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WO2001021382A1 - Anlage zur herstellung von kunststoffbechern - Google Patents

Anlage zur herstellung von kunststoffbechern Download PDF

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Publication number
WO2001021382A1
WO2001021382A1 PCT/DE2000/002846 DE0002846W WO0121382A1 WO 2001021382 A1 WO2001021382 A1 WO 2001021382A1 DE 0002846 W DE0002846 W DE 0002846W WO 0121382 A1 WO0121382 A1 WO 0121382A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cup
deep
plastic
plastic cups
flat
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/002846
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Heinz Wilke
Original Assignee
Werner Heinz Wilke
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29916659U external-priority patent/DE29916659U1/de
Priority claimed from DE29919444U external-priority patent/DE29919444U1/de
Application filed by Werner Heinz Wilke filed Critical Werner Heinz Wilke
Priority to DE10082845T priority Critical patent/DE10082845D2/de
Priority to AU74034/00A priority patent/AU7403400A/en
Publication of WO2001021382A1 publication Critical patent/WO2001021382A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/02—Combined thermoforming and manufacture of the preform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C3/00—Labelling other than flat surfaces
    • B65C3/06—Affixing labels to short rigid containers
    • B65C3/08—Affixing labels to short rigid containers to container bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2795/00—Printing on articles made from plastics or substances in a plastic state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2795/00—Printing on articles made from plastics or substances in a plastic state
    • B29C2795/002—Printing on articles made from plastics or substances in a plastic state before shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor

Definitions

  • the invention relates to a plant for the production of plastic cups.
  • plastic cups When the plastic cups are thermoformed from the film web, plastic cups are initially created which are still connected to one another via their cup edge. The plastic cups are then separated using punching tools. This results in a scrap of about a third of the film web, which is returned by the cup manufacturer to the film manufacturer for reuse. This means an increased expenditure of time, transportation and costs.
  • the formation of a dimensionally stable, rigid cup rim or cup base by deep drawing is time-consuming and difficult. This can be seen from the fact that the cooling of these areas represents the bottleneck of this production process, thus determining the number of cycles / production output. The need to cool down causes considerable effort for the deep-drawing tool, especially for the rim of the cup.
  • the invention has for its object that the processing of plastic cups, d. H. deep-drawing plastic cups, and making the subsequent sheathing more economically efficient.
  • the preform (cup form or semifinished product) instead of flat plastic film and a device for deep-drawing the plastic cups is intended to deep-draw the plastic cups from an injection-molded, almost flat preform.
  • the preform already has its dimensionally stable, stiff cup rim and its dimensionally stable, stiff cup base and has an annular material supply connecting the cup edge and the cup base.
  • the device comprises means for pulling the material supply apart.
  • the flat, transparent and non-transparent preforms can be easily transported and stored.
  • the flat shape requires only a small amount of space.
  • Different basic forms can be offered.
  • the preforms can be handled easily and simply. Production can be carried out on site by the operator of a bottling plant. No waste is incurred by using the injection molded preforms. Punching tools for separating the plastic cups are not required because the preforms are already separated.
  • a preform and a flat casing (flat sleeve, pressure carrier) for the later plastic cup can be combined with one another in such a way that the plastic cup is deep-drawn from the preform into the casing.
  • the system according to the invention can be an autonomous production system or also part of a filling system and can be integrated into this.
  • the system according to the invention can help to dissolve the strict demarcation between FFS ("forming, filling, closing") and FS ("forming, closing”). Because it is conceivable that the manufacturing plant according to the invention replaces the first stage (molding) of an FFS plant.
  • the plant according to the invention for the production of plastic cups can be part of an FFS plant which, in addition to the dosing station and the closing station, has a deep-drawing station.
  • thermoforming station By integrating or combining the thermoforming station and the device for erecting jackets with an FFS system or another filling system, the food processing industry is provided with an overall system in which plastic cups are molded and filled and at the same time a separate jacket is carried out. This increases the economy when operating the entire system. Thin-walled plastic cups are stabilized and labeled by the applied coating. In view of the greatly simplified production, it is conceivable that the manufacture and filling of plastic cups will be carried out in one hand in the future.
  • the device for erecting sheaths has a storage device (magazine) for storing the flat-folded sheaths.
  • the storage device can be provided inside or outside the system or the device for erecting jackets.
  • the sheathing of the plastic cups can either be formed by cardboard sleeves or by preferably transparent plastic sleeves. Cardboard sleeves and plastic sleeves can be printed before they are connected to the cups, thereby providing a much higher print quality than with circular printing, which is used to print directly on finished cups. In addition to the qualitative disadvantages of circular printing, there are higher costs.
  • a tab with an EAN code is provided on the sheathing in the bottom area, which means that the cups can be scanned more quickly at a supermarket checkout compared to codes on the cup wall, as they have to be accepted for round printing, which does not reach the bottom of the cup.
  • the deep-drawing station has means, preferably heating elements, and a mandrel or stamp for pressing into the molding, only the annular material supply being expanded.
  • the heating energy during deep drawing is sustainably reduced and thus the cooling requirement, which directly increases the number of cycles / output.
  • the tool requirement for deep drawing is reduced.
  • Punching station and tools are completely eliminated.
  • Injection molding is advantageously combined with deep drawing, so that a method for producing plastic cups with the following method steps is proposed: 1. Injection molding of an almost flat-lying preform, which has a dimensionally stable, stiff cup rim, a dimensionally stable, stiff cup bottom and an annular supply of material which can be pulled apart by deep drawing between the finished cup rim and the finished cup bottom; 2. Device for deep drawing the plastic cup from the preform.
  • a preform with a dimensionally stable, rigid cup rim and a dimensionally stable, rigid cup base is produced by injection molding.
  • the thin cup wall is created later by deep drawing, which can play out its most important advantage over injection molding (ideal for complexly shaped areas), namely the drawing of heated plastic over long distances to very small wall thicknesses.
  • Fig. 2 is a perspective view of an injection molded preform
  • Fig. 3 is a perspective view of the subsequently from
  • FIG. 4 shows a plan view of a blank of a cardboard tube spread out flat
  • Fig. 5 is a plan view of the flat folded, made from the blank of Fig. 4 cardboard tube.
  • a plant for the production and filling of plastic cups 1 comprises a deep-drawing station 2.
  • a device 3 for injection molding an intermediate product is produced by processing a granulate, a powder or another starting form from a plastic material.
  • a preform is produced as an intermediate product, as is shown in FIG. 2.
  • This almost flat lying, flat preform is further processed in the deep-drawing station 2 by deep drawing to a three-dimensional end product, the finished plastic cup.
  • This thin-walled plastic cup can then be filled with a liquid food such as yogurt.
  • the devices 2 and 3 are generally separated from one another, so that manufactured preforms are delivered as intermediate products to an operator of the deep-drawing station 2, stored and processed there to form a plastic cup.
  • the preform can preferably be printed on the bottom with an EAN code. Due to the flat profile of the preform, comparable to a lid, the lid printing technique (with up to six colors) can be used for printing. These are extremely fast-running, low-cost printing machines, the productivity of which can be increased by first leaving the preforms in pairs in order to print on them in a two-way manner.
  • Such multi-colored printing equipment of the preform is particularly advantageous if the initial bottom of the preform later opens, i.e. For example, the lid to be opened and closed should be sprayed with the lid part. The filling opening would then be welded firmly to the edge of the cup with a base film. In such a case one would have a conical cup, a cone; a cup that tapers upwards for a change.
  • the plastic cups to be filled are molded from the preform in the deep-drawing process.
  • the plastic cups are filled to the exact volume.
  • flat-folded, cuff-like casings are namely cardboard tubes (see FIGS. 2 and 3), isolated and erected, which are accommodated in a storage device 6.
  • the plastic cups are then inserted into the cardboard sleeves.
  • the closing station 7 the filling opening of the cups is hermetically sealed with an aluminum cover film which is removed from a material supply 8.
  • This embodiment relates to a possible combination of the manufacture and filling of plastic cups. It goes without saying that the production and filling can also be separate from one another.
  • FIG. 2 shows how a preform 9 leaves the device 3 as an intermediate product.
  • the preform 9 has a rigid cup rim 10 and a rigid cup base 11.
  • the cup rim 10 and the cup base 11 are connected to one another via an annular material supply 12 of low height.
  • the preform 9 is formed almost flat and can be easily stacked and stored.
  • the preform 9 requires little space.
  • the ring-shaped material supply 1 2 can be heated and plasticized in the device 2, so that the ring-shaped material supply 12 can be expanded to a thin cup wall 13 by deep drawing without changing or impairing the rigidity and shape of the cup rim 10 and the cup base 11 ,
  • the thermoformed plastic cup 14 produced is shown in FIG. 3.
  • the device 2 comprises a stamp which removes the cup base 11 and the cup rim 10 from one another.
  • the manufactured plastic cup can also show other geometric cross-sectional shapes.
  • the cup base can also be designed differently and can be provided with feet, for example.
  • a so-called tamper-proof device can also be injected onto the preform 9.
  • the plastic cup 14 is encased in the device 7 and surrounded with a printed cardboard or plastic sleeve.
  • 4 shows a plan view of a flat blank of the cardboard tube 20 for plastic cups with a round cross section.
  • the cardboard tube walls 21 and 22 are glued in the erected state of the cardboard tube 20 to a closed belt with an overlap seam 23.
  • the connection of the cardboard tube wall 21 to the cardboard tube wall 22 could, however, also be achieved by another conceivable fastening.
  • the cardboard tube 20 could have additional fold lines so that plastic cups with a different cross-sectional shape, for example square or rectangular, can be encased.
  • the cardboard tube 20 can also be so stable that a thin-walled plastic cup is stabilized by the cardboard tube and in particular very thin-walled plastic cups can be used.
  • the finished glued cardboard tube 20 can be folded flat along the fold lines 24 and 25. This enables space-saving storage and transport.
  • the fold line 25 is later no longer perceived in a finished coated plastic cup. The fold practically disappears in or under the edge of the overlap.
  • At least one flap 26 is attached to one of the cardboard tube walls 21, 22 on which the EAN code denoting the goods and possibly other information are located. After completion of the plastic cup with the cardboard sleeve 20, the tab 26 rests against the bottom of the plastic cup, so that the plastic cup in the erected state can simply be pulled over the scanner cash registers customary in retail.
  • One or more tabs 26 can be provided on one or more sides in the bottom area of the cardboard tube 20 and also form a fold-out tube base when the cardboard sleeve 20 is pulled onto a plastic cup.
  • the cardboard sleeves 20 taper towards the bottom, so that a positive connection with a plastic cup can be achieved.
  • it is also conceivable to produce the sheathing of the plastic cup from plastic This would have the advantage that the consumer does not necessarily have to separate the cardboard tube from the plastic cup and both can be thrown into the same waste container.
  • the plastic sleeve could be made of transparent plastic, which enables printing on the side abutting the cup wall. This would protect the print from abrasion.
  • FIG. 5 shows a plan view of a cardboard tube 20 folded flat along the fold lines 24 and 25 and glued from a blank according to FIG. 4.
  • the cardboard tube wall 21 lies above the cardboard tube wall 22.
  • the at least one flap 26 can be folded flat Condition either be folded outwards, or folded into the inside of the cardboard tube, as indicated by the dashed line. Folding the tab 26 into the interior of the cardboard tube 20 has the advantage that the tab 26 is automatically expanded when the cup is inserted into the cardboard tube.
  • Thermoforming station Dosing station Erecting device Storage device Closing station Material supply Preform cup edge Cup base Ring-shaped material supply Cup wall Plastic cup

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)

Abstract

Eine Anlage (1) zur Herstellung von Kunststoffbechern umfasst eine Tiefziehstation (2) zum Tiefziehen der Kunststoffbecher aus einer spritzgegossenen, nahezu flach liegenden Vorform, die einen formstabilen, steifen Becherrand, einen formstabilen, steifen Becherboden und einen den Becherrand und den Becherboden verbindenden, ringförmigen Materialvorrat aufweist. Die Tiefziehstation besitzt Mittel zum Auseinanderziehen des Materialvorrats. Weiterhin umfasst die Anlage (1) eine Einrichtung (5) zum Aufrichten von vereinzelten, flach gefalteten manschettenartigen Ummantelungen der Kunststoffbecher und Zusammenführen der Kunststoffbecher und der Ummantelungen. Die Verarbeitung von Kunststoffbechern in der Anlage (1), d. h. das Tiefziehen von Kunststoffbechern und die anschließende Ummantelung der Kunststoffbecher wurde dadurch wirtschaftlich effizienter gestaltet.

Description

Anlage zur Herstellung von Kunststoffbechern
B E S C H R E I B U N G
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Kunststoffbechern.
Es ist bekannt, als Ausgangsprodukt für Kunststoffbecher Folien aus Kunststoff herzustellen, um daraus durch Tiefziehen Kunststoffbecher als Endprodukt herzustellen. Folien und Kunststoffbecher werden getrennt voneinander gefertigt.
Beim Tiefziehen der Kunststoffbecher aus der Folienbahn entstehen zunächst Kunststoffbecher, die noch über ihren Becherrand miteinander verbunden sind. Eine Vereinzelung der Kunststoffbecher wird anschließend durch Stanzwerkzeuge durchgeführt. Hierdurch kommt es zu einem Ausschuss von etwa einem Drittel der Folienbahn, der vom Becherhersteller wieder an den Folienhersteller zur Wiederverwendung zurückgegeben wird. Dies bedeutet einen erhöhten Aufwand an Zeit, Transport und Kosten. Zudem gestaltet sich die Ausbildung eines formstabilen, steifen Becherrands bzw. Becherbodens durch Tiefziehen zeitaufwendig und schwierig. Das zeigt sich daran, dass das Abkühlen dieser Bereiche den Engpass dieses Fertigungsablaufs darstellt, somit die Taktzahl/Produktionsleistung bestimmt. Der Zwang zum Abkühlen verursacht besonders für den Becherrand einen erheblichen Aufwand beim Tiefziehwerkzeug.
Als Abfüllanlagen werden beispielsweise von der Joghurt verarbeitenden Lebensmittelindustrie unter der Abkürzung FFS-Anlagen oder FFS-Maschinen (Es bedeuten: F = Formen, Tiefziehen, F = Füllen, S = Verschließen) verwendet. Bekannt sind auch sog. FS-Abfüllanlagen, die mit bereits gefertigten Bechern beginnen. Mit Hilfe dieser Abfüllanlagen können Kunststoffbecher mit einem flüssigen, pastösen, pulvrigen, festen oder granulierten Gut abgefüllt und sicher mit einem Deckel über einen Siegelrand verschlossen werden.
Probleme bereitet die kostengünstige Bedruckung und Etikettierung der Kunststoffbecher mit Produktinformationen insbesondere mit einer EAN-Codierung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das die Verarbeitung von Kunststoffbechern , d. h. das Tiefziehen von Kunststoffbechern, und die anschließende Ummantelung wirtschaftlich effizienter zu gestalten.
Diese Aufgabe wird durch eine Anlage gemäß Patentanspruch 1 , eine Tiefziehstation gemäß Patentanspruch 7, eine Einrichtung gemäß Patentanspruch 8 und die Verwendung einer Vorform gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Die Vorform (Becherformling oder Halbzeug) an Stelle von flacher Kunststoffolie und eine Einrichtung zum Tiefziehen der Kunststoffbecher ist dazu vorgesehen, die Kunststoffbecher aus einer spritzgegossenen, nahezu flach liegenden Vorform tiefzuziehen. Die Vorform bringt ihren formstabilen, steifen Becherrand und ihren formstabilen, steifen Becherboden schon mit und weist einen den Becherrand und den Becherboden verbindenden, ringförmigen Materialvorrat auf. Die Einrichtung umfasst Mittel zum Auseinanderziehen des Materialvorrats.
Die flach liegenden, transparenten und nicht-transparenten Vorformen lassen sich leicht transportieren und bevorraten. Die flach liegende Form erfordert nur einen geringen Platzbedarf. Es können unterschiedliche Grundformen angeboten werden. Die Vorformen lassen sich unkompliziert und einfach handhaben. Die Fertigung kann vor Ort durch den Betreiber einer Abfüllanlage erfolgen. Durch Verwendung der spritzgegossenen Vorformen fällt kein Ausschuss an. Stanzwerkzeuge zur Vereinzelung der Kunststoffbecher werden nicht benötigt, weil die Vorformen bereits vereinzelt sind. Eine Vorform und eine flache Ummantelung (Flachhülse, Druckträger) für den späteren Kunststoffbecher können in einer Weise miteinander kombiniert werden, dass der Kunststoffbecher aus der Vorform in die Ummantelung hinein tiefgezogen wird.
Die erfindungsgemäße Anlage kann eine autonome Fertigungsanlage oder auch Teil einer Abfüllanlage und in diese integriert sein. Die erfindungsgemäße Anlage kann dazu beitragen, die strikte Abgrenzung zwischen FFS („Formen, Füllen, Schließen") und FS („Formen, Schließen") aufzulösen. Denn es ist denkbar, dass die erfindungsgemäße Herstellungsanlage die erste Stufe (Formen) einer FFS-Anlage ablöst. Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Kunststoffbechern kann Teil einer FFS-Anlage sein, die zusätzlich zur Dosierstation und der Verschließstation eine Tiefziehstation aufweist. Der Lebensmittel verarbeitenden Industrie wird durch Integration oder Kombination der Tiefziehstation und der Einrichtung zum Aufrichten von Ummantelungen mit einer FFS-Anlage oder einer anderen Abfüllanlage eine Gesamtanlage bereit gestellt, in der Kunststoffbecher geformt und abgefüllt werden und gleichzeitig eine separate Ummantelung vorgenommen wird. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit beim Betrieb der Gesamtanlage. Dünnwandig geformte Kunststoffbecher werden durch die aufgebrachte Ummantelung stabilisiert und etikettiert. Es ist angesichts der starken Vereinfachung der Herstellung vorstellbar, dass die Herstellung und Abfüllung von Kunststoffbechern zukünftig in einer Hand durchgeführt werden.
Das Arbeiten mit flach zusammengefalteten Ummantelungen (Flachhülsen) ist auch bei der geteilten Fertigung ein Gewinn, die dann mit zwar vorgefertigten Kunststoffbechern beginnt, welche aber eine den Druck tragende Außenhülle erst nach dem Befüllen und Verschließen hinzugefügt bekommen. Der Kontakt von Druckfarbe mit der Innenwand des Nachbarbechers wird vermieden. Eine potentielle Verschmutzungsgefahr, die mit einer erhöhten Verkeimung mit den sich daraus entwickelnden Bakterien verbunden sein kann, kann nicht auftreten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung zum Aufrichten von Ummantelungen eine Bevorratungseinrichtung (Magazin) zum Bevorraten der flach gefalteten Ummantelungen auf. Die Bevorratungseinrichtung kann innerhalb oder außerhalb der Anlage oder der Einrichtung zum Aufrichten von Ummantelungen vorgesehen sein. Vorzugsweise stehen mehrere Bevorratungseinrichtungen zur Verfügung, damit unterschiedliche Etiketten für unterschiedlich befüllte Becher bereit gestellt werden können.
Die Ummantelung der Kunststoffbecher kann entweder durch Kartonhülsen oder durch vorzugsweise durchsichtige Kunststoffhülsen ausgebildet sein. Kartonhülsen und Kunststoffhülsen können bedruckt werden, bevor sie mit den Bechern verbunden werden, und dadurch eine wesentlich höhere Druckqualität bereit stellen als beim Runddruck, mit dem direkt auf fertige Becher gedruckt wird. Zu den qualitativen Nachteilen des Runddrucks kommen zudem höhere Kosten. An den Ummantelungen ist im Bodenbereich eine Lasche mit einem EAN-Code vorgesehen, wodurch ein schnelleres Einscannen der Becher an einer Supermarkt- Kasse erreicht wird gegenüber Codierungen auf der Becherwand, wie sie beim Runddruck hingenommen werden müssen, der den Becherboden nicht erreicht.
Die Tiefziehstation weist Mittel, vorzugsweise Heizelemente und einen Dorn oder Stempel zum Eindrücken in den Formung auf, wobei lediglich der ringförmige Materialvorrat expandiert wird. Die Heizenergie beim Tiefziehen wird nachhaltig gesenkt und damit der Kühlbedarf, was direkt die Taktzahl/Leistung steigert. Der Werkzeugbedarf beim Tiefziehen wird reduziert. Stanzstation und -Werkzeuge entfallen ganz. Das Spritzgießen wird vorteilhaft mit dem Tiefziehen kombiniert, so dass ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffbechern mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen wird : 1 . Spritzgießen einer nahezu flachliegenden Vorform, die einen formstabilen, steifen Becherrand, einen formstabilen, steifen Becherboden und einen ringförmigen, durch Tiefziehen auseinander ziehbaren Materialvorrat zwischen fertigem Becherrand und fertigem Becherboden aufweist; 2. Einrichtung zum Tiefziehen des Kunststoffbechers aus der Vorform. Es wird eine Vorform mit einem formstabilen steifen Becherrand und einem formstabilen steifen Becherboden durch Spritzgießen hergestellt. Die dünne Becherwand entsteht später durch Tiefziehen, das hier seinen wichtigsten Vorzug gegenüber Spritzgießen (ideal für kompliziert ausgeformte Bereiche) ausspielen kann, nämlich das Ziehen von erwärmtem Kunststoff über lange Strecken zu sehr geringen Wandstärken.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage und deren Einrichtungen sind in der schematischen, nicht maßstäblichen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen prinzipiellen Betriebsablauf der Anlage;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer spritzgegossenen Vorform als
Zwischenprodukt zur Herstellung eines dünnwandigen Kunststoffbechers;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des anschließend aus dem
Zwischenprodukt tiefgezogenen, hergestellten Kunststoffbechers als Endprodukt.
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen flach ausgebreiteten Zuschnitt einer Kartonhülse;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die flach gefaltete, aus dem Zuschnitt nach Fig. 4 gefertigte Kartonhülse. Fig. 1 verdeutlicht, dass eine Anlage zur Herstellung und zum Abfüllen von Kunststoffbechern 1 eine Tiefziehstation 2 umfasst. In einer Einrichtung 3 zum Spritzgießen entsteht ein Zwischenprodukt unter Verarbeitung eines Granulats, eines Pulvers oder einer sonstigen Ausgangsform aus einem Kunststoff material. Mit Hilfe der Einrichtung 3 entsteht als Zwischenprodukt eine Vorform, wie sie in der Fig. 2 gezeigt ist. Diese nahezu flach liegende, flächenhafte Vorform wird in der Tiefziehstation 2 durch Tiefziehen zu einem dreidimensionalen Endprodukt, dem fertigen Kunststoffbecher, weiterverarbeitet. Dieser dünnwandige Kunststoffbecher kann anschließend mit einem flüssigen Nahrungsmittel wie beispielsweise Joghurt befüllt werden.
Die Einrichtungen 2 und 3 sind in der Regel voneinander getrennt, so dass gefertigte Vorformen als Zwischenprodukte an einen Betreiber der Tiefziehstation 2 angeliefert, bevorratet und dort zu einem Kunststoffbecher verarbeitet werden. Die Vorform kann am Boden vorzugsweise mit einem EAN-Code bedruckt werden. Auf Grund des flachen Profils der Vorform, einem Deckel vergleichbar, kann zum Bedrucken die Deckeldrucktechnik (mit bis zu sechs Farben) eingesetzt werden. Das sind extrem schnell laufende, mit geringen Kosten druckende Maschinen, deren Produktivität noch erhöht werden kann, indem die Vorformen zunächst in Paaren beieinander belassen werden, um sie doppelnutzig zu bedrucken. Solche vielfarbigen Druckausstattungen der Vorform sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der anfängliche Boden der Vorform später zur Öffnung, d.h. beispielsweise zum zu öffnenden und zu schließenden Deckel, werden soll, indem man den Deckelteil schon gleich mit anspritzt. Die Füllöffnung würde dann nach dem Befüllen am Becherrand mit einer Bodenfolie fest verschweißt. Man hätte in einem solchen Fall einen gegenkonischen Becher, einen Kegel; ein Becher, der sich zur Abwechslung nach oben hin verjüngt.
In der Tiefziehstation 2 werden die zu befüllenden Kunststoffbecher aus der Vorform im Tiefziehverfahren geformt. In der Dosierstation 4 werden die Kunststoffbecher volumengenau befüllt. In der darauf folgenden Aufrichteinrichtung 5 werden flach gefaltete, manschettenartige Ummantelungen, nämlich Kartonhülsen (siehe Fign. 2 und 3), vereinzelt und aufgerichtet, die in einer Bevorratungsvorrichtung 6 untergebracht sind. Anschließend werden die Kunststoffbecher in die Kartonhülsen eingeführt. Allerdings ist es auch möglich, die Aufrichteinrichtung 5 direkt nach der Tiefziehstation 2 oder direkt nach einer Verschließstation 7 anzubringen. In der Verschließstation 7 wird die Einfüllöffnung der Becher hermetisch mit einer Deckelfolie aus Aluminium verschlossen, die einem Materialvorrat 8 entnommen werden. Dieses Ausführungsbeispiel betrifft eine mögliche Kombination der Herstellung und Abfüllung von Kunststoffbechern. Es versteht sich, dass die Herstellung und Abfüllung auch voneinander getrennt sein können.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, wie eine Vorform 9 als Zwischenprodukt die Einrichtung 3 verlässt. Die Vorform 9 weist einen steifen Becherrand 10 und einen steifen Becherboden 1 1 auf. Der Becherrand 10 und der Becherboden 1 1 sind über einen ringförmigen Materialvorrat 12 geringer Höhe miteinander verbunden. Die Vorform 9 ist nahezu flach liegend ausgebildet und kann leicht gestapelt und bevorratet werden. Die Vorform 9 benötigt einen geringen Platzbedarf.
Der ringförmige Materialvorrat 1 2 kann in der Einrichtung 2 erhitzt und plastifiziert werden, so dass der ringförmige Materialvorrat 12 durch Tiefziehen zu einer dünnen Becherwand 13 expandiert werden kann, ohne die Steifigkeit und Form des Becherrands 10 und des Becherbodens 1 1 zu verändern oder zu beeinträchtigen. Der hergestellte tiefgezogene Kunststoffbecher 14 ist in der Fig. 3 dargestellt. Die Einrichtung 2 umfasst einen Stempel, der den Becherboden 1 1 und den Becherrand 10 voneinander entfernt.
Selbstverständlich kann der gefertigte Kunststoffbecher auch andere geometrische Querschnittsformen ausweisen. Der Becherboden kann ebenso unterschiedlich gestaltet sein und beispielsweise mit Füßen versehen sein. An der Vorform 9 kann eine sogenannte Erstöffnungssicherung mitgespritzt werden. Für das Endprodukt wird der Kunststoffbecher 14 in der Einrichtung 7 ummantelt und mit einer bedruckten Karton- oder Kunststoffhülse umgeben. In der Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen flachliegenden Zuschnitt der Kartonhülse 20 für Kunststoffbecher mit einem runden Querschnitt zu erkennen. Die Kartonhülsen wände 21 und 22 werden im aufgerichteten Zustand der Kartonhülse 20 zu einem geschlossenen Gürtel mit einer Überlappungsnaht 23 verklebt. Die Verbindung der Kartonhülsenwand 21 mit der Kartonhülsenwand 22 könnte allerdings auch durch eine andere denkbare Befestigung zustande kommen. Außerdem könnte die Kartonhülse 20 noch zusätzliche Falzlinien aufweisen, so daß Kunststoffbecher mit einer anderen Querschnittsform, z.B. quadratisch oder rechteckig, ummantelt werden können. Die Kartonhülse 20 kann auch so stabil sein, so daß ein dünnwandiger Kunststoffbecher durch die Kartonhülse stabilisiert wird und insbesondere sehr dünnwandige Kunststoffbecher verwendet werden können. Die fertig geklebte Kartonhülse 20 kann entlang den Falzlinien 24 und 25 flach gefaltet werden. Dies ermöglicht eine platzsparende Lagerung und einen platzsparenden Transport. Die Falzlinie 25 wird später bei einem fertigen ummantelten Kunststoffbecher nicht mehr wahrgenommen. Der Falz verschwindet praktisch in bzw. unter der Kante der Überlappung. Mindestens eine Lasche 26 ist an einer der Kartonhülsenwände 21 , 22 angebracht auf der sich der die Ware bezeichnende EAN-Code und möglicherweise andere Informationen befinden. Die Lasche 26 liegt nach Fertigstellung des Kunststoffbechers mit der Kartonhülse 20 am Boden des Kunststoffbechers an, so daß der Kunststoffbecher in aufgerichtetem Zustand einfach über die im Einzelhandel üblichen Scannerkassen gezogen werden kann.
Ein oder mehrere Laschen 26 können an einer oder mehreren Seiten im Bodenbereich der Kartonhülse 20 vorgesehen sein und auch einen ausklappbaren Hülsenboden ausbilden, wenn die Kartonhüise 20 auf einen Kunststoffbecher aufgezogen wird. Die Kartonhülsen 20 laufen zum Boden hin konisch zu, so daß eine formschlüssige Verbindung mit einem Kunststoffbecher zustande kommen kann. Es ist aber auch denkbar, die Ummantelung des Kunststoffbechers aus Kunststoff herzustellen. Dies hätte den Vorteil, daß der Verbraucher die Kartonhülse nicht unbedingt von dem Kunststoffbecher trennen muß und beide in den gleichen Abfallbehälter geworfen werden können. In einer besonderen Ausgestaltung könnte die Kunststoffhülse aus durchsichtigem Kunststoff sein, was ein Bedrucken der an die Becherwand anliegenden Seite ermöglicht. Dadurch wäre der Aufdruck vor Abrieb geschützt.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine entlang den Falzlinien 24 und 25 flach gefaltete, aus einem Zuschnitt nach Fig. 4 geklebte, Kartonhülse 20. In dieser Darstellung liegt die Kartonhülsenwand 21 über der Kartonhülsenwand 22. Die mindestens eine Lasche 26 kann im flach gefalteten Zustand entweder nach außen geklappt sein, oder aber in das innere der Kartonhülse geklappt sein, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Das Einklappen der Lasche 26 in das Innere der Kartonhülse 20 hat den Vorteil, daß die Lasche 26 automatisch beim Einführen des Bechers in die Kartonhülse ausgeklappt wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
Anlage Einrichtung zum Spritzgießen Tiefziehstation Dosierstation Aufrichteinrichtung Bevorratungsvorrichtung Verschließstation Materialvorrat Vorform Becherrand Becherboden Ringförmiger Materialvorrat Becherwand Kunststoff becher
Kartonhülse Kartonhülsenwand Kartonhülsenwand Überlappungsnaht Falzlinie Falzlinie Lasche

Claims

A N S P R U C H E
1. Anlage zur Herstellung von Kunststoffbechern (14) mit
i) einer Tiefziehstation (2) zum Tiefziehen der Kunststoff becher (14) aus einer spritzgegossenen, nahezu flach liegenden Vorform (9), die einen formstabilen, steifen Becherrand (10), einen formstabilen, steifen Becherboden (1 1 ) und einen den Becherrand (10) und den Becherboden (1 1 ) verbindenden, ringförmigen Materialvorrat (1 1 ) aufweist, wobei die Tiefziehstation Mittel zum Auseinanderziehen des Materialvorrats (1 1 ) umfasst; und ii) mit einer Einrichtung (5) zum Aufrichten von vereinzelten, flach gefalteten manschettenartigen Ummantelungen (20) der
Kunststoff becher (14) und zum Zusammenführen der Kunststoff becher (14) und der Ummantelungen (20).
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch ein Heizelement und einen Dorn oder Stempel zum Eindrücken in die Vorform (9) ausgebildet sind.
3. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (5) eine Bevorratungseinrichtung (6) zum Bevorraten der flach gefalteten Ummantelungen (20) aufweist.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (5) Elemente zum Aufrichten der Ummantelungen (20) mittels Unterdruck (Sauger) aufweist.
5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung durch eine flach liegende Kartonhülse (20) ausgebildet ist.
6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung durch eine vorzugsweise durchsichtige flach liegende Kunststoffhülse ausgebildet ist.
7. Tiefziehstation (2) zur Verwendung in einer Anlage gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, zum Tiefziehen der Kunststoff becher (14) aus einer spritzgegossenen, nahezu flach liegenden Vorform (9), die einen formstabilen, steifen Becherrand (10), einen formstabilen, steifen Becherboden (1 1 ) und einen den Becherrand (10) und den Becherboden (1 1 ) verbindenden, ringförmigen Materialvorrat (12) aufweist, wobei Tiefziehstation Mittel zum Auseinanderziehen des Materialvorrats (12) umfasst
8. Einrichtung (5) zur Verwendung in einer Anlage gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, zum Aufrichten von vereinzelten, flach gefalteten manschettenartigen Ummantelungen (20) der Kunststoff becher (14) und zum Zusammenführen der Kunststoffbecher (14) und der Ummantelungen
(20).
9. Vorform (9) aus Kunststoff, die durch Spritzgießen nahezu flach liegend hergestellt und zur Weiterverarbeitung durch eine Tiefziehstation (2) zum Tiefziehen von Kunststoffbechern (14) aus der Vorform (9) vorgesehen ist, die einen formstabilen, steifen Becherrand (10) und einen formstabilen, steifen Becherboden (1 1 ) aufweist, die über einen ringförmigen, durch Tiefziehen auseinander ziehbaren Materialvorrat (1 2) miteinander verbunden sind.
10. Vorform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Becherboden (1 1 ) mittels Deckeldrucktechniken bedruckbar ist.
1 1. Vorform nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Becherrand (10) Erstöffnungssicherungen oder Mittel zum späteren Anbringen eines Drehverschlusses ausgebildet sind.
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