gefüllt werden können.

Die gefüllten Beutel 13 bzw. 14 werden dann zu einer weiteren Siegelstation 11 transportiert, in der die Füllöffnung mit einer einfachen Kopfnaht zwischen Deckelfolie 16 und Längsrand 5 bzw. 6 geschlossen wird. Beim Anbringen der Kopfr.aht können spezielle Verschlußsysteme eingeschweißt werden oder können Löcher zum Aufhängen oder Trageeinrichtungen angebracht werden.

Die von den Förderern 1, 2 aus der Siegelstation 11 heraustransportierten Becher 13, 14 werden dann an Rollmessern 21 bzw. 22 vorbeigeführt, die die fertigen Becher von den eingespannten Abschnitten der Längsränder 5 bzw. 6 abtrennen, so daß die Becher weiterbehandelt oder gesammelt und verpackt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen und Füllen einer Becherpackung mit Flüssigkeit oder Pasten, bei dem aus einer von einer Rolle abgezogenen Folie fortlaufend hintereinander angeordnete Becher mit einem umlaufenden, vier Seiten erfassenden Siegelrand geformt, auf den Siegelrand eine Deckelfolie aufgelegt und.zunächst die Deckelfolie mit mehreren Seiten des Siegelrandes ohne die der Einfüllvorrichtung zugeordnete Seite verbunden, dann der Becher durch eine Einfüllvorrichtung befüllt und nach dem Füllen die Deckelfolie an der Einfüliseite mit dem Siegelrand verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Becher bildende Folie an ihrem der Einfüllseite benachbarten Rand an einem umlaufenden Förderer befestigt, die Deckelfo'ie bis auf die Einfüllseite mit drei Seiten des Siegelrandes verbunden, die Becher quer zur Förderrichtung der Folie voneinander getrennt und dann der Becher an der Fördervorrichtung nach unten hängend von oben befüllt und anschließend der verbleibende Einfüllrand geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei quer zur Förderrichtung jeweils zwei Becher nebeneinander geformt werden, zwischen denen ein längsverlaufender breiter Siegelrand vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Becher bildende Folie an ihren beiden Längsrändern an einem jeweils zugeordneten Förderer befestigt und nach dem Verbinden der Deckelfolie an drei Seiten eines jeweiligen Bechers der längsverlaufende Siegelrand zwischen den nebeneinander angeordneten Bechern in der Mitte in Längsrichtung aufgeschnitten und dadurch die an den zugeordneten Förderern befestigten Verpackungen in die zum Befüllen hängende Lage gebracht werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Becher mit dreieck- bis trapezförmigem Querschnitt geformt und so angeordnet werden, daß die Bechertiefe zum Einspannrand abnimmt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Einfüllrand beim Schließen der Becher Öffnungen oder Trageeinrichtungen angebracht werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Abzugeinrichtung für die Folie, einer Zuführeinrichtung für die Deckelfolie, Formwerkzeugen und Siegelwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugeinrichtung wenigstens einen umlaufenden Förderer (1,2) mit Klammern (3) zum Erfassen eines Längsrandes (5, 6) der Folie (4) aufweist und daß längs des Förderers (1, 2) in Förderrichtung nacheinander wenigstens ein Formwerkzeug (7), die Zufuhreinrichtung für die Deckelfolie (16), ein den Siegelrand mit Ausnahme der den Klammern (3) zugeordneten Seite erfassendes Siegelwerkzeug (8), wenigstens eine quer zur Förderrichtung arbeitende Trennrichtung (9), wenigstens eine Fülleinrichtung (10) und ein die den Klammern (3) zugeordnete Seite des Siegelrandes erfassendes Siegelwerkzeug (11) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Förderer (1,2) mit Klammern (3) vorgesehen sind, zwischen denen in Förderrichtung hinter der Quer-Trenneinrichtung (17, 18) eine Längs-Trenneinrichtung (20) angeordnet ist

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs-Trenneinrichtung (20) mittig zwischen den Förderern (1, 2) angeordnet ist und daß jedem Förderer (1, 2) eine Fülleinrichtung (10) mit nachgeschaltetem Siegeiwerkzeug (11) zugeordnet ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch ein Stanzmesser (17) als Quer-Trenneinrichtung und ein Rollmesser (20) als Längs-Trenneinrichtung.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Förderer (1, 2) ein Messer (22, 23) zum Abtrennen des gefüllten und geschlossenen Bechers (13,14) von dem in die Klammern (3) eingespannten Abschnitt des Siegelnwides zugeordnet ist