Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungen aus zwei übereinandergelegten, flächigen Materialbahnen, welche gemeinsam zu einer Seite hin ausgebaucht und um den Ausbauchungsbereich herum miteinander verbunden werden, wonach der Innenraum unter Umstülpung einer Materialbahn aufgebläht wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem aus zwei Folienbahnen zwei Halbschalen tiefgezogen werden. Vor dem Abfüllen werden die Halbschalen zusammengeführt und miteinander verbunden. Das Tiefziehen der Folienbahnen erfordert komplizierte und teure Werkzeuge.
Nach einem anderen bekannten Verfahren werden zwei flach übereinanderliegende Folien an der Kontur der herzustellenden Verpackung miteinander versiegelt. Die so geschaffene Anordnung wird in den Hohlraum einer Form gebracht und ihr zwischen dem unverbundenen Folienmaterial gebildeter Innenraum mit Druckluft aufgeblasen. Auch zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens sind teure Werkzeuge erforderlich. Dieses Verfahren ist aber nicht geeignet zum Verformen von Aluminium und Aluminium-Kunststoff-Verbundmaterial.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beheben.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet. dass die aus dehnbarem Werkstoff bestehenden Materialbahnen während des Ausbauchens auf den den Ausbauchungsbereich umgebenden Umfangsflächen festgeklemmt werden, und dass die Verbindung der Materialbahnen miteinander vor oder während des unter plastischer Verformung der Materialbahnen durchgeführten Ausbauchens erfolgt.
Beim Ausbauchen des von der festgeklemmten Umrandung umgebenen ungeklemmten Folienmaterials wird dieses zwangsläufig gedehnt. Das Aufblähen geschieht nur zum Zwecke des Umstülpens des Folienmaterials der in der Ausbauchung innen liegenden Folie. Aufgrund der Dehnung kann sich im Vergleich mit bekannten Verfahren mit einer gleichen Menge an Verpackungsmaterial ein grösseres Verpackungsvolumen erzielen lassen. Das Ausbauchen bedarf nur des Aufbringens von Druck von einer Seite her auf das übereinanderliegende Folienmaterial. Der Kraftaufwand zum Ausbauchen. d.h. Verformen des Folienmaterials, kann vergleichsweise gering sein. All dies kann die Durchführung des Verfahrens und die dazu nötige Vorrichtung im Vergleich zu bekannten Verfahren sehr einfach gestalten und erlaubt einen Einsatz auch auf leicht gebauten Verpackungsmaschinen.
Durch Steuerung der Tiefe der Ausbauchung können sich mit dem gleichen Werkzeug Packungen unterschiedlichen Volumens herstellen lassen.
Der Innenraum, der zwischen den gemeinsam ausgebauchten Folienbereichen gebildet ist, kann mittels eines Fluids wie Druckluft aufgebläht und an der vorgesehenen Füllzone gleichzeitig geöffnet und von dort anschliessend befüllt werden, was besonders bei pulvrigen oder festen Füllgütem vorteilhaft sein kann. Der Innenraum kann auch durch das Füllmedium selbst aufgebläht werden, was sich bei flüssigen oder pastösen Füllmitteln anbietet.
Es können sowohl grosse Säcke bis 501 Inhalt und mehr als auch kleinvolumige Verpackungen im Volumenbereich 1 bis
50 ml zur Aufnahme von flüssigen oder pastösen Pharma-,
Kosmetik- und Nahrungsmittelprodukten und dgl. hergestellt werden.
Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist ge kennzeichnet durch eine Klemmvorrichtung zum Zusammen drücken und Festhalten des Folienmaterials der beiden Folien in den Umrandungsflächen. einen Druckstempel zum gemein samen Ausbauchen des innerhalb der Umrandungsflächen ge legenen Folienmaterials beider Folien und eine Aulblähvor- richtung zum Aufdrücken des zwischen dem verbundenen Folienmaterial gebildeten Innenraumes.
Da der Druckstempel keiner Gegenformfläche auf der Rück- oder Aussenseite des Folienmaterials bedarf, kann die Vorrichtung im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen hinsichtlich des Werkzeugaufwandes stark vereinfacht sein.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 in stark schematisierter Drauf- und Seitenansicht eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen aus zwei übereinanderliegenden Folienbändern;
Fig. la eine mit der Vorrichtung nach Figur hergestellte Verpackung in Seitenansicht;
Fig. 3 in Draufsicht einen vorgefertigten Beutel und die
Fig. 4 bis 6 den Beutel in unterschiedlichen Verfahrensstufen beim Verarbeiten zu einer Verpackung mit dem Verfahren gemäss der Erfindung;
Fig. 7 einen aus dem vorgefertigten Beutel nach Fig. 3 mit einem üblichen Verfahren hergestellten Beutel;
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Formteil wie z.B.
Luftkissen, Kühler, Wärmeaustauscher etc.;
Fig. 9 bis 11 Verfahrensstufen bei dem Verarbeiten und Aufblähen des Formteiles nach Fig. 8, und
Fig. 12 und 13 Ansichten gleich der Fig. 1 und 2 eines alternativen Ausführungsbeispieles.
Gemäss den Fig. 1 und 2 werden Folien aus einem dehnbaren Material wie Aluminium, Kunststoff oder einem Alu minium-Kunststoff-Verbundmaterial von zwei Rollen 3 und 4 abgezogen und parallel übereinandergelegt. Die Folienbahnen werden beispielsweise unter schrittweiser Förderung um Schritte der Länge a oder um Mehrfaches von a abgezogen.
Diese Länge a entspricht der Breite der aus den Folienbahnen herzustellenden Verpackungen.
Die Folienbahnen durchlaufen zwei Hauptstationen 5 und 9. Die Station 5 weist eine Klemmvorrichtung mit Klemmrahmen 6 auf, von denen je einer aufjeder Seite der beiden Folienbahnen 1, 2 angeordnet ist, und die die Folien entsprechend der Kontur der zu schaffenden Verpackung gegeneinander klemmen können. Der Klemmrahmen umschliesst eine Höhlung 7, in welcher das Folienmaterial ungeklemmt ist. In diese Höhlung 7 ist ein Druckstempel 8 einsenkbar, dessen Kontur in der Draufsicht (Fig. 1) gesehen etwa der Kontur der Höhlung 7 entspricht. Wenn sich der Druckstempel unter Druck in Richtung des Pfeiles A in den Hohlraum 7 hinein absenkt, so drückt er das in der Höhlung 7 befindliche Folienmaterial beider Folien gemeinsam unter Dehnung nach aussen. Der Weg des Druckstempels 8 lässt sich je nach der gewünschten Tiefe der Ausbuchtung grösser oder kleiner bemessen.
In jedem Fall wird dieser Weg jedoch so gross bemessen, dass die Dehnung eine bleibende Dehnung ist.
Bei der gezeigten Vorrichtung werden die Umrandungsflächen der Höhlung 7 gleichzeitig in festgeklemmtem Zustand heissgesiegelt. Dieses Heisssiegeln kann jedoch schon vorher an einer anderen, der Station 5 vorgeschalteten Siegelstation erfolgen, die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die zu versiegelnde Fläche 11, die sich mit der Grundfläche der Klemmrahmen 6 deckt, ist zur Verdeutlichung in Fig. 1 kreuzschraffiert. Bei 12 ist eine unversiegelte Stelle zu erkennen, welche als Füllöffnung dient.
Die ausgebauchten Bereiche der beiden Folien 1 und 2 sind in Fig. 2 mit 21 und 22 bezeichnet. Diese ausgebauchten
Bereiche 21, 22 liegen im Zustand an der Station 5 praktisch dicht aneinander und bilden einen Innenraum mit dem Volumen Null.
An der Station 9 wird ein Mundstück 13 durch die Füllöffnung 12 geschoben und durch dieses Mundstück 13 hindurch der Innenraum zwischen den beiden Folienbereichen 21, 22 aufgeblasen. Hierdurch stülpt sich der innen liegende Folienbereich 21 nach aussen um, und die Verpackung erhält eine Gestalt, die von den symmetrisch nun nach beiden Seiten ausgebauchten Bereichen 21, 22 bestimmt ist (Fig. la). Der nun von den vorherigen Bereichen 21, 22 umgrenzte Innenraum 14 hat ein beträchtliches Volumen aufgrund der beim Ausbauchen der Folienbereiche 21, 22 an der Station 5 erzielten Dehnung.
Das Aufblähen des Innenraumes 14, d.h. das Umstülpen des innen liegenden Folienbereiches 21, erfolgt entweder mit Druckluft und anschliessend das Füllen oder mit Hilfe des Füllmediums selbst.
Anschliessend kann die fertige Packung von den Folienbahnen abgetrennt werden, oder man trennt eine Anzahl Pakkungen zusammen von der Bahn ab und erhält so Streifenpakkungen à 10 oder einer beliebigen Anzahl Einzeleinheiten, welche über eingeprägte Perforationen später einzeln von Hand abgerissen werden können.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 12 und 13 gezeigt. Hier wird bereits bei der Station 5a, die der Station 5 der Fig. 1 entspricht, das Mundstück 13 zwischen die zwei Folien 21, 22 und in den zu bildenden Innenraum geschoben. Somit fällt die Station 9 weg. Wie es aus den in der Fig. 13 gezeigten Verfahrensschritten hervorgeht, bleibt der Druckstempel 8 während des Aufblähens und insbesondere des Umstülpens des innen liegenden Folienbereiches 21 mit diesem in Berührung, liegt also während der Zeitspanne des Aufblähens und Umstülpens auf den Folienbereich 21 auf. Damit ist verhindert, dass das Umstülpen schlagartig vot sich geht, was unter Umständen zum Knittert. zu Ungleichförmigkeiten der Dicke der Folie, Schwächungsstellen oder sogar Risse führen könnte.
Die Fig. 3 zeigt einen vorgefertigten Beutel in Draufsicht, der auf die anhand der Fig. 1 und 2 erläuterte Weise zu einer gefüllten Verpackung verarbeitet werden kann. Dabei sind wie in Fig. 3 und 8 versiegelte Umrandungsflächen kreuzschraffiert dargestellt. Der Beutel 30 nach Fig. 3 wird in der in Fig. 4 dargestellten Querschnittskonfiguration einer der Station 5 entsprechenden Station zugeführt und auf die beschriebene Weise bei 29 in einem zusammenhängenden Randbereich geklemmt und zu einer Seite hin unter Dehnung der ungeklemmten Folienbereiche ausgebaucht, so dass zu einer Seite hin ausgebauchte, gedehnte, übereinanderliegende Folienbereiche 31, 32 entstehen.
Anschliessend wird mittels eines durch eine bei 33 belassene Füllöffnung eingebrachten Druckmittels (Druckluft oder Füllmedium) der Folienbereich 31 nach aussen gestülpt, so dass die symmetrische Querschnittskonfiguration gemäss Fig. 6 entsteht.
Als Vergleich ist in Fig. 7 ein Beutel 35 gezeigt, der ohne Anwendung des beschriebenen Verfahrens gefüllt ist. Der Vergleich zeigt, dass der Innenraum 34 des Beutels nach Fig. 6 erheblich grösser als der Innenraum 34' des Beutels nach Fig.
7 ist. Der Grössenunterschied resultiert daraus, dass die Wände 31, 32 des in Fig. 6 dargestellten Beutels beim Ausbauchen gemäss Fig. 5 gedehnt sind.
Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich Beutel aller denkbaren Konturen in Draufsicht und auch im Querschnitt erzielen (vgl. die Verpackungen gemäss den Fig. la und 6).
Dabei können übliche Aufreisskerben oder -linien vorgesehen sein, welche die gesiegelte Umrandung an der gewünschten Stelle zum Innenraum hin durchsetzen.
Als weiteres Beispiel wird nun der Formteil 40 nach Fig. 8 beschrieben. Dieser Formteil hat einen definiert angeordneten, z.B. mäanderförmigen ungesiegelten Bereich 38, der von den gesiegelten Bereichen 39 umgeben ist. Pfeile B und C deuten die Füll- und Entleerrichtung bzw. die Durchflussrichtung an.
Die Fig. 9 zeigt den Formteil nach Fig. 8 im Querschnitt in unbehandeltem Zustand. Fig. 10 zeigt den Formteil nach Klemmung der gesiegelten Bereiche 39 und Ausbauchung der ungeklemmten Bereiche 41, 42 des Materials zu einer Seite hin, während Fig. 11 den Formteil in aufgeblähtem Zustand darstellt.
Es können auch Beutel hergestellt werden, die zur Aufnahme von Injektionslösungen geeignet sind, die mittels einer in den Beutel eingestochener Injektionsnadel aus dem Beutel entnommen werden.
The invention relates to a method for producing packaging from two superimposed, flat material webs, which are bulged together to one side and connected to each other around the bulge area, after which the interior is inflated while turning inside a material web, and a device for performing the method.
Such a method is known in which two half-shells are deep-drawn from two film webs. Before filling, the half-shells are brought together and connected to one another. The deep drawing of the film webs requires complicated and expensive tools.
According to another known method, two foils lying flat on top of one another are sealed to one another at the contour of the packaging to be produced. The arrangement thus created is placed in the cavity of a mold and its interior space formed between the unbonded film material is inflated with compressed air. Expensive tools are also required to carry out this known method. However, this method is not suitable for shaping aluminum and aluminum-plastic composite material.
The invention is based on the object of eliminating the disadvantages mentioned.
The method according to the invention is characterized. that the material webs made of stretchable material are clamped during the bulging on the circumferential surfaces surrounding the bulging area, and that the connection of the material webs to one another takes place before or during the bulging performed with plastic deformation of the material webs.
When the unclamped film material surrounded by the clamped border bulges, it is inevitably stretched. The expansion takes place only for the purpose of turning inside out the film material of the film lying on the inside of the bulge. Due to the expansion, a larger packaging volume can be achieved with the same amount of packaging material in comparison with known methods. The bulging only requires the application of pressure from one side to the sheet material lying on top of one another. The effort required to bulge. i.e. Deformation of the film material can be comparatively small. All of this can make the implementation of the method and the device necessary for it very simple in comparison with known methods and also allows use on lightly built packaging machines.
By controlling the depth of the bulge, packs of different volumes can be produced with the same tool.
The interior, which is formed between the jointly bulged film areas, can be inflated by means of a fluid such as compressed air and at the same time opened at the intended filling zone and then filled from there, which can be particularly advantageous for powdery or solid fillings. The interior can also be inflated by the filling medium itself, which is useful for liquid or pasty fillers.
Both large bags with a capacity of 501 and more and small-volume packaging in the volume range 1 to
50 ml for holding liquid or pasty pharmaceuticals,
Cosmetic and food products and the like.
The device for carrying out the method is characterized by a clamping device for pressing together and holding the film material of the two films in the border areas. a pressure stamp for jointly bulging out the foil material of both foils placed within the border areas and an expanding device for pressing open the interior space formed between the connected foil material.
Since the pressure stamp does not require a counter-forming surface on the back or outside of the film material, the device can be greatly simplified in comparison to the known devices with regard to the use of tools.
The subject matter of the invention is explained in more detail below using the drawings, for example. Show it:
1 and 2, in a highly schematic top and side view, a device for producing packaging from two superimposed film strips;
FIG. La shows a side view of a packaging produced with the device according to FIG.
Fig. 3 in plan view of a prefabricated bag and the
4 to 6 show the bag in different process stages during processing into a package with the process according to the invention;
FIG. 7 shows a bag made from the prefabricated bag according to FIG. 3 using a conventional method; FIG.
Fig. 8 is a plan view of a molded part such as e.g.
Air cushions, coolers, heat exchangers etc .;
9 to 11 process stages in the processing and expansion of the molded part according to FIG. 8, and
12 and 13 are views similar to FIGS. 1 and 2 of an alternative embodiment.
According to FIGS. 1 and 2 foils made of a stretchable material such as aluminum, plastic or an aluminum-plastic composite material from two rolls 3 and 4 are pulled off and placed on top of each other in parallel. The film webs are pulled off, for example, with gradual conveyance by steps of length a or by multiples of a.
This length a corresponds to the width of the packaging to be produced from the film webs.
The film webs pass through two main stations 5 and 9. The station 5 has a clamping device with a clamping frame 6, one of which is arranged on each side of the two film webs 1, 2 and which can clamp the films against one another according to the contour of the packaging to be created. The clamping frame encloses a cavity 7 in which the film material is not clamped. A plunger 8 can be lowered into this cavity 7, the contour of which, viewed in plan view (FIG. 1), corresponds approximately to the contour of the cavity 7. When the pressure ram is lowered into the cavity 7 under pressure in the direction of the arrow A, it presses the film material of the two films located in the cavity 7 outwards together while stretching. The path of the plunger 8 can be made larger or smaller depending on the desired depth of the bulge.
In any case, however, this path is dimensioned so large that the stretch is a permanent stretch.
In the device shown, the peripheral surfaces of the cavity 7 are simultaneously heat-sealed in the clamped state. This heat sealing can, however, already take place beforehand at another sealing station connected upstream of station 5, which is shown in broken lines in FIG. 1 and denoted by reference numeral 10. The surface 11 to be sealed, which coincides with the base of the clamping frame 6, is cross-hatched in FIG. 1 for clarity. At 12 an unsealed point can be seen, which serves as a filling opening.
The bulged areas of the two foils 1 and 2 are denoted by 21 and 22 in FIG. These bulged
Areas 21, 22 are practically close to one another in the state at station 5 and form an interior space with a volume of zero.
At the station 9, a mouthpiece 13 is pushed through the filling opening 12 and the interior space between the two film areas 21, 22 is inflated through this mouthpiece 13. As a result, the inner film area 21 is turned inside out, and the packaging is given a shape which is determined by the areas 21, 22, which are now symmetrically bulged on both sides (FIG. 1 a). The interior space 14 now bounded by the previous areas 21, 22 has a considerable volume due to the expansion achieved when the film areas 21, 22 bulge at the station 5.
The expansion of the interior 14, i. the inside film area 21 is turned inside out either with compressed air and then the filling or with the help of the filling medium itself.
The finished pack can then be separated from the film webs, or a number of packs can be separated from the web to obtain strip packs of 10 or any number of individual units, which can later be torn off individually by hand via embossed perforations.
Another embodiment is shown in FIGS. Here, at station 5a, which corresponds to station 5 in FIG. 1, the mouthpiece 13 is pushed between the two foils 21, 22 and into the interior space to be formed. Station 9 is thus omitted. As can be seen from the method steps shown in FIG. 13, the plunger 8 remains in contact with the inner film area 21 during the inflation and in particular when it is turned inside out, i.e. it rests on the film area 21 during the period of inflation and eversion. This prevents it from turning inside out suddenly, which can lead to wrinkles. could lead to non-uniformities in the thickness of the film, weak points or even cracks.
FIG. 3 shows a prefabricated bag in plan view, which can be processed into a filled package in the manner explained with reference to FIGS. 1 and 2. Here, as in FIGS. 3 and 8, sealed border areas are shown cross-hatched. The bag 30 according to FIG. 3 is fed to a station corresponding to station 5 in the cross-sectional configuration shown in FIG One side bulging, stretched, superimposed film areas 31, 32 arise.
Subsequently, by means of a pressure medium (compressed air or filling medium) introduced through a filling opening left at 33, the film area 31 is turned outward so that the symmetrical cross-sectional configuration according to FIG. 6 is created.
As a comparison, FIG. 7 shows a bag 35 which is filled without using the method described. The comparison shows that the interior space 34 of the bag according to FIG. 6 is considerably larger than the interior space 34 'of the bag according to FIG.
7 is. The difference in size results from the fact that the walls 31, 32 of the bag shown in FIG. 6 are stretched when bulging according to FIG.
With the method described, bags of all conceivable contours can be achieved in plan view and also in cross section (cf. the packaging according to FIGS. 1 a and 6).
Conventional tear notches or lines can be provided, which penetrate the sealed border at the desired point towards the interior.
As a further example, the molded part 40 according to FIG. 8 will now be described. This molded part has a defined, e.g. Meandering unsealed area 38 which is surrounded by the sealed areas 39. Arrows B and C indicate the direction of filling and emptying or the direction of flow.
FIG. 9 shows the molded part according to FIG. 8 in cross section in the untreated state. FIG. 10 shows the molded part after the sealed areas 39 have been clamped and the unclamped areas 41, 42 of the material bulge to one side, while FIG. 11 shows the molded part in an inflated state.
Bags can also be produced which are suitable for holding injection solutions which are removed from the bag by means of an injection needle inserted into the bag.