DE3141069A1

DE3141069A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen und fuellen von behaeltnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw. verschweissbaren folienbahnen aus kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE3141069A1
Application number: DE19813141069
Authority: DE
Inventors: Manfred 6478 Nidda Dietz; Eberhard 6479 Ranstandt Mildner; Lutz 6474 Bleichenbach Sengespeick
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1983-05-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und Füllen von
Behältnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw.
verschweißbaren Folienbahnen aus Kunststoffmaterial.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und Füllen von Behältnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw. verschweißbaren Folienbahnen aus Kunststoffmaterial, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Unter Behältnissen sind im Sinne der Erfindung Behälter für flüssiges Füllgut, z. B. für den kosmetischen Bereich, Reinigungsmittel für den Haushalt, auch Lebensmittel wie z. B. Milch,-ferner rieselfähiges Füllgut, z. B. Pulverkaffee, Waschpulver und für festes Füllgut, z. B. Tabletten u. dgl. zu verstehen.
Unter Behältnissen sind weiterhin Umhüllungen für bereits verpacktes Gut, z. B. für Tablettenröhrchen oder auch Verpackungen für tropenfest zu verpackende feste Gegenstände, z. B. çlpfer u. dgl. zu verstehen.
Diese Behältnisse können einen runden, quadratischen, viereckigen, ovalen oder ähnlichen Querschnitt aufweisen.
Diese Behältnisse können entsprechend dem Prinzip der Abbrechflaschen ausgebildet sein, d. h. nach dem öffnen des Behältnisses wird das Füllgut entnommen und das Behältnis weggeworfen. Diese Behältnisse können auch nach dem Prinzip von wieder zu verschließenden Flaschen u. dgl. ausgebildet sein, d. h. einen Verschluß aufweisen.
Unter tiefziehbaren, versiegelbaren Folienbahnen sind im folgenden Folienbahnen aus thermoplastischem Mono-Folienmaterial zu verstehen, die mit PE; PVDC; PAN, usw.
kaschiert beschichtet/sind, wobei die gegenseitig zur Anlage kommenden Schichten aus PE; PVDC; PAN usw.
miteinander versiegelt werden.
Unter tiefziehbaren und verschweißbaren Folienbahnen sind Folienbahnen aus thermoplasten Kunststoffen zu verstehen, die einlagig sind, und allgemein als Monofolien bezeichnet werden. Beispiele hierfür sind PVC; Polystyrol; Polypropylen; NDPE, PAN usw.
Das Siegeln bzw. Verschweißen erfolgt in an sich bekannter Weise nach den hierfür speziell ausgebildeten bekannten Techniken, die deshalb im folgenden nicht erläutert sind.
Zum Herstellen und Verpacken von flüssigem Füllgut ist es bekannt, eine tiefziehbare Folie von einer Rolle abzuziehen, sie mit ihrer Fläche in die Horizontale auszurichten und beim weiteren Transport in einer Tiefziehstation Flaschenhälften tief zuziehen, die dann in einer Füllstation mit dem betreffenden flüssigen Füllgut, z. B. Schaumbad o. dgl.
gefüllt und anschließend durch Aufsiegeln einer flachen verbund Folienbahn, z. B. einer Aluminiuolie versiegelt werden.
Ein besonderer Nachteil besteht darin, daß dafür gesorgt werden muß, daß diese tiefgezogenen Flaschenhälften nach dem Füllen praktisch erschütterungsfrei und exakt in horizontaler Richtung transportiert werden müssen, um Spritzer zu vermeiden. Aus diesem Grunde können diese tiefgezogenen Flaschenhälften nur bis zu zwei Drittel gefüllt werden. Der Materialbedarf ist deshalb im Hinblick auf die Füllmenge beachtlich.
Es ist weiterhin bekannt, bei der Herstellung von Zäpfchen zwei Folienbänder jeweils derart tiefzuziehen, daß die tiefgezogenen Höfe jeweils einer Hälfte des Zäpfchens entsprechen, wobei diese Höfe in eine halbrunde Ausnehmung übergehen und in Richtung der einen Kante auslaufen bzw.
münden. Jeweils zwei dieser tiefgezogenen Folienbahnen werden während des Transports durch eine Verpackungs- bzw.
Füllmaschine derart geführt, daß jeweils zwei Höfe zur Deckung kommen und ihre halbrunden Ausnehmungen einen Füllkanal für das einzufüllende Zäpfchenmaterial bilden. Beide Folienbahnen werden in den aneinander liegenden Bereichen miteinander versiegelt, anschließend wird das erwärmte Zäpfchenmaterial, das einen hohen Anteil an Wachs aufweist, eingegossen. Zum Schluß wird durch eine Wärmebehandlung das Folienmaterial im Bereich der Füllkanäle zur gegenseitigen Anlage gebracht und miteinander versiegelt. Die beiden tiefgezogenen Höfe haben gewissermaßen die Funktion einer verlorengegangenen Schalung, da sie die Form des Zäpfchens nach dem Erkalten der Masse vorgeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen und Füllen von Behältnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw. verschweißbaren.Folienbahnen aus Kunststoffmaterial zu schaffen, das bei pharmazeutischem Füllgut bzw. für Lebensmittel eine zusätzliche Sterilisation nicht erfordert und das darüber hinaus auch bei flüssigem Füllgut anwendbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Lösungsprinzip dadurch gelöst, daß zwei Folienbahnen jeweils zwischen ihrer oberen und unteren Randzone auf die Plastifiziertemperatur erwärmt werden, mit Ausnahme der zu den Behältnissen und der mit ihnen in Verbindung stehenden und in die einen Ränder mündenden Kanäle für das Einleiten eines unter Druck stehenden gasförmigen Mediums verformenden Bereiche zur Anlage gebracht und unter Tiefziehen der Behältnisse und der Kanäle sowie Einleiten des Mediums miteinander versiegelt werden, die Behältnisse über die Füllkanäle gefüllt und abschließend die Füllkanäle geschlossen werden.
Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Lösungsprinzip dadurch gelöst, daß die Folienbahnen jeweils zwischen ihrer oberen und unteren Randzone auf die Plastifiziertemperatur erwärmt werden, mit Ausnahme der zu den Behältnissen und mit ihnen in Verbindung stehenden, in die einen Ränder mündenden Kanäle für einen Druckausgleich durch ein gasförmiges Medium zu verformenden Bereiche zur Anlage gebracht werden, die Behältnisse durch Anlegen eines Unterdrucks an die Bereiche und durch Druckausgleich über die Kanäle tiefgezogen und die Folienbahnen miteinander versiegelt werden, und daß abschließend die Behältnisse über die Kanäle gefüllt und die Kanäle geschlossen werden.
In völliger Abkehr vom bisherigen Stand der Technik werden zur Herstellung von flaschenartigen Behältnissen gleichzeitig zwei Flaschenhälften tiefgezogen und über einen Siegelrand miteinander versiegelt, wobei durch die Arbeitstemperaturen die Keimfreiheit der Behältnisse sichergestellt ist und ohne weiteres den strengen hygienischen Bestimmungen des Arzneimittel- und Lebensmittelrechts Genüge getan wird.
Ein weiterer Vorteil besteht in diesem Zusammenhang darin, daß die Zeit für das Tiefziehen der Behälter, das Füllen der Behälter und Verschließen der Behälter extrem kurz ist, so daß bereits von da das Eindringen von Keimen aus der Umgebung sehr unwahrscheinlich ist.
Das erfindungsgemäße Herstellen von Behältnissen für flüssiges Füllgut, das anschließend eingeführt wird, wird vorzugsweise so durchgeführt, daß die Folienbahnen hochkant ausgerichtet sind und die Kanäle in die obere Kante des gebildeten Stranges auslaufen, so daß das flüssige Füllgut ohne weiteres eingefüllt werden kann. Die beiden Folienbahnen können auch horizontal geführt werden, indem sie mit ihrer Fläche in der Horizontalen verlaufen, so daß die Kanäle ebenfalls seitlich ausgerichtet sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Behältnisse Füllgut wie Tablettenpackungen u. dgl. aufnehmen, die seitlich eingeschoben werden. Für ein anschließendes Füllen mit flüssigem Füllgut sind die durch die Tiefzieh- und Siegelstation horizontal geführten Folienbahnen vor der Füllstation hochkant auszurichten.
Der Transport der beiden Folienbahnen kann prinzipiell so erfolgen, daß auf die obere und die untere Randzone jeder Folienbahn durch die Transporteinrichtung eine Zugspannung ausgeübt wird. Hierbei ist dafür zu sorgen, daß beim Erwärmen des zwischen den beiden Randzonen befindlichen Bereichs einer jeden Folienbahn auf die Plastifiziertemperatur diese beiden Randzonen auf hinreichend niedriger Temperatur gehalten werden, damit durch die Zugspannung keine Dehnungen des Folienmaterials in diesen Randzonen auftreten können. Dies gilt insbesondere während des Tief ziehens und Siegels der beiden Folienbahnen in der Tiefzieh- und Siegelstation.
Prinzipiell könnte das Tiefziehen und Siegeln so erfolgen, daß die Tiefzieh- und Siegelstation erst dann öffnet, wenn sichergestellt ist, daß die Randzonen der beiden Folienbahnen bzw. des gebildeten Stranges eine hinreichend niedrige Temperatur erreicht haben bzw. diese nicht überschritten ist.
Um dies zu vermeiden, stehen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die unteren Randzonen der beiden Folienbahnen bzw.
steht die untere Randzone des gebildeten Stranges mit einer Transporteinrichtung in Eingriff, wobei die Tempe#ratur der unteren Randzone(n).so niedrig gehalten wird, daß durch die Zugspannungen keine Dehnungen des Materials der Folienbahnen erzeugt wird. Prinzipiell kann dies dadurch geschehen, daß die unteren Randzonen der beiden Folienbahnen so breit ausgebildet sind, daß sie mit vorgegebener Breite über die Form- und Siegelstation vorstehen und stets unter der Zugspannung der Transporteinrichtung stehen. Dies gilt selbstverständlich auch für die anderen, der Transporteinrichtung vorgeschalteten Stationen, zwischen denen die Folienbahnen hindurchtransportiert werden.
Nach Einfüllen des Füllgutes werden die Behältnisse durch Verschließen der Kanäle geschlossen. Dies erfolgt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß dadurch, daß zum Verschließen der Behältnisse das Material der Folienbahnen im Bereich der Kanäle erwärmt und dann die-Kanäle versiegelt werden. In weiterer Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Prinzips werden die Kanäle bis zur Behälterwandung zurückgeschrumpft, d. h., daß bei einer erfindungsgemäß hergestellten Flasche der Kanal bis zum Flaschenboden zurückgeschrumpft wird.
Gemäß einem zweiten Ausführungsprinzip erfolgt das Verschliessen der Behältnisse in der Weise, daß die Kanäle komplementär zu einzusetzenden Stopfen tiefgezogen werden. In weiterer Ausgestaltung dieses Prinzips wird erfindungsgemäß in die Innenwandung der Kanäle mindestens eine Ringnut tiefgezogen, die nach Art einer Schnappverbindung eine Ringwulst des einzusetzenden Stopfens aufnimmt.Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung dieses Prinzips werden in die Innenwandung der Kanäle Schraubgewinde für Schraubverschlüsse tiefgezogen.
Aus dem gebildeten Strang werden die erfindungsgemäßen Behältnisse derart ausgestanzt, daß im Bereich der Siegelnähte ein Siegelrand vorgegebener Breite verbleibt, der die Verbindung der beiden Hälften der Behältnisse sicherstellt.
Um diese Behältnisse zu versteifen, werden in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Siegelränder an die Außenwandung der Behältnisse angesiegelt.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Siegelränder im Bodenbereich der Behältnisse zwei nicht miteinander versiegelte Randstreifen auf, die zur Bildung einer Standfläche abgewinkelt werden. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Behältnisse nach Art von Flaschenpackungen u. dgl. aufgestellt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem ersten bzw. zweiten Verfahrensprinzip ist gekennzeichnet durch eine Vorwärmstation zum Erwärmen der zwischen den Randzonen befindlichen Bereiche der beiden Folienbahnen, eine Form- und Siegelstation mit Formrohren zum Tiefziehen der Behältnisse und der Kanäle, eine Füllstation für die Behältnisse sowie eine Heizstation und eine Siegelstation zum Erwärmen und Versiegeln der Kanäle. In der Vorwärmstation wird der Bereich einer jeden Folienbahn zwischen der oberen und unteren Randzone auf die Plastifiziertemperatur erwärmt. Beabstandet zueinander gelangen die beiden Folienbahnen dann in die Form- und Siegelstation, die für jedes tiefzuziehende Behältnis ein zwischen die Folienbahnen eintauchendes Formrohr aufweist. In dieser Form- und Siegelstation werden die Folienbahnen mit Ausnahme der zu den Behältern zu verformenden Bereiche und mit Ausnahme der Umgebung der Formrohre, die von den oberen bzw. unteren Randzonen her einseitig zwischen die Folienbahnen eintauchen, durch Schließen dieser Station zur Anlage miteinander gebracht, wobei die Behälter mit ihren Einfüllkanälen tiefgezogen werden und gleichzeitig außerhalb dieser Bereiche miteinander versiegelt werden. Prinzipiell kann dieses Tiefziehen mittels Überdruck oder durch Anlegen eines Unterdrucks erfolgen. Gemäß dem ersten Prinzip weisen die Formrohre erfindungsgemäß mindestens eine Bohrung zum Anlegen des Unterdruckes auf. Gemäß dem zweiten Prinzip weisen die Formrohre mindestens eine Bohrung für die Belüftung für die tiefzuziehenden Behältnisse und die Formnester jeweils mindestens eine Bohrung zum Anlegen eines Unterdruckes auf.
Zum Erwärmen der zwischen den Randzonen befindlichen Bereiche der Folienbahnen auf die Plastifiziertemperatur weist die Formwärmstation zwei Heizplatten auf. Um sicherzustellen, daß nach dem Erreichen der Plastifiziertemperatur beide Folienbahnen während des weiteren Transportes in die Form-und Siegelstation nicht gegeneinander zur-Anlage kommen können, weist die Vorwärmstation zwischen den beiden Heizplatten erfindungsgemäß einen Abstandshalter auf. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung läuft dieser Abstandshalter in Richtung zur Form- und Siegelstation in einen keilförmigen Ansatz aus. Hierbei liegt die Schneide dieses Ansatzes in der Mittelebene der Vorwärmstation und in der Trennebene der Tiefzieh- und Siegelstation. Durch diese Maßnahmen wird ein zentrisches Führen der beiden Folienbahnen erreicht. Vorzugsweise endet diese Schneide unmittelbar vor der Form- und Siegelstation, so daß ein unbeabsichtigtes gegenseitiges Berühren der plastifizierten Bereiche der Folienbahnen von vornherein unmöglich ist. Die geringfügigen Schwingungen der beiden Folienbahnen senkrecht zur Transportrichtung, die stets vorhanden sind, können deshalb nicht mehr zu einem Tangieren der Folienbahnen in den plastifizierten Bereichen vor der Form- und Siegelstation führen.
Erfindungsgemäß laufen die Formnester der Form- und Siegelstation in Ausnehmungen aus, wobei die Ausnehmungen bei geschlossener Form- und Siegelstation komplementär die Formrohre über das Folienmaterial umfassen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die zwischen den Formrohren und den Formhälften der Tiefzieh- und Siegelstation verlaufenden Abschnitte der Folienbahnen in der geschlossenen Stellung der Tiefzieh- und Siegelstation als Dichtungsmanschette während des Tiefziehens der Behältnisse wirken, wobei gleichzeitig die Kanäle im Bereich der Formrohre gebildet werden, über die anschließend das Füllgut eingefüllt wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Vorwärmstation sowie der Form- und Siegelstation, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorwärmstation in Fig. 1, Fig. 4a, 4b einen Schnitt durch die Form- und Siegelstation der Fig. 1, Fig. Sa, 5b ein zweites Ausführungsbeispiel einer Form-und Siegelstation in der Darstellung der Fig. 4a, 4b, Fig. 6 eine Form- und Siegelstation nach Fig. 5a, Sb perspektivisch in geöffneter Stellung, Fig. 7a bis 7c ein erstes Ausführungsbeispiel einer verschließbaren Flasche, Fig. 8a bis 8b ein zweites Ausführungsbeispiel einer verschließbaren und standfähigen Flasche (Stopfen), Fig. 9a bis 9c ein Ausführungsbeispiel einer standfähigen und mit einem Drehverschluß verschließbaren Flasche, Fig. 10 den Flaschenmund einer mit einem Stopfen verschließbaren Flasche, Fig. 11 ein weiteres Anwendungsbeispiel für ein Formrohr, Fig. 12 eine Station zum Abwinkeln der Siegelränder am Boden der Behältnisse.
Fig. 1 erläutert das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von Abbrechflaschen anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Folien-1 und 2 bahnen/werden von zwei Rollen mit lotrecht ausgerichteter Achse abgezogen, d. h. hochkant durch die Vorrichtung transportiert. Sie weist eine Vorwärmstation 3 auf, in der der Bereich zwischen der oberen und unteren Randzone 5 bzw. 6 einer jeden Folienbahn auf die Plastifiziertemperatur erwärmt wird. Wie weiter unten beschrieben ist die Vorwärmstation derart ausgebildet, daß die beiden Folienbahnen auf Abstand zueinander geführt sind.
An die Vorwärmstation schließt sich eine Form- und Siegelstation 7 mit Formrohren 8 an. In der einen Endstellung der Form- und Siegelstation haben ihre Formhälften ihren maximalen Abstand voneinander, wobei die Formrohre ihre obere Endstellung oberhalb der oberen Kanten 9 der beiden Folienbahnen einnehmen. In dieser Stellung der Formhälften und der Formrohre werden die Folienbahnen gemeinsam um einen Arbeitsschritt transportiert, gegen dessen Ende die Formrohre von den oberen Rändern 9 her zwischen die Folienbahnen eintauchen und die beiden Formhälften zufahren.
Hierbei werden die. Folienbahnen mit Ausnahme der zu den Abbrechflaschen und den Füllkanälen zu formenden Abschnitte des Bereiches 4 der beiden Folienbahnen und mit Ausnahme der Zonen in der Umgebung der Formrohre zur gegenseitigen Anlage gebracht und unter Bildung eines Stranges miteinander versiegelt. Hierbei wird eine Gruppe von Abbrech-12 flaschen 2 mit Füllkanälen/tiefgezogen, deren Anzahl der Anzahl der Formrohre entspricht. Die Füllkanäle werden mittels der Formrohre tiefgezogen und münden in die oberen Kanten 9.
An die Form- und Siegelstation schließt sich eine Füllstation 13 mit Füllrohren 14 an. Die Füllrohre sind vertikal verstellbar und entsprechen in ihrer Anzahl der Anzahl der Formrohre. In der oberen Endstellung der Formrohre 8 und der Füllrohre 14 und bei geöffneter Form- und Siegelstationwird im nächsten Arbeitstakt die tiefgezogene Gruppe von Abbrechflaschen in die Füllstation transportiert. Die Füllrohre werden dann in die Füllkanäle eingefahren und geben vordosierte Mengen von flüssigem bzw.
rieselfähigem Füllgut an die Abbrechflaschen ab. Hierbei ist ihre untere Stellung (Arbeitsstellung) so eingestellt, daß ihre Mündung jeweils oberhalb des Spiegels des eingefüllten Gutes sich befindet. Nach dem Füllen fahren die Füllrohre in ihre obere Position zurück.
An die Füllstation schließt sich eine Heizstation 15 an, die im wesentlichen aus zwei beheizten Platten 16 und 17 bzw.
Heißluftdüsen oder Heizstrahlern besteht, die die Abbrechflaschen im Bereich der Füllkanäle auf die Plastifiziertemperatur erwärmen und zugleich die Füllkanäle bis zur Behälterwandung zurückschrumpfen lassen.
An die Heizstation schließt sich eine Siegelsation 18 für die Füllkanäle an. In diese Siegelstation wird eie Gruppe der Abbrechflaschen transportiert, in der die plastifizierten Bereiche der Einfüllkanäle versiegelt werden.
An diese Siegelstation für die Füllkanäle schließt sich eine Transporteinrichtung 19 für den Strang bzw. die Folienbahnen an, hinter der in Transportrichtung betrachtet eine Kühl- und Stanzstation 20 angeordnet ist, in der der Strang abgekühlt wird und die Abbrechflaschen eingestanzt werden.
Das entstehende Abfallgitter des Stranges wird für die weitere Verwertung zerkleinert bzw. aufgerollt.
Fig. 2 zeigt den Bereich der Vorwärmstation 3 sowie der Form- und Siegelstation der Vorrichtung nach Fig. 1 in vergrößerter Da-rstellung. Die Vorwärmstation besteht aus zwei Heizplatten 22 und 23, zwischen denen ein Abstandshalter 24 angeordnet ist. Dieser läuft in Richtung zur Form- und Siegelstation in einen keilförmigen Ansatz 25 aus. Die Mittelebenen dieses Abstandshalters und des keilförmigen Ansatzes - in Transportrichtung der beiden Folienbänder gesehen - fallen mit der Trennebene der im wesentlichen aus den beiden Formhälften 26 und 27 bestehenden Form- und Siegelstation zusammen, die mit den Formrohren weiter unten beschrieben ist.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Vorwärmstation 3. Die Doppelpfeile zeigen an, daß die beiden Heizplatten 22 und 23 während eines Transporttaktes der beiden Folienbahnen sich von ihnen weg und gegen Ende dieses Taktes auf sie zubewegen. Beide Heizplatten und der Abstandshalter 24 weisen Heizkanäle 28/auf während eines Transporttaktes auf die beiden Randzonen der beiden Folienbahnen eine Zugspannung ausgeübt wird, muß entweder durch die entsprechende Anordnung der Heizkanäle dafür gesorgt werden, daß die Temperatur der Randzonen stets so niedrig gehalten ist, daß eine Dehnung aufgrund der Temperatursteigerung unterbleibt bzw. darf erst dann ein Zug auf die Folienbänder im Bereich der Vorwärmstation ausgeübt werden, wenn die Temperatur wieder hinreichend niedrig ist.
Die Fig. 4a, 4b zeigen einen Schnitt durch die Form- und Siegelstation nach Fig. 1 in den beiden Arbeitsstellungen senkrecht zur Transportrichtung der Folienbänder. Fig. 4a zeigt die Stellung der Formhälften 26 und 27 sowie der Formrohre 8 zu Beginn bzw. während eines Transporttaktes, Fig. 4b ihre Stellung nach der Beendigung des Transporttaktes und während des Tiefziehens der Abbrechflaschen 11.
Die Formhälften weisen Abluftkanäle bzw. Evakuierkanäle 29 auf, die in die Wandung der Formnester auslaufen d.h. in die Formnester münden. Die Formrohre 8 weisen Bohrungen 30 auf, durch die gegen Ende des Schließens der Form- und Siegelstation und während des Einführens der Formrohre Luft bzw.
andere gasförmige Medien zugeführt werden.
Die Fig. 5a, 5b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel für die Form- und Siegelstation. Die beiden Formhälften 31 und 32 sind in der Höhe derart bemessen, daß die oberen und unteren Randzonen 5 bzw. 6 der Folienbahnen 2 und 3 mit den Randstreifen 33 bzw. 34 über die Form- und Siegelstation senkrecht zur Transportrichtung vorstehen. Die beiden oberen Randstreifen 33 sind gegeneinander abgewinkelt, so daß eine konische Einlaufführung für die Formrohre gebildet ist. Die unteren Randstreifen 34,die ebenfalls vorstehen, befinden sich stets auf einer hinreichend niedrigen Temperatur, so daß sie stets unter der Zugspannung der Transporteinrichtung 19 stehen können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Transport des gebildeten Stranges bzw. der beiden Folienbahnen durch den Zug auf diese unteren Randstreifen, während die oberen Randstreifen 33 nicht unter Zugspannung stehen, so daß sie in der Form- und Siegelstation erwärmt werden können, d.h. es in diesem#Falle nicht unbedingt erforderlich ist, daß sie über die Form- und Siegelstation vorstehen.
Fig. 6 zeigt die Form- und Siegelstation nach Fig. 5 in einer der Form- und Siegelstation der Fig. 2 entsprechenden Darstellung und unterscheidet sich von dieser darin, daß sie in der Höhe so bemessen ist, daß die Randstreifen vorstehen und die Formhälften 31 und 32 Bohrungen 35 aufweisen, die in die Formnester münden. Bei geschlossener Form- und Siegelstation und eingefahrenen Formrohren wird an diese Bohrungen 35 ein Unterdruck angelegt, wobei über die eintauchenden Formrohre ein Druckausgleich erfolgt.
Die beiden Formhälften 26 und 27 weisen Formnester 36 bzw.
37 auf, die jeweils in die, in die Oberkante der Formhälften mündende Ausnehmungen 38 bzw. 39 auslaufen. Bei geschlossener Form- und Siegelstation begrenzen die Formnester und die Ausnehmungen die Kontur der Abbrechflaschen 11 sowie der Füllkanäle 12. Vor der Form- und Siegelstation sind Leitbleche 40 und 41 angeordnet, die den oberen Randstreifen 33 der beiden Folienbahnen eine konische Stellung gegeneinander erteilen. Weiterhin ist vor der Form- und Siegelstation ein zwischen die unteren Randstreifen 34 eintauchendes Leitblech 43 angeordnet, das zusätzlich gekühlt sein kann.
Unabhängig davon, ob die Folienbahnen 2 und 3 mit ihren oberen und unteren Randstreifen über die Form- und Siegelstation vorstehen (Fig. 2 bzw. 6) wird in jedem Arbeitstakt in der Form- und Siegelstation 7 eine Gruppe von Abbrechflaschen 11 mit angeformten Füllkanälen 12 tiefgezogen und versiegelt, in der Füllstation 13 eine weitere Gruppe gefüllt, in der Heizstation 15 das Material im Bereich der Einfüllöffnungen einer weiteren Gruppe erwärmt und zurückschrumpft, in der Siegelstation 18 die Einfüllöffnung einer jeden Abbrechflasche einer noch weiteren Gruppe versiegelt wird, während die Abbrechflaschen einer noch weiteren Gruppe au sgestanzt werden.
Die Fig. 7a bis 7c zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten verschließbaren Flasche 44 in Frontansicht (Fig. 7a), in Seitenansicht (Fig. 7b) und in Draufsicht (Fig. 7c). Die Flasche 44 besteht aus den beiden Flaschenhälften 45 und 46, die durch den von dem Flaschenmund unterbrochenen Siegelrand 47 verbunden sind. In den Flaschenmund ist ein Stopfen 48 eingesetzt.
Die Fig. 8a bis 8c zeigen in entsprechender Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer verschließbaren Flasche 49. Sie besteht aus den beiden Flaschenhälften 50 und 51, die durch den ebenfalls von dem Flaschenmund unterbrochenen Siegelrand 52 verbunden sind. In den Flaschenmund ist ein Stopfen 48 eingesetzt. Der Siegelrand 53, der aus den beiden miteinander versiegelten unteren Randzonen 6 von zwei Folienbahnen 1 und 2 (Fig. 1) besteht, weist im Bodenbereich einen Randstreifen 53 auf, in dessen Bereich die beiden unteren Randzonen nicht versiegelt und unter Bildung der beiden Schenkel 54 und 55 abgewinkelt sind. Diese beiden Schenkel 54 und 55 bilden eine Standfläche für die Flasche.
Diese beiden Schenkel 54 und 55 können erheblich breiter sein als in Fig. 8b dargestellt, so daß schlanke hohe Flaschen eine kippsichere Standfläche aufweisen. Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, haben diese Flaschen einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt, wobei die große Achse der Ellipse in der Ebene des Siegelrandes liegt.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, diese Standfläche in den Flaschenköprer so zu integrieren, daß der Flaschenboden gleichzeitig Standfläche ist. Um stets einen glatten Verlauf am Boden zu erzielen, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 9a bis 9c der Boden 56 derartiger, mit 57 bezeichneten Flaschen in das Flascheninnere (Fig. 9b) hochgezogen, so daß der Boden in der zur Ebene des Siegelrandes senkrechten Ebene in etwa einen satteldachförmigen Verlauf hat. Die Flasche 57 besteht aus den beiden Flaschenhälften 58 und 59, die durch den Siegelrand 60 miteinander verbunden sind. Der Siegelrand 60 weist im Bereich des Bodens ebenfalls einen Randstreifen auf, der mit 61 bezeichnet ist, in dessen Bereich dasMaterial der beiden Flaschenhälften nicht verbunden und unter Bildung der beiden Schenkel 62 und 63 abgewinkelt ist, die beide zusammen eine Stützflache für den hochgezogenen Bereich des Bodens bilden.
Wie aus den Fig. 9a und 9b ersichtlich, weist die Flasche einen DRehverschluß 71 mit einem Gewinde 72 auf.
Fig. 10 zeigt im Ausschnitt eine Flache im Bereich des Flaschenmundes mit einem Stopfen. Der Flaschenhals 64 der Flasche 65 weist auf der Innenenwandung eine tiefgezogene Ringnut 66 auf, in die der Stopfen 67 mit seiner Ringwulst 68 nach Art einer Schnappverbindung eingreift.
Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Formrohre sind als Hohlzylinder mit gelochter Wandung ausgebildet und dienen vorzugsweise zur Herstellung von flaschenförmigen Behältern.
Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Formrohr. Es ist als Hülse 69 von quadratischem Querschnitt ausgebildet, die endseitig offen ist und deren Wandungen Bohrungen~70 aufweist. Dieses Formrohr dient zur Herstellung von quaderförmigen Verpackungen bzw. Behälters 73, die in Abwandlung des anhand von Fig. 1 erläuterten Verfahrens mittels zweier Folienbahnen hergestellt werden, deren Kanten horizontal ausgerichtet sind. Es entstehen zunächst im Bereich der Formrohre offene Behälter 73 mit abstehenden Siegelrändern 72. Nach Einführen der zu verpackenden Gegenstände wird der Folienstrang im Bereich der Öffnungen plastifiziert, anschließend wird das Folienmaterial in diesem Bereich gefaltet und versiegelt, so daß die Behälter geschlossen werden. In einer abschließenden Arbeitsstation werden die abstehenden Siegelränder 78 an die betreffenden Seitenfiächen angesiegelt. Analog zum Stopfen kann ein Zuschnitt aus Folienmaterial mittels Stempel eingebracht und versiegelt werden.
Fig. 12 zeigt eine Station zum Abwinkeln der Ränder im Bodenbereich (vgl. Fig. 8a, 8b). Sie besteht im Prinzip aus zwei Platten 74 und 75, die in Transportrichtung gesehen hochkant angeordnet und dann mit den Kanten 76 vertikal tordiert sind. Die Einlaufkante 77 taucht im Bereich des Randstreifens 53 ein und winkelt die Schenkel 54 und 55 ab (vgl.
Fig. 8a, 8b). Die Matten sind gegebenenfalls beheizt.
Bezugszeichenliste: 1 Folienbahn 2 Folienbahn 3 Vorwärmstation 4 Bereiche 5 obere Randzone 6 untere Randzone 7 Form- und Siegelstation 8 Formrohr 9 obere Kante 10 untere Kante 11 Abbrechflasche 12 Füllkanäle 13 Füllstation 14 Füllrohr 15 Heizstation 16 Platte 17 Platte 18 Siegelstation 19 Transporteinrichtung 20 Kühlstation und Stanze 21 Abfallgitter 22 Heizplatte 23 Heizplatte 24 Abstandshalter 25 keilförmiger Ansatz 26 Formhälfte 27 Formhälfte 28 Heizkanal 29 Abluft- und Evakuierkanal 30 Bohrung 31 Formhälfte 32 Formhälfte 33 oberer Randstreifen 34 unterer Randstreifen 35 Bohrung 36 Formnest 37 Formnest 38 Ausnehmung 39 Ausnehmung 40 Leitblech 41 Leitblech 43 Leitblech 44 Flasche 45 Flaschenhälfte 46 Flaschenhälfte 47 Siegelrand 48 Stopfen 49 Flasche 50 Flaschenhälfte 51 Flaschenhälfte 52 Siegelrand 53 Randstreifen 54 Schenkel 55 Schenkel 56 Boden 57 Flasche 58 Flaschenhälfte 59 Flaschenhälfte 60 Siegelrand 61 Randstreifen 62 Schenkel 63 Schenkel 64 Flaschenhals 65 Flasche 66 Ringnut 67 Stopfen 68 Ringwulst 69 Hülse 70 Bohrung 73 Verpackungen (Behälter) 71 Drehverschluß 72 Gewinde 74 Platte 75 Platte 76 Kante 77 Einlaufkante 78 Siegelränder Leerseite

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und Füllen von Behältnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw.

verschweißbaren Folienbahnen aus Runststoffmaterial.

Ansprüche 1. Verfahren zum Herstellen und Füllen von Behältnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw. verschweißbaren Folienbahnen aus Kunststoffmaterial, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zwei Folienbahnen jeweils zwischen ihrer oberen und unteren Randzone auf die Plastifiziertemperatur erwärmt werden mit Ausnahme der zu den Behältnissen und mit ihnen in Verbindung stehendenund in die einen Ränder mündenden Kanäle für das Einleiten eines unter Druck stehenden gasförmigen Mediums zu verformenden Bereiche zur Anlage gebracht und unter Tiefziehen der Behältnisse und der Kanäle sowie Einleiten des Mediums miteinander versiegelt werden, die Behältnisse über die Füllkanäle gefüllt und abschließend die Füllkanäle geschlossen werden.
2. Verfahren zum Herstellen und Füllen von Behältnissen aus tiefziehbaren und versiegelbaren bzw. verschweißbaren Folienbahnen aus Kunststoffmaterial, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Folienbahnen jeweils zwischen ihrer oberen und unteren Randzone auf die Plastifiziertemperatur erwärmt werden mit Ausnahme der zu den Behältnissen und mit ihnen in Verbindung stehenden, in die einen Ränder mündenden Kanäle für einen Druckausgleich durch ein gasförmiges Medium zu verformende Bereiche zur Anlage gebracht werden, die Behältnisse durch Anlegen eines Unterdruckes an die Bereiche und durch Druckausgleich über die Kanäle tiefgezogen und die Folienbahnen miteinander versiegelt werden, die Behältnisse über die Kanäle gefüllt und die Kanäle geschlossen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die anderen Randzonen der beiden Folienbahnen bzw.

des gebildeten Stranges mit einer Transporteinrichtung in Eingriff stehen und ihre Temperatur so niedrig gehalten wird, daß durch die Zugspannungen keine Dehnungen des Materials der Folienbahnen erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Verschließen der Behältnisse das Material der Folienbahnen im Bereich der Kanäle erwärmt und die Kanäle versiegelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kanäle bis zur Behälterwandung zurückgeschrumpft werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Verschließen der Behältnisse die Kanäle komplementär zu einzusetzenden Stopfen tiefgezogen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in die Innenwandung der Kanäle mindestens eine Ringnut tiefgezogen wird, die nach Art einer Schnappverbindung eine Ringwulst des einzusetzenden Stopfens aufnimmt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Innenwandung der Kanäle Schraubgewinde für Schraubverschlüsse tiefgezogen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Siegelränder der Behältnisse an die Außenwandung angesiegelt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelränder im Bodenbereich der Behältnisse zwei nicht miteinander versiegelte Randstreifen aufweisen und die Randstreifen zur Bildung einer Standfläche abgewinkelt werden.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vorwämstation (3) zum Erwärmen der zwischen den Randzonen befindlichen Bereiche der Folienbahnen, eine Form- und Siegelstation (7) mit Formrohren (8) zum Tiefziehen der Behältnisse (26,27) und der Kanäle (29), eine Füllstation (13) für die Behältnisse, sowie eine Heizstation (16,17) und eine Siegelstation (18) zum Erwärmen und Versiegeln der Kanäle.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmstation zwei Heizplatten (22,23) und einen zwischen ihnen angeordneten Abstandshalter (24) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstandshalter in Richtung zur Form- und Siegelstation (26,27) in einen keilförmigen Ansatz (25) ausläuft.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Formnester (35) der Form- und Siegelstation (31,32) in Ausnehmungen (38 bzw. 39) auslaufen und die Ausnehmungen bei geschlossener Form- und Siegelstation komplementär die Formrohre (8) über das Folienmateriel umfassen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Formrohre mindestens eine Bohrung (30) zum Anlegen des Uberdrucks aufweisen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrohre mindestens eine Bohrung (30) für die Belüftung und die Formnester (35), jeweils mindestens eine Bohrung (29) zum Anlegen eines Unterdrucks aufweisen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen derart ausgebildet sind, daß bei geschlossener Form- und Siegelstation ein komplementärer Bereich zu dem Gewinde der Schraubverschlüsse gebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch eine Heizstation zum Rückschrumpfen der Füllkanäle.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bos 18, gekennzeichnet durch eine Station (74,75) zum Abwinkeln der Siegelränder am Boden der Behältnisse.