DE3925746A1 - Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine damit her­ stellbare Packung.

Verpackungsmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1 sind allgemein bekannt. Es handelt sich dabei um die Verpackungsmaschinen, bei denen Behälter befüllt und mit einer Oberfolie in einer Evakuier- und Versiegelungsstation ver­ schlossen werden.

Aus der US-PS 37 92 181 ist es bekannt, derart geformte Behäl­ ter so auszubilden, daß sie nach dem Öffnen durch Abziehen der Oberfolie von dem versiegelten Rand wiederverschließbar sind. Zu diesem Zweck weist der Behälter in seinem an dem den Behäl­ ter umgebenden Rand angrenzenden oberen Bereich eine wulstför­ mige Vertiefung auf. Die Oberfolie weist an der entsprechenden Stelle eine hervorstehende Auswölbung auf, die beim Wiederver­ schließen in die Ausnehmung eingedrückt wird. Durch Friktion zwischen Deckel und Behälter hält der Verschluß. Der Nachteil dieser so geformten Packung besteht darin, daß die Verformung sehr aufwendig ist, da die Ausnehmung eine Art Hinterschneidung ist. Diese muß für den Behälterteil bereits in der Tiefziehsta­ tion und für den Deckelteil unter Einhalten enger Toleranzen in der Verschließstation geformt werden. Und schließlich muß die spezielle Verformung des Behälterteiles für jede Behälterform gesondert konstruiert und ausgebildet werden, da sie Bestand­ teil der eigentlichen Behälterform ist. Bei jeweils geänderter Produktdimension muß auch der Behälter und damit die Vorrich­ tung zum Herstellen der Ausnehmung geändert werden. Aus der Druckschrift ist es auch bekannt, den den eigentlichen Behälter umgebenden Rand so auszubilden, daß eine Nase des Behälter­ randes mit der Oberfolie in Eingriff kommt oder daß zwei verschieden ausgebildete Einschnitte im Behälterrand und in der Oberfolie miteinander in Eingriff gebracht werden. Diese Eingriffe geben jedoch nur eine bedingte Halterung bzw. sind kompliziert zu bedienen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine so auszubilden, daß auf einfache Weise eine Verpackung herstellbar ist, die nach dem Öffnen leicht und wieder gut haltbar ver­ schließbar ist. Insbesondere soll die Einrichtung so ausgebil­ det sein, daß sie bei verschiedenen Produktdimensionierungen einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 gekennzeich­ nete Verpackungsmaschine gelöst.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenwand;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teil des in Fig. 2 gezeigten Querschnittes in vergrößertem Maßstab in einer ersten Stellung;

Fig. 4 den in Fig. 3 gezeigten Teil in einer zweiten Stellung;

Fig. 5 den in Fig. 3 und 4 gezeigten Teil in einer dritten Arbeitsstellung;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer teilweise geöffneten wiederverschließbaren Packung; und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 gezeigte Packung in verschlossenem Zustand.

Die Verpackungsmaschine 1 weist einen Maschinenrahmen 2 mit darauf befestigter Tiefziehstation 3 zum Formen tiefgezogener Behälter 4 aus einer von einer Vorratsrolle 5 abgezogenen Folienbahn 6 auf. Die Folienbahn ist in bekannter Weise seitlich von mit Endlosketten geführten Greifern erfaßt und wird mit Hilfe derselben von der Einlaufseite zu der gegen­ überliegenden Auslaufseite der Verpackungsmaschine geführt. Anschließend an die Tiefziehstation 3 ist eine Einlegestrecke 7 zum Beschicken der geformten Behälter mit dem zu verpackenden Produkt vorgesehen. Am Ende derselben wird von einer Vorrats­ rolle 8 her eine Oberfolie 9 über die Packungen geführt. In einer Evakuier- und Versiegelungsstation 10′ werden die Pac­ kungen an ihrem den eigentlichen Packungsraum umgebenden Rand 10 miteinander versiegelt bzw. verschweißt. Nach der Evakuier- und Versiegelungsstation 10′ ist eine Einrichtung zum Ausbilden von zum Wiederverschließen zusammenwirkender Ausbuchtungen im Rand der Packungen in Form einer Arbeitsstation 11 vorgesehen. Diese weist ein mit dem Maschinenrahmen fest verbundenes Ober­ teil 12 und ein mittels einer nicht gezeigten Kolben- und Zy­ lindereinrichtung in Richtung des Pfeiles 13 relativ zum Ober­ teil in die geöffnete Stellung absenkbares bzw. in die in Fig. 1 gezeigte geschlossene Stellung aufwärts bewegbares Unterteil 14 auf. In Vorschubrichtung schließt sich am Ende der Arbeits­ strecke eine Schneideinrichtung 15 zum Vereinzeln der Packungen an.

Das Oberteil 12 der Arbeitsstation 11 weist einen mit dem Maschinenrahmen verbundenen Rahmen 16 auf. Dieser besitzt auf seiner dem Unterteil 14 abgewandten Seite eine Ausnehmung 17 sowie im Bereich der beiden gegenüberliegenden Bereiche des Randes 10 liegenden Stellen sich senkrecht zur Ebene des Randes erstreckende Bohrungen 17 auf. In den Bohrungen sind als Gleit­ führungen ausgebildete hülsenartige Einsätze 18 angeordnet. In den Einsätzen sind bolzenartige Stifte 19 geführt. Auf dem dem Unterteil 14 abgewandten Ende der Stifte sind diese in einer gemeinsamen Betätigungsplatte 20 gehalten. Zwischen Betäti­ gungsplatte 20 und den Einsätzen 18 sind jeweils Druckfedern 21 vorgesehen, die die Betätigungsplatte 20 in die in Fig. 2 ge­ zeigte zurückgezogene Stellung so vorspannen, daß die Stifte 19 in die Bohrungen der Einsätze so hineingezogen sind, daß sie nicht über diese zu dem gegenüberliegenden Unterteil 14 hervor­ stehen. Zwischen der Betätigungsplatte 20 und einer die Ausneh­ mung 17′ abdeckenden Deckplatte 22 ist eine Membraneinrichtung 23 vorgesehen, die über einen Fluideinlaß 24 mit einer nicht gezeigten Drucklufteinrichtung verbindbar ist. Über diese ist die Betätigungsplatte 20 so bewegbar, daß die Stifte 19 entge­ gen der Feder 21 in der im weiteren noch beschriebenen Weise zum Unterteil 14 hin bewegbar sind. Die Einsätze 18 sind so in den eigentlichen Rahmen 16 eingesetzt, daß eine dem Unterteil 14 zugewandte plane Fläche gebildet ist.

Die Einsätze 18 sind in der am besten aus Fig. 2 ersichtlichen Weise von der Ausnehmung 17′ her in die Bohrungen 17 eingesetzt und liegen mit einem Rand auf einer Erweiterung der Bohrung 17 von der Ausnehmung her auf, so daß eine einfache Montage möglich ist.

Das Unterteil 14 weist auf seiner dem Oberteil zugewandten Seite eine Ausnehmung 26 zur Aufnahme der Packung 4 mit dem darin eingeschlossenen Produkt 27 auf. An den den Einsätzen 18 gegenüberliegenden Stellen sind koaxial zu den Bohrungen 17 Bohrungen 28 vorgesehen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, weisen diese auf der dem Oberteil zugewandten Seite einen ersten Abschnitt 29 auf, dessen Durchmesser größer ist als der äußere Durchmesser des Stiftes 19. Vorzugsweise ist die Breite etwa gleich dem Durchmesser des Stiftes 19 zuzüglich dem drei- bis fünffachen der Dicke von Ober- und Unterfolie zusammen. Die Tiefe der Bohrung 29 ist vorzugsweise etwa gleich der halben Breite der Bohrung 29 gewählt.

An den Abschnitt 29 schließt sich koaxial dazu ein zweiter Abschnitt 30 an, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Bohrung in den Einsätzen 18 gewählt ist und in dem jeweils zweite Stifte 31 geführt werden. Auf der dem Ober­ teil abgewandten Seite schließt sich jeweils ein dritter ko­ axialer Abschnitt 32 an, dessen Durchmesser größer als der des Abschnittes 30 ist. In diesem Abschnitt ist jeweils ein in dem Abschnitt gleitender Einsatz 33 vorgesehen, der in einer Boh­ rung 34 den zugehörigen Stift 31 fest aufnimmt und mit diesem zusammen in dem Abschnitt 32 gleiten kann. Die Bohrung ist nach außen durch ein fest eingesetztes Abschlußteil 34′ abgeschlos­ sen. Zwischen Einsatz 33 und Abschlußteil 34′ ist jeweils eine Druckfeder 35 vorgesehen, die Einsatz und Stift in die in Fig. 3 gezeigte Stellung so vorspannt, daß der Stift 31 um etwas mehr als die halbe Tiefe des Abschnittes 29 in diesen hineinragt.

Der Stift 31 ist auf seinem dem Oberteil zugewandten freien Ende abgerundet.

Im Betrieb befindet sich zunächst das Unterteil in einer ab­ gesenkten Stellung. Dann wird die Packung mit dem eigentlichen Behälter 4 und der im Bereich des Randes 10 damit versiegelten bzw. verschweißten Oberfolie 9 in die Arbeitsstation 11 einge­ führt. Anschließend wird das Unterwerkzeug in die in den Figuren gezeigte geschlossene Stellung bewegt, wobei der Rand 10 zwischen den beiden einander zugewandten Flächen von Unter­ werkzeug und Oberwerkzeug eingespannt wird, wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

In dem nächsten Arbeitstakt wird die Betätigungsplatte 20 durch Zuführen von Druckluft in die Membraneinrichtung 23 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung entgegen der Vorspannung der Feder 21 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung bewegt, wodurch die Stifte 19 aus den Einsätzen 18 in die Abschnitte 29 hineinbewegt wer­ den. Dabei drücken die Stifte 19 den entsprechenen Abschnitt des Randes 10 in den Abschnitt 29 hinein. Die Stifte 19 und die dadurch hineingedrückte Folie kommen mit den Stiften 31 in Kontakt und drücken diese zusammen mit den Einsätzen 33 entge­ gen der Wirkung der Federn 35 in die in Fig. 4 gezeigte zu­ rückgezogene Stellung. Dadurch entsteht eine Ausbuchtung der beiden miteinander versiegelten Folienteile des Randes derart, daß seitlich von dem jeweiligen Stift 19 eine Ausbuchtung mit an der Ebene des Randes nahezu vertikalem Randabschnitt 35 ergibt.

In dem nächstfolgenden Arbeitstakt wird die Membraneinrichtung 23 belüftet. Aufgrund der Federkraft der Druckfeder 21 werden die Stifte 19 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung zurückbewegt. Aufgrund der Wirkung der Druckfedern 35 wird über die Einsätze 33 der jeweilige zweite Stift 31 aus der in Fig. 4 gezeigten zurückgezogenen Stellung in seine in Fig. 5 gezeigte Ausgangs­ stellung zurückbewegt. Dabei drückt der Stift 31 auf die im vorigen Verfahrensabschnitt erzeugte Tiefung oder Ausbeulung 36 in dem Rand 10 und drückt mit seinem abgerundeten oder nahezu kugelförmigen freien Ende den zentralen Teil 37 in eine in Fig. 5 gezeigte entgegengesetzte Wölbung. Da der gegenüberliegene Einsatz 18 im Oberteil auf der Unterseite nur eine Bohrung auf­ weist, die gleich dem Durchmesser des Stiftes 19 ist, liegt der an die Bohrung angrenzende Wandungsteil auf dem nahezu koaxial verformten Randabschnitt 35 auf. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Rückverformungsabschnitt hat das zur Folge, daß sich der an dem Rand 10 anschließende Randabschnitt 35 etwas nach außen in den Abschnitt 29 hinein ausstülpt. Es entsteht auf diese Weise in dem Randteil des Behälters 4 eine Vertiefung und an der ent­ sprechenden Stelle der Oberfolie ein entsprechend verformter erhabener Teil, die genau ineinander passen.

Nach diesem Verformungsabschnitt wird das Unterteil 14 abge­ senkt, und die Packungen werden weitergeführt, so daß für den nächsten Arbeitstakt eine neue Packung eingesetzt ist.

Als Folien werden sowohl für die Unterbahn als auch für die Oberbahn halbsteife Folien in einer Dicke von 100 bis ca. 400 mµ eingesetzt. Als Materialien kommen im Regelfall PVC, Polyester oder Polystyrol, jeweils laminiert mit einer entsprechenden Siegelschicht in Frage. Im Betrieb wird zum Öffnen die Ober­ folie im Rand 10 von der den Behälter 4 bildenden Unterfolie abgezogen. Zum Wiederverschließen werden Oberfolie und Unter­ folie in dem verformten Abschnitt nach Art eines Druckknopfes miteinander verbunden. Die Wirkung der Feder beim Druckknopf wird hierbei durch den in die Ausbuchtung hinein gerichteten konvexen zentralen Teil 37 erreicht.

Claims (15)

1. Verpackungsmaschine (1) mit einer Versiegelungsstation (10′) zum Versiegeln befüllter Behälter (4) mit einer Oberfolie (9), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (11) zum Ausbilden von zum Wiederverschließen zusammenwirkenden Ausbuchtungen (35-37) in einem Rand (10) der Packungen.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen sich quer zur Folienoberfläche des Randes (10) erstreckenden ersten Stift (19) und einen diesen gegen die Folie bewegenden Antrieb (20) zum Erzeugen der Ausbuchtung aufweist.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein im Arbeitszu­ stand an einer der Folien anliegendes erstes Werkzeugteil und ein relativ dazu bewegbares zweites Werkzeugteil aufweist und daß im Arbeitszustand der die zu bildenden Ausbuchtungen umge­ bende Rand (10) zwischen den beiden Werkzeugteilen eingespannt ist.

4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stift (19) in einem der Werkzeugteile in einer Bohrung (19) geführt ist und das andere Werkzeugteil an der der Bohrung gegenüberliegenden Stelle eine Ausnehmung (29) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der des Stiftes.

5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeugteil an der dem ersten Stift (19) gegenüberliegenden Stelle einen gegen die Folien bewegbaren zweiten Stift (31) aufweist.

6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Rand (10) zugewandte erste Ende des ersten Stiftes (19) abgerundet ist.

7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Rand (10) zugewandte erste Ende des zweiten Stiftes (31) abgerundet ist.

8. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zweiten Stiftes (31) kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung (29).

9. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stifte (19, 31) koaxial zueinander bewegbar geführt sind.

10. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stift (31) durch eine Feder (35) in eine Ruhestellung vorgespannt ist und entgegen der Federkraft in eine zurückgezogene Stellung bewegbar ist.

11. Verpackungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stift (19) beim Einwirken auf die Folien den zweiten Stift (31) zu seiner zurückgezogenen Stellung hin verschiebt.

12. Packung aus einem aus einer Folie tiefgezogenen Behälter­ teil (4) und einer an dessen Rand (10) damit versiegelten Oberfolie (9), gekennzeichnet durch nach Art eines Druckknopfes ineinander­ greifende Ausbuchtungen im Rand (10) von Behälterteil und Oberfolie.

13. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig eine Tiefziehstation (3) zum Tiefziehen von Behältern (4) aus einer Folienbahn (6) vorgesehen ist.

14. Verfahren zum Herstellen einer wiederverschließbaren Packung mit einem den eigentlichen Behälter umgebenden Rand mit einer Siegelnaht zum Verbinden von den Behälter bildender Unterfolie und die Abdeckung bildender Oberfolie, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Bilden einer Ausbuchtung der beiden Folien an wenigstens einer Stelle des Randes aus der Randebene heraus,
• b) Rückformen des mittleren Teiles der Ausbuchtung zur Randebene hin derart, daß der Randbereich der Ausbuchtung von dem Rand zum mittleren Teil hin im wesentlichen konvergent verläuft.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil nach dem Rückformen zum Rand hin konvex ausgebildet ist.