Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR DEEP DRAWING DEFORMABLE MATERIAL AND FILLING MOULDED BODIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/082546
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing moulded bodies (100 ), especially hollow bodies or packaging, whereby a deformable material forming the body is adapted (50, 70) to a matrix mould by means of a liquid acting as a patrix liquid. Preferably, the patrix liquid is heated in order to support the deep-drawing process. The invention also relates to a device for producing hollow bodies wherein a deformable material is adapted to a matrix by means of a liquid matrix. The invention also relates to the uses of the inventive device including simultaneous production and filling (130) processes and optionally sealing a packaging container.

Application Number:
PCT/EP2003/003388
Publication Date:
October 09, 2003
Filing Date:
April 01, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KORTSCHACK FRITZ (DE)
International Classes:
B29C51/28; B29C51/42; B65B47/08; B29C35/04; B29C49/00; B29C51/00; B29C51/10; B29C51/14; B29C51/16; B29C51/26; B29C51/46; B65B3/02; (IPC1-7): B29C51/42; B29C51/28; B65B3/02; B21D22/00
Domestic Patent References:
WO2001051270A12001-07-19
Foreign References:
GB1001811A1965-08-18
EP0521574A11993-01-07
US6324819B12001-12-04
Other References:
See also references of EP 1497101A2
Attorney, Agent or Firm:
Kruspig, Volkmar (Bolte & Partner Postfach 860 624, München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von geformten Körpern, beispielsweise von Hohlkörpern oder Verpackungen, mittels Tiefziehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Körper bildendes verformbares Material (60) mittels einer als Patrize wirkenden Flüssigkeit (Patrizenflüssigkeit) an eine Matrizenform angepaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefziehvorgang durch ein Erwärmen der Patrizenflüssigkeit unter stützt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Tiefziehvorgangs ein Matrizenraum (30), insbesondere durch Anlegen eines Unterdrucks, entlüftet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenraum (30) vor einem Beginn des Tiefziehvorgangs mit einem vorzugsweise erwärmten Temperfluid zumindest teilweise gefüllt wird, das während des Tiefziehvorgangs aus dem Matrizenraum (30) entfernt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem verformbaren Material (60) und der Patrizenflüssigkeit zumindest eine, insbesondere plastische und/oder elastische Membran (100) und/oder Barriereschicht angeordnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (100) zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die ein Füllbereich zugänglich ist, der zwischen der Membran (100) und einer weiteren Membran und/oder dem verformbaren Material (60) angeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllbereich nach dem Tiefziehvorgang mit einer Nutzflüssigkeit oder einem Nutzgut gefüllt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzflüssigkeit oder das Nutzgut gleichzeitig als Patrizenflüssigkeit zum Tiefziehen des verformbaren Materials dient.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Patrize wirkende Nutzflüssigkeit oder ein Nutzgut zwischen zwei benachbart angeordnete und gegeneinander abgedichtete verformbare Materialien, insbesondere Folien oder Bleche eingebracht wird, wobei ein gleichzeitiges Ausformen der beiden Materialien durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als verformbare Materialien (60) HDPE (HochdruckPolyethylen), LDPE (NiederdruckPolyethylen), PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid), PET (Polyethylentherephthalat), PETG (Glycolmodifiziertes Poly ethylentherephthalat) oder eine Metallfolie verwendet werden.
11. Vorrichtung zum Herstellen von geformten Körpern, insbesondere von Hohlkörpern oder Verpackungen, wobei ein verformbares Material (60) mittels einer Patrize an eine Matrize (20) angepaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrize eine, vorzugsweise erwärmte, Flüssigkeit (Patrizen flüssigkeit) ist, die durch in einem Rahmen vorgesehene Öffnungen in einen Patrizenbereich (70) einpreßbar und daraus entfernbar, vorzugs weise absaugbar, ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize Entund/oder Belüftungsöffnungen aufweist, durch die ein Fluid in einen Matrizenbereich (30) einfüllbar und/oder daraus entfernbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Temperaturregeleinrichtung zum Einstellen der Temperatur der Patrizenflüssigkeit und/oder des Fluids und/oder des Rahmens vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befüllvorrichtung zum Befüllen des geformten oder zu formenden Hohlkörpers sowie zum Beaufschlagen der Oberfläche des Füllguts mit Farboder Aromasubstanzen vorgesehen ist.
15. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14 zum simultanen Herstellen und Befüllen eines Verpackungsbehälters.
16. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14 zum simultanen Herstellen, Befüllen und Versiegeln eines Verpackungs behälters.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Tiefziehen verformbarer Materialien sowie Befüllen des ausgeformten Körpers Beschreibung Die Erfindung betrifft en Verfahren und eine Vorrichtung zum durch Tiefziehen geformten Körpern, beispielsweise von Hohlkörpern oder Verpackungen sowie Befüllen derartiger ausgeformter Körper.

Tiefziehen, auch als Warmformen, Streckformen oder Thermoforming bezeichnet, ist die Umformung einer thermoplastischen Folie oder Platte in ein dreidimensionales Gebilde. Ausgangsprodukt sind in der Regel Bahnen sowie Zuschnitte aus Blech oder Folie und in der Kunststofftechnik auch Platten zur Herstellung großflächiger Formteile.

In der Folientechnologie wird das Warmformen meist zur Herstellung von Verpackungsmaterialien, wie Bechern, Schalen, Einsätzen oder Trays genutzt.

Dazu wird eine in einem Spannrahmen fixierte Folie beispielsweise zunächst mit Infrarot-Strahlern ein-oder beidseitig erwärmt, bis ein plastischer Zu- stand erreicht ist. Für eine nachfolgende Verformung gibt es verschiedene Möglichkeiten, die miteinander kombinierbar sind. Üblicherweise werden Druckluft, Unterdruck bzw. Vakuum sowie mechanische Hilfsmittel und Form- werkzeuge eingesetzt.

Zur Bildung eines geformten Körpers besteht prinzipiell die Möglichkeit, eine zu formende thermoplastische Folie oder Platte ohne die Vorgabe einer kon- kreten Formbegrenzung in den freien Raum zu blasen, wobei die Gestalt des Blasteils durch den Umriß des Spannrahmens, des Luftdrucks und der Tem- peratur bestimmt wird. Üblicherweise wird jedoch die Gestalt des Formteils durch Werkzeuge vorgegeben, wobei eine Negativ-und eine Positivformung möglich sind. Bei der Negativformung ist eine Blisterform als negatives Ab- bild in ein als Matrize dienendes Formwerkzeug eingearbeitet. Das Formwerk- zeug ist an einen Hubzylinder gekoppelt, der es öffnet und schließt. Nach oben wird das Formwerkzeug durch eine feststehende Platte abgeschlossen.

Die Negativformung wird meist zur Herstellung einfacher, flacher Formen mit geringer Ziehtiefe eingesetzt. Bei größerer Ziehtiefe bestünde die Gefahr, daß das zu verformende Material ungleichmäßig gezogen wird, was zu un- gleichmäßigen Wanddicken und somit zu Schwachstellen im Produkt führt.

Deshalb muß in diesen Fällen eine Vorformung mit Preßluft oder mechanisch mit Hilfe eines Vorstreckstempels erfolgen. Dies ist in zweierlei Hinsicht nachteilig, denn zum einen erkaltet während der Vorstreckung das tiefzuzie- hende Material bereits-insbesondere bei e, nem Preßlufteinsatz-und zudem erfordert die Vorformung einen zusätzlichen Arbeitsschritt, der insbesondere bei Massenprodukten, wie beispielsweise Joghurt-Bechern oder dergleichen Produktverpackungen ein maßgeblicher Zeitfaktor ist, der die Produktion und somit die Effizienz dieses Fertigungsverfahrens verschlechtert.

Beim Positivformen besteht das Werkzeug aus einem Oberstempel, einem oberen Rahmen und einem unteren Rahmen. Der Oberstempel ist als positi- ves Abbild der Blisterform ausgebildet. Der Oberstempel und der untere Rahmen sind jeweils zum Öffnen und Schließen des Werkzeugs an einen Hub- zylinder gekoppelt. Die Positivformung wird insbesondere bei komplexeren Formen mit mittlerer und großer Ziehtiefe eingesetzt. Auch hier gilt : je grö- ßer die Ziehtiefe, desto erforderlicher ist eine Vorformung. Diese erfolgt bei der Positivformung durch Einblasen von Preßluft aus oberstempelseitiger Richtung sowie durch das rahmenseitige Anlegen eines Unterdrucks. Die eigentliche Formgebung erfolgt dadurch, daß oberstempelseitig ein Vakuum angelegt wird. Dies ist insbesondere deshalb problematisch, da zum Vorfor- men zunächst Preßluft in Richtung des zu verformenden Materials geblasen wird, wobei jedoch zum Bilden des Formteils spontan auf Unterdruck, insbe- sondere Vakuum, umgeschaltet werden muß. Darüber hinaus kühlt auch beim Positivformen das tiefzuziehende Material bereits während der Vorformung, insbesondere bei einem Preßlufteinsatz, stark ab, so daß die Herstellung von geformten Körpern mit hohen bis sehr hohen Ziehtiefen oder komplexen For- men nicht oder nur unter hohem Aufwand möglich ist.

Als weitere Variante bietet sich für einfache Bauteile mit geringer Ziehtiefe auch eine rein mechanische Formgebung mittels einem als Matrize dienenden Rahmen und einem als Patrize dienenden Stempel an. Dieses Verfahren ist

insbesondere auch für Gegenstände aus Metall, insbesondere Blech, geeig- net. Mittlere und große Ziehtiefen lassen sich auf diese Weise nicht oder nur schwer verwirklichen, da in Abhängigkeit der jeweiligen zu bildenden Form Inhomogenitäten, insbesondere im Hinblick auf die Materialdicke des tiefzu- ziehenden Materials zu befürchten sind, so daß Schwachstellen im fertigen Produkt auftreten würden. Hinterschnittene Formen sind auf diese Weise nicht zu fertigen.

All diesen Tiefziehvorgängen ist es gemeinsam, daß zunächst eine aus einem Rahmen und einem Deckelelement bestehende Form geöffnet wird. Das tief- zuziehende Material wird zwischen den Rahmen und das Deckelelement ein- gebracht und randseitig festgespannt. Sodann erfolgt ein Aufheizen, bei- spielsweise mittels IR-Strahlung oder Warmluft. Bei Erreichen einer vorgege- benen Temperatur erfolgt sodann der eigentliche Tiefziehvorgang zur Form- gebung, dem gegebenenfalls ein Vorformen, wie oben erwähnt, vorgeschaltet ist.

Da die eigentliche Formgebung erst nach einem Erwärmen des zu verformen- den Materials erfolgt, bzw. da während des eigentlichen Formvorgangs be- reits wieder eine Abkühlung des zu verformenden Materials stattfindet, muß das Material zunächst sehr stark aufgeheizt werden. Dies bedeutet zum einen einen hohen Energieaufwand und zum anderen ist das Tiefziehen auf solche Materialien beschränkt, die einer solch hohen, über eine Mindestverformbar- keits-Temperatur weit hinausgehenden Temperatur ohne eine Beeinträchti- gung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften standhalten. Letze- res spielt beispielsweise auch im Hinblick auf eine Recycelbarkeit der herge- stellten Produkte eine Rolle, da durch ein zu starkes Aufheizen eine Versprö- dung des Ausgangsmaterials zu befürchten ist.

Zu guter Letzt ist bei einer derartig hohen Temperatur ein Ausgasen von Kunststoff-Komponenten zu befürchten, so daß ein der Produktion, respektive Formgebung, unmittelbar nachgeschaltetes Befüllen, von insbesondere Lebensmittelverpackungen, mit Lebensmitteln nicht in Betracht kommt, da eine Kontamination der Lebensmittel zu befürchten wäre.

Die Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Tiefziehvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von geformten Körpern und insbesondere Verpa- ckungen für den Lebensmittel-und Nahrungsgüterbereich derart weiterzu- bilden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden und ein Verfahren zur Verfügung gestellt wird, das die Bildung komplexer Körper mit hoher Ziehtiefe unter verträglichen Prozeßbedingungen gewährleistet, so daß zeit- nah eine Weiterverarbeitung, insbesondere eine Befüllung, des tiefgezogenen Formkörpers erfolgen kann. Eine Teilaufgabe der Erfindung ist darüber hinaus die Schaffung geeigneter, technologisch optimierter Füllverfahren.

Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von geformten Körpern, insbesondere von Hohlkörpern, mittels Tiefziehen gelöst, wobei ein den Körper bildendes verformbares Material mittels einer als Patrize wirkenden, bevorzugt temperierbaren Flüssigkeit, im weiteren als Patrizenflüssigkeit bezeichnet, an eine Matrizenform angepaßt wird.

Der wesentliche Vorteil, der sich aus der Verwendung einer Patrizenflüssig- keit ergibt, besteht darin, daß sich ein verformbares Material, wie z. B. eine Kunststoff-Folie, durch die Druckeinwirkung der Patrizenflüssigkeit schonend an die Form der Matrize anpassen läßt. Wesentlich hierbei sind zwei Fakto- ren : Zum einen breitet sich ein aufzuwendender Druck homogen in der ge- samten Patrizenflüssigkeit aus und wirkt gleichmäßig auf das zu verformende Material. Zum anderen übt die Patrizenflüssigkeit keine mechanischen Rei- bungs-oder Scherkräfte auf das zu verformende Material aus, wie dies bei- spielsweise ein Stempel tun würde. Materialquetschungen, die zu uner- wünschten"Sollbruchstellen"führen würden, werden so vermieden.

Hinzu kommt, daß sich der Druck, der in der Patrizenflüssigkeit aufgebaut wird, leicht und individuell an die Eigenschaften des Ausgangsmaterials anpassen läßt. Dies bedeutet, daß der Druck auch während des Tiefziehvor- gangs, z. B. gemäß einer vordefinierten Verfahrensführung, variiert werden kann. Bei einem Einsatz geeigneter Sensoren, die beispielsweise die mo- mentane Materialdicke des zu verformenden Materials messen, wäre bei- spielsweise eine unmittelbare Druckanpassung möglich. Ebenso läßt sich der Druck je nach gerade auszuformendem Matrizenbereich anpassen.

Erfindungsgemäß ist das Tiefziehen mittels einer Patrizenflüssigkeit bei Raumtemperatur möglich, es kann jedoch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch ein Erwärmen der Flüssigkeit unterstützt werden, sofern die Plastizität des zu verformenden Materials bei Raumtemperatur nicht ausrei- chend ist. Die Temperatur der Patrizenflüssigkeit kann dementsprechend den individuellen Eigenschaften des Ausgangsmaterials angepaßt werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der sich aus dem Einsatz einer erwärmten Patrizenflüssigkeit ergibt, besteht darin, daß während des gesamten Verfor- mungsprozesses die gleiche voreinstellbare Temperatur der Flüssigkeit auf das Behandlungsgut, nämlich auf das zu verformende Material einwirkt. Des- halb reicht bereits eine weitaus geringere Temperatur für die Erwärmung des zu verformenden Materials aus, als wenn, wie bei anderen konventionellen Thermoverformungen, das Material nur zu Beginn des Prozesses erwärmt würde. Eine Abkühlung während des eigentlichen Tiefziehvorgangs findet er- findungsgemäß nicht statt. Dies wirkt sich u. a. positiv auf ein Rückschrump- fen der fertigen Formteile aus, da ein Memoryeffekt bezüglich der erreichten Form bei niedrigen Temperaturen stärker als bei hohen Temperaturen ausge- prägt ist.

Erfindungsgemäß ist es möglich, die Temperatur der Patrizenflüssigkeit während des Tiefziehvorgangs zu variieren. So ist es vorteilhaft, wenn die Patrizenflüssigkeit gegen Ende der Verformung geringer als zu Beginn der Verformung ist, da auf diese Weise ein Rückschrumpfen des verformten Materials effektiv vermieden werden kann.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird zumindest ein Bereich eines Rahmens, üblicherweise das Deckelelement, durch den die Flüssigkeit in einen Patrizenbereich der Matrizenform eintritt, erwärmt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß eine potentielle Kontaktfläche des Rah- mens mit dem zu verformenden Material, zur Vermeidung von Temperatur- differenzen, auf das Temperaturniveau der Patrizenflüssigkeit eingestellt ist.

Somit ist es möglich, das zu verformende Material gleichmäßig auf eine für die Verformung optimale Temperatur zu bringen, so daß ein durch die Flüs- sigkeit, die vorzugsweise über ein Deckelelement in den Patrizenbereich ein- gebracht wird, aufgebauter hydrostatischer Druck gleichmäßig auf das gesamte zu verformende Material wirkt, das auf diese Weise schonend und homogen ausgezogen wird. Selbst Materialien mit einer sehr geringen Aus- gangsstärke, wie beispielsweise dünne Folien oder Membranen, können auf diese Weise bearbeitet werden.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird zumindest ein Bereich, in dem das verformbare Material, insbesondere randseitig, gehalten wird, und/oder ein Wandungsbereich der Matrizenform zumindest auf Umge- bungstemperatur gehalten oder insbesondere gekühlt. Auf diese Weise ist es einerseits möglich, während des Tiefziehvorgangs mittels der Patrizenflüssig- keit einen sicheren Halt des verformbaren Materials in dem Spannrahmen zu gewährleisten, als auch eine Abkühlung des verformbaren Materials unmittel- bar bei einem Kontakt mit einem Wandungsbereich der Matrizenform zu bewirken. Hierfür können beispielsweise eine geringe Wärmekapazität auf- weisende Peltier-Elemente Anwendung finden. Hierdurch gelingt es, insbe- sondere komplexe und/oder dickwandige Formen schnell zu"fixieren"und eine Prozeßbeschleunigung zu bewirken. Ein Rückschrumpfen wird ver- mieden.

Gemäß einer vierten Ausführungsform wird während des Tiefziehvorgangs ein Matrizenraum auf der der Patrizenflüssigkeit abgewandten Seite des zu ver- formenden Materials entlüftet, um auf diese Weise eine verbesserte Anlage des zu verformenden Materials an die Matrizenform zu gewährleisten. Dies kann durch ein Anlegen eines Unterdrucks zusätzlich unterstützt werden.

Gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird der Matrizenraum vor einem Beginn des Tiefziehvorgangs mit einem vorzugsweise erwärmten Temperfluid zumindest teilweise gefüllt. Dieses wird während des Tiefzieh- vorgangs aus vorgenannten Gründen wieder aus dem Matrizenraum entfernt.

Das Entfernen kann entweder durch eine einfache Verdrängung seitens einer fortschreitenden Ausformung des zu verformenden Materials unter dem Ein-

fluß der Patrizenflüssigkeit oder durch ein aktives Entfernen, beispielsweise durch Absaugen erfolgen.

Die Verwendung eines Temperfluids hat den wesentlichen Vorteil, daß auf diese äußerst einfache Weise eine Ausformung auch stärkerer Ausgangs- materialien möglich ist, für die eine einseitige Erwärmung unzureichend wäre. Ein Tiefziehen derartiger dicker Materialien ist mit üblichen Methoden nach dem Stand der Technik bislang nur mit großem Aufwand oder gar nicht möglich.

Ebenso kann die gesamte, die Matrizenform umfassende Matrize temperiert werden. Hierfür ist ebenfalls die Verwendung eines Temperfluids, z. B. eine temperierte Flüssigkeit oder ein temperiertes Gas, vorgesehen. Auch kann die gesamte Vorrichtung auf eine optimale Verformungstemperatur temperiert bzw. eingestellt sein.

Des weiteren kann die Matrize von einem ersten Temperaturbereich in zumindest einen weiteren Temperaturbereich transportiert, insbesondere ver- fahren werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Temperatur der Matrize bzw. der gesamten Formgebungsvorrichtung während des Tiefziehvorgangs zu ändern. Zu Beginn des Tiefziehvorgangs kann die Temperatur nahe bei oder etwas über der Plastizitätstemperatur des zu verformenden Materials liegen. Im weiteren Verlauf des Tiefziehvorgangs kann die Temperatur abge- senkt werden, so daß sie gegen Ende des Tiefziehvorgangs in einem Bereich liegt, in dem ein Rückschrumpfen nicht mehr zu befürchten bzw. nur noch sehr langsam oder gar nicht mehr möglich ist.

Der Transport von einem ersten Temperaturbereich zu mindestens einem weiteren Temperaturbereich kann beispielsweise durch ein Verfahren der gesamten Anlage, z. B. auf einem Bandförderer durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, die gesamte Anlage innerhalb einer Temperflüssigkeit, deren Temperatur anforderungsgemäß geändert, d. h. erhöht oder erniedrigt wird, zu lagern.

Nach einer beendeten Ausformung wird die Patrizenflüssigkeit abgesaugt oder durch die Zufuhr eines gasförmigen Mediums aus dem Patrizenbereich hinausgedrückt-auch ein einfaches Ausgießen ist selbstverständlich möglich - und kann anschließend wieder verwendet werden. Die Patrizenflüssigkeit behält hierbei im wesentlichen ihre Temperatur, so daß ein für die Erwär- mung für einen weiteren Ausformungsvorgang notwendiger Energiebedarf minimiert ist.

Sofern es sich um ein ausreichend flexibles geformtes Material handelt, kann die entstandene Form umgestülpt werden. Dies ist beispielsweise bei dünnen Folien der Fall, die dann ohne zusätzliche Nachbehandlung direkt ein Produkt aufnehmen können.

Gemäß einer ergänzenden Ausführungsform der Erfindung kann zum Entfor- men in dem Matrizenraum ein Überdruck erzeugt werden. Dies ist beispiels- weise durch ein Einblasen eines Gases oder ein Einpressen einer Flüssigkeit möglich. Ebenso kann ein Entformen mechanisch, beispielsweise durch Herausdrücken oder Herausheben erfolgen.

Nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung wird zwischen dem verformbaren Material und der Patrizenflüssigkeit zumindest eine, insbeson- dere plastische und/oder elastische Membran und/oder Barriereschicht ange- ordnet. Auf diese Weise kann ein direkter Kontakt des flüssigen Behand- lungsmediums-nämlich der Patrizenflüssigkeit-mit dem zu verformenden Material vermieden werden. Hierdurch ist eine Patrizenflüssigkeit, unab- hängig von einer potentiellen chemischen Unverträglichkeit, mit dem zu ver- formenden Material einsetzbar. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn das zu verformende Material hohe Temperaturen der Patrizenflüssigkeit erfordert, bei denen Wasser als Patrizenflüssigkeit ausscheidet. In derartigen Fällen kann beispielsweise Öl oder eine andere organische oder anorganische Flüssigkeit eingesetzt werden. Auch Mischungen von Flüssigkeiten sind als Patrizenflüssigkeit, beispielsweise als Öl-Wasser-Emulsion, denkbar. Es sei jedoch betont, daß Wasser ein bevorzugtes Patrizenmedium ist.

Die vorerwähnte Membran kann entweder dauerhaft mit dem zu verformen- den Material verformt werden und nach einer vollendeten Ausformung an diesem haften, oder sie kann sich elastisch in ihre ursprüngliche nichtver- formte Ausgangsstellung zurückbilden. Die Stärke der Membranschicht kann für einen gezielten Einfluß auf die Materialverformung der zu formenden Folien variiert werden, d. h. über die Vorgabe der Membranschichtdicke ist eine mittelbare Steuerung der Restdicke der ausgeformten Folie möglich, indem deren Streck-oder Dehnungsverhalten z. B. in Kantenbereichen verringert wird und somit keine unerwünschten Materialschwächungen auftreten.

Je nach Ausführungsform wird die Patrizenflüssigkeit nach der Druckentlas- tung zurückgesaugt und die Membran respektive Schutzhülle wird aus dem fertig verformten Hohlkörper bzw. aus der Verpackung herausgezogen.

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Membran mit Füllgut zu füllen und in einen Hohlkörper, z. B. einer Flasche zu belassen, beispielsweise als Kon- taktschutz oder als Barriereschicht zu dem verformbaren Material. Für den Fall, daß die Membran in der Flasche belassen werden soll, wird diese mit einer Lack-oder Kleberschicht, die an dem verformbaren Material und/oder an der Rückseite der Membran so vorgesehen ist, daß ein Klebkontakt zwischen dem verformbaren Material und der Membran während der Aus- formung des Hohlkörpers oder der Verpackung stattfinden kann, an die Innenoberfläche des Hohlkörpers oder der Verpackung angeformt.

Bei der Verwendung von in dem Hohlkörper verbleibenden Membranen bzw.

Schutzhüllen ist es-unter Verwendung einer geeigneten Membranhaltevor- richtung-möglich, mehrere Membranen in den Hohlkörper einzubringen, so daß voneinander getrennte Kompartimente entstehen, die nach einer voll- endeten oder während einer Ausformung mit unterschiedlichen Inhalten gefüllt werden können. Je nach Verwendungszweck und Verschlußart ist es vorgesehen, daß die einzelnen Kompartimente unabhängig voneinander geöffnet werden können. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, verschiedenartige Flüssigkeiten oder Schüttgut getrennt voneinander zu

verpacken und erst bei ihrer Verwendung zu vermischen oder völlig separat zu verbrauchen.

Ebenso wie eine plastische und/oder elastische Membran zur Erzeugung der Kompartimente verwendet werden kann, ist dies erfindungsgemäß auch mit einer Barriereschicht, beispielsweise aus einer Metall-oder Silikonfolie respektive-schicht möglich. Für das jeweilige Material ist das zu verfüllende Füllgut und dessen chemische Reaktivität maßgeblich.

Gemäß einer siebten Ausführungsform weist die Membran zumindest eine Durchgangsöffnung auf, durch die ein Füllbereich zugänglich ist, der zwi- schen der Membran und einer weiteren Membran und/oder dem verformbaren Material angeordnet ist.

Für einige Anwendungsbereiche kann auf diese Weise in Kombination mit ei- ner Fülleinrichtung ein Produkt direkt in der entstandenen Tiefziehform ver- packt werden. Bei einem derartigen Füllvorgang der entsprechenden Tief- ziehform wird gleichzeitig die zuvor für den Druckaufbau benötigte Patrizen- flüssigkeit aus dem Patrizenbereich verdrängt, so daß der nunmehr gefüllte Formkörper direkt aus der Matrizenform entnommen werden kann.

Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, als Patrizenflüssigkeit direkt eine Nutzflüssigkeit zum Tiefziehen des verformbaren Materials zu verwenden.

Diese verbleibt nach einer vollendeten Ausformung in der Tiefziehform, die ihrerseits nurmehr verschlossen wird. Als Nutzflüssigkeit kommen beispiels- weise Fertigsuppen, Säfte oder dergleichen flüssige Substanzen in Betracht.

Aufgrund der niedrigen Temperatur, die bei der Verwendung einer Patrizen- flüssigkeit im Gegensatz zu den bisher üblichen Tiefziehverfahren möglich ist, besteht keine Gefahr, daß Kunststoff-Komponenten aus dem zu verfor- menden Material austreten, insbesondere ausgasen. Sofern es erwünscht ist, kann jedoch selbstverständlich als Membran zwischen der Nutz-Patrizenflüs- sigkeit und dem zu verformenden Kunststoffmaterial ein inertes Material als Barriereschicht, im Fall einer Suppe beispielsweise eine Metallfolie einge- bracht sein.

Gemäß einer achten Ausführungsform wird eine als Patrize wirkende Nutz- flüssigkeit zwischen zwei benachbart angeordnete und gegeneinander abge- dichtete verformbare Materialien, insbesondere Folien oder Bleche, einge- bracht, wobei ein gleichzeitiges Ausformen der beiden Materialien gegebe- nenfalls in gegenläufige Richtungen, beispielsweise als Ober-und Unterform, durchgeführt wird.

Gemäß einer neunten Ausführungsform werden Anlageflächen eines verform- baren Materials und/oder einer Membran mit zumindest einer weiteren Membran und/oder einem verformbaren Material mittels einer Siegelvorrich- tung, vorzugsweise in einem Randbereich, dauerhaft miteinander verbunden.

Auf diese Weise ist eine gleichzeitige Ausformung von zwei übereinander angeordneten Folien möglich. Siegelvorrichtungen gewährleisten hierbei eine dauerhafte Verbindung zwischen einer Ober-und einer Unterfolie, beispiels- weise in Form einer Verbindungsnaht. Damit nach dem Siegel-und Ausform- vorgang eine Befüllung des geschaffenen Zwischenraums erfolgen kann, wird ein Bereich von der Siegelung ausgespart. Durch diese Öffnung wird das Füllgut in den Zwischenraum transportiert. Danach wird auch dieser Bereich versiegelt. Vorzugsweise wird während des Siegelvorgangs eine Verschluß- vorrichtung, wie z. B. ein Schraubverschluß, dauerhaft eingelassen. Dieser ermöglicht ein Befüllen und Entnehmen des Füllguts.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das verformbare Material mehrlagig, insbesondere dreilagig oder zweilagig mit einer zwischen den zwei Lagen angeordneten Zwischenschicht ausgebildet. Als Zwischenschicht kann ein zu verpackendes Material, insbesondere ein festes, halbfestes oder unter Druck nicht zerfließendes Material verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dies ein Lebensmittel, insbe- sondere Fleisch, bevorzugt Frischfleisch. Dieses hält aufgrund seiner Faser- struktur auch unter Druck seine Form weitgehend bei.

Im Gegensatz zu üblichen angewandten Verpackungsmethoden für Fleisch weist dieses Verfahren den maßgeblichen Vorteil auf, daß die Folien eng und

insbesondere glatt an dem verpackten Fleisch anliegen. Es treten keine Falten auf ; diese hätten den gravierenden Nachteil, daß ein Kapillarsog erzeugt würde, der dem Fleisch fluide Bestandteile entziehen würde, wodurch das Fleisch an Qualität verlöre. Ein wesentlicher Vorteil dieser Verpackungs- variante für Fleisch besteht darin, dass die Folie beim Verpacken des Fleisches unmittelbar und gleichmäßig an das Fleisch angepresst wird, was zu vorgenanntem Vorteil führt. Darüber hinaus gewährleistet die Patrizen- flüssigkeit einen direkten und guten Wärmeübergang auf das Fleisch ; somit ist ein effektives Kühlen bzw. Temperieren bzw. Erwärmen des Fleisches in definierten Zeiträumen möglich. Dies ist wesentlich, da sich auf diese Weise eine Verkürzung der Fleischfasern vermeiden läßt, so das das Fleisch nicht zäh wird. Ein wesentliches Erfordernis hierbei ist, ein optimaler Wärmeüber- gang von dem umgebenden Fluid auf das Fleisch, der dadurch gewährleistet ist, dass die Folien so flexibel sind, dass sie sich der Kontur des Fleisches genau anpassen. Hierfür können die Folien entweder eine ursprüngliche Flexibilität im erforderlichen Ausmaß besitzen oder während des Verpa- ckungsvorganges erwärmt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es sich leicht automatisieren läßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist äußerst energieeffizient, da die zum Ausformen eines Hohlkörper oder einer Verpackung notwendige Wärme-und Druckenergie gleichzeitig zum Füllen des Hohlkörpers oder der Verpackung genutzt wird. Ein Transport von fertigen Hohlkörpern zu einem Abfüller ent- fällt, da der Hohlkörper-Hersteller gleichzeitig der Abfüller ist. Somit entfällt ein Transportweg fertiger aber ungefüllter Verpackungen völlig, da lediglich Vorformlinge oder rollen-bzw. plattenförmige Folien platzsparend transpor- tiert werden müssen. Das LKW-Aufkommen und mithin die Kosten können somit reduziert werden.

Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Gefahr einer Kontamination bzw. einer Rekontamination sehr gering, da die Prozesse der Hohlkörperfertigung und der Befüllung zeitlich gleichzeitig oder dicht aufein- ander erfolgen.

Sämtliche Formgebungen sind möglich, d. h. auch Hinterschnitte.

Da der hydrostatische Druck gleichmäßig auf das zu verformende Material einwirkt, wird dieses, insbesondere auch aufgrund der gleichförmig auf das verformbare Material einwirkenden Temperatur, deutlich gleichmäßiger aus- geformt als bei herkömmlichen, bislang bekannten Verfahren. Somit kann Material eingespart und Lagerfläche für Leergut stark reduziert werden.

Gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest an einer äußeren Oberfläche des verformbaren Materials, insbesondere an einer äußeren Oberfläche eines bereits verformten, insbesondere fertig verformten, verformbaren Materials eine Adhäsionsschicht, insbesondere eine Lack-oder Klebeschicht vorgesehen. An dieser kann ein Etikett oder ein Label vorgese- hen sein. Des weiteren ist es möglich, bei der Verwendung eines mehrlagigen verformbaren Materials eine äußere, bereits fertig bedruckte Schicht vorzu- sehen, die sich entsprechend den jeweiligen Ausformverhältnissen dehnt und ein Layout ausbildet. Die Vorsehung einer solchen"Label"-Schicht ist insbe- sondere bei der Verwendung von Vorformlingen vorteilhaft. Die Dehnung und somit das Design der"Label"-Schicht während der Fertigformung, d. h. wäh- rend des Tiefziehens, ist durch Versuche bestimmbar.

Bei der Verwendung einer transparenten oder semitransparenten äußersten Schicht eines mehrlagigen verformbaren Materials ist es ebenso möglich, diese hinterdruckt, beispielsweise mittels Siebdruck, oder mit einer"Label"- Folie hinterlegt zu verwenden.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante wird zur Herstellung von Hohlkör- pern oder Verpackungen ein Vorformling verwendet. Dieser kann bereits die grundlegende Struktur bzw. Form des späteren fertig geformten Hohlkörpers oder der Verpackung haben. Durch die Verwendung eines Vorformlings ist es möglich, komplexe Formen, beispielsweise mit unterschiedlichen Wand- stärken entsprechend einer Vorgabe des Vorformlings auszuformen.

Erfindungsgemäß wird das verformbare Material und/oder der Vorformling vor einem Befüllen mit einer Nutzflüssigkeit sterilisiert. Die Sterilisierung kann

auf vielfältige Weise erfolgen ; einige Behandlungsmöglichkeiten sind im weiteren genannt. So ist es, insbesondere bei Hohlkörpern oder Verpackun- gen möglich, die Innenoberfläche eines Vorformlings, mit Sterilluft oder mit einer sterilisierenden Flüssigkeit, gegebenenfalls unter Beimengung sterisi- lierender Chemikalien zu spülen. Hierbei ist es von Vorteil, daß die Innen- oberfläche des Vorformlings wesentlich kleiner ist als bei dem Endprodukt.

Somit wird weniger Sterilluft oder Spülflüssigkeit, wie beispielsweise Alkohol, benötigt als bei dem fertig ausgeformten Hohlkörper/Verpackung.

Als verformbare Materialien werden erfindungsgemäß HDPE (Hochdruck-Poly- ethylen), LDPE (Niederdruck-Polyethylen), PE (Polypropylen), PVC (Polyvinyl- chlorid), PET (Polyethylentherephthalat) oder PETG (Glycol-modifiziertes Polyethylentherephthalat) verwendet. Ebenso ist die Verwendung von Blechen und Metallfolien vorgesehen.

Als besonders vorteilhaft hat sich Polyethylentherephthalat (PET) erwiesen, das als Flachfolie warm verformt wird. Dieses Material eignet sich hervorra- gend, um in Form eines Vorformlings mit einem warmen Füllgut als Patrizen- flüssigkeit unter Druck gesetzt und verformt zu werden, bis es sich unter Erreichen der Endform innerhalb der Matrizenform an die begrenzende und formgebende Innenoberfläche der Matrizenform angelegt hat. Durch eine leichte Temperaturerhöhung wird das PET-Material weich und verformbar.

Eine Versprödung, Ausdünstung oder ein Bruch ist nicht zu befürchten. Die Sterilisierung einer, beispielsweise PET-Flasche mittels Sterilluft, Alkohol oder einer Drucksterilisation ist problemlos möglich. Nach dem Ausformen in und/oder mit einer warmen Flüssigkeit kann der in der Matrize noch unter Druck stehende Hohlkörper in ein kaltes Bad überführt werden. Dadurch wird erreicht, daß der PET-Körper abgekühlt wird und keine Rückschrumpfung erfolgt. Die abgeführte Wärme kann zurückgewonnen werden.

Erfindungsgemäß kann auch eine kalte Patrizenflüssigkeit verwendet werden.

Die notwendige Wärmezufuhr erfolgt dann durch die Matrizenflüssigkeit oder die erwärmte Matrize an sich.

Des weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Herstellen von geformten Körpern, insbesondere von Hohlkörpern und/oder Verpackungen mittels Tiefziehen gelöst, wobei ein verformbares Material mittels einer Patrize an eine Matrize angepaßt wird, wobei die Patrize eine, vorzugsweise erwärmte, Flüssigkeit (Patrizenflüssigkeit) ist, die durch in einem Rahmen vorgesehene Öffnungen in einen Patrizenbereich einpreßbar und daraus entfernbar, vorzugsweise absaugbar ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Matrize Ent-und/oder Belüftungsöffnungen auf, durch die ein Fluid in einen Matrizenbereich ein- füllbar und/oder daraus entfernbar ist.

Dies ist wesentlich, da auf diese Weise ein Temperfluid, insbesondere ein Gas oder eine Flüssigkeit einer bestimmten Temperatur, in den Matrizenbe- reich einbringbar ist. Darüber hinaus kann während eines Tiefziehvorgangs die Luft auf der patrizenflüssigkeitsabgewandten Seite des zu verformenden Materials aus dem Matrizenbereich entweichen oder aus diesem abgesaugt werden. Hierfür sind Luftkanäle vorgesehen, sofern nicht ein poröses Mate- rial, wie z. B. Aluminiumschaum, als Material für die Matrize verwendet wurde. Vorzugsweise sind die Öffnungen, die einer Be-oder Entlüftung dienen bzw. die für einen Zu-oder Abfluß von Temperfluid verwendet werden, von kleinem Durchmesser, so daß eine Störung der der Matrizenform zugewandten Seite der Oberfläche des ausgeformten Köpers nicht stattfindet.

Um eine potentielle Störung der Oberfläche zu kaschieren, könnten derartige Öffnungen auch in Form eines Musters vorgesehen sein, das in dem fertigen Formteil ausgeprägt ist.

Des weiteren ist gemäß einer weiteren vorrichtungsseitigen Ausführungsform vorgesehen, Be-und Entlüftungsöffnungen im Matrizenbereich mit Klappen zu versehen, die spätestens dann verschlossen werden und eine glatte innere Matrizenoberfläche gewährleisten, sobald eine Anlage des zu verformenden Materials während des Tiefziehvorgangs unmittelbar bevorsteht.

Eine Temperaturregeleinrichtung stellt erfindungsgemäß sicher, daß die Temperatur der Patrizenflüssigkeit und/oder des Fluids und/oder des Rah-

mens optimal auf die Eigenschaften des zu verformenden Materials abge- stimmt ist. Gegebenenfalls wird die Temperatur entsprechend durch die Temperaturregeleinrichtung eingestellt oder nachgeregelt.

Eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der Wandung des Matrizenbereichs und/oder eines Bereichs, in dem das verformbare Material, insbesondere randseitig, gehalten wird, ist ergänzend vorgesehen. Dies kann entweder durch ein in die Matrizenform eingearbeitetes Röhrensystem oder durch die Verwendung eines Matrizenmaterials mit hoher Wärmeleitfähigkeit und einer externen Kühlung realisiert sein.

Des weiteren ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Vorrich- tung zum Anbringen einer Befüllvorrichtung zum Befüllen eines fertig ausge- formten Hohlkörpers vorgesehen. Ebenso ist eine Siegelvorrichtung und/oder eine Vorrichtung zum Anbringen einer, insbesondere wieder verschließbaren Verschlußvorrichtung vorgesehen.

Erfindungsgemäß ist die die Matrizenform umfassende Matrize temperiert.

Hierfür ist ein Temperfluid vorgesehen, das die Matrize vorzugsweise um- spült. Des weiteren ist die Matrize erfindungsgemäß von einem ersten Tem- peraturbereich zu mindestens einem weiteren Temperaturbereich transpor- tierbar, insbesondere verfahrbar. Dies kann beispielsweise mittels eines För- derbands geschehen. Selbstverständlich sind an dieser Stelle auch andere Varianten möglich, die eine Temperaturänderung an bzw. in der Matrize be- wirken können. So können beispielsweise die Matrize durchziehende Wärme- tauscherrohre, durch die ein Temperfluid fließt bzw. gepumpt wird, vorge- sehen sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch die Verwendung einer vorgenannten Vorrichtung zum simultanen Herstellen und Befüllen eines Ver- packungsbehälters gelöst, der gemäß einer weiteren Ausführungsform im Anschluß daran versiegelt wird.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, rohes Brät in eine tiefgezogene Unterfolie zu füllen. Der Tiefziehvorgang einerseits und der Füllvorgang

andererseits werden gemäß Stand der Technik räumlich und zeitlich getrennt ausgeführt. Eine gleichmäßige Oberflächenbehandlung des rohen Bräts, z. B. mit Flüssigrauch, ist auf diese Weise nicht durchführbar.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß das Ausformen des Tiefziehmaterials, insbesondere bei Tiefziehfolie, und das Befüllen in derselben Bearbeitungsstation möglichst zeitgleich erfolgt.

Hierdurch ist es möglich, die Oberfläche des Füllguts unmittelbar beim Füllvorgang mit Substanzen, wie z. B. Flüssigrauch oder Aromen, zu beauf- schlagen.

Wie voranstehend erläutert, erfolgt die Ausformung der Tiefziehfolien mittels hydrostatischem Druck unter Wärmeeinwirkung. Hierfür wird die zu behan- delnde Folie über einen Behälter gespannt, in dem sich das temperierte Fluid befindet, und von einer formgebenden Vorrichtung mit guter Wärmeleit- fähigkeit unterstützt. Die formgebenden Vorrichtungen können Stege, per- forierte Formen, Platten mit mindestens einer Aussparung oder ähnliche Konstruktionen sein. Bevorzugt befindet sich die Füllhöhe des Fluids und die Oberkante der jeweiligen Vorrichtung auf einem gleichen Höhenniveau. Die homogene Wärmezufuhr durch das Fluid bewirkt, daß sich die Tiefziehfolie durch den hydrostatischen Druck gleichmäßig ausdehnt, so daß auch Aus- wölbungen mit Hinterschnitt realisiert werden können.

In dem Fall, wo die Tiefziehfolie nicht unmittelbar mit dem Fluid in Ver- bindung oder in Kontakt kommen soll, ist eine Trennmembran zwischen Flüssigkeit und Folie einsetzbar.

Bei einer ersten Ausführungsform des Befüllverfahrens wird das Behand- lungsgut, z. B. Wurstbrät, mit Hilfe eines Füllkopfes unter Druck auf die eingespannte Folie gefüllt. Die Füllöffnung des Füllkopfes hat unmittelbaren Kontakt zu der zu verformenden Folie, wobei die Flächen oder Ränder des Fluidbehälters gegen den Füllkopf abgedichtet sind. Bei diesem Füllvorgang preßt das Brät die plastische Folie während des Füllvorgangs in das tem- perierte Fluid hinein. Die Formen können hierbei außer zur Packungsge- staltung auch für eine Volumenportionierung genutzt werden.

Nach dem Füllvorgang wird der Behälter mit dem Fluid abgesenkt oder es werden die befüllten Folien samt Füllkopf angehoben und aus dem Behälter entfernt. Beim Weitertransport erfolgt das Abdecken der tiefgezogenen Folien mit einer Oberfolie. Da das Füllgut unmittelbar mit der Oberkante des Tief- zugs abschließt, kann bei exakter Einstellung auf eine ansonstigen notwen- dige Evakuierung vor dem Versiegeln der Folie verzichtet werden.

Die erhaltenen Packungen werden vereinzelt und zur Haltbarmachung in üblicher Weise weiter verarbeitet. Das Ausformen der Tiefziehfolie kann dadurch unterstützt werden, daß im Fluidbehälter ein Unterdruck durch Absaugen erzeugt wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist auch zur Ausformung einer Tiefziehfolie und Bewegung eines Stempels geeignet. Hierbei kann ent- sprechend dem Prinzip der kommunizierenden Röhren die Druckbewegung des Stempels zur Erzeugung eines auf das Fluid wirkenden Unterdrucks genutzt werden. Zum Erzeugen des Drucks, der zum Absenken des Stempels erforderlich ist, wird Fluid aus dem geschlossenen Behälter zum Vortrieb des Stempels abgefördert. Zum Anheben des Stempels, z. B. hinein in einen Dom, erfolgt eine umgekehrte Bewegung.

Bei einem weiteren Füllverfahren zur Fertigung von Produkten, deren Ober- flächen behandelt werden sollen, ist der Einsatz eines Füllkopfes mit einem eingearbeiteten Küken besonders vorteilhaft. Ein Küken ist eine walzenartige Vorrichtung, die in einem Zylinder gelagert ist, wobei die Walze eine Längs- aussparung aufweist. Der Zylinder verfügt hierbei über mindestens eine Zufluß-und eine Austrittsöffnung. Durch die Stellung bzw. die Position der Walze wird zumindest eine Öffnung abgedeckt oder geöffnet. Üblicherweise werden die Eintritts-und die Austrittsöffnung gleichzeitig, ähnlich einem Kugelhahn, geöffnet oder geschlossen, damit ein breiter, exakter Volumenstrom passieren kann oder der geförderte Volumenstrom unter- brechbar ist.

Das vorstehend beschriebene Küken wird seitlich direkt an eine Füllöffnung angeschlossen. Über eine z. B. Ringdüse erfolgt während des Füllvorgangs ein

gleichmäßiges Beaufschlagen des Füllguts mit pastösen oder flüssigen Materialien. Um während des Brättransports Verwirbelungen in das Küken auszuschließen, ist vorgesehen, daß die Maße der Kükenaussparung und die der Füllöffnung übereinstimmen. Für eine einwandfreie Füllung wird luft- einschlußfrei gearbeitet.

Ein gleichmäßiger Vorschub des Bräts kann verfahrensgemäß dadurch unterstützt werden, daß zu Beginn des Füllvorgangs ein Kolben, der die Füllöffnung abdichtet, in seine Ausgangsstellung gegenüber der Füllöffnung zurückgedrängt wird.

Sobald hier der Hohlraum des Kükens vollständig mit Brät gefüllt ist, wird das Küken gedreht. Der Hohlraum im Küken kann damit auch der Volumen- portionierung dienen. Ein Stempel oberhalb der Kükenöffnung drückt dann paßgenau das Brät auf die unter dem Küken befindliche, gespannte Folie, und zwar in der bereits geschilderten Weise.

Eine dritte Füllvariante besteht erfindungsgemäß darin, die Tiefziehfolie in mindestens einen oberhalb des Fluidbehälters angebrachten Dom auszu- formen. Durch eine verschließbare Öffnung wird die in dem Dom vorhandene Luft abgeführt. Sobald die Folie lufteinschlußfrei an den Wandungen anliegt, wird die vorgesehene Auslaßöffnung verschlossen.

Die Befüllung der Tiefziehfolie kann dann, wie nachstehend erläutert, in unterschiedlicher Weise erfolgen.

Zum einen wird durch eine Füllöffnung im oberen Bereich des Doms Brät gegen die Folie gespritzt. Sobald die gewünschte Menge eingefüllt wurde, drückt ein im Kopfbereich des Doms angebrachter Stempel das Brät in die vorgeformte und noch umzustülpende Tiefziehfolie. Die Weiterverarbeitung erfolgt wie erläutert.

Andererseits kann eine seitliche Füllöffnung im oberen Bereich des Doms zu Beginn des Füllvorgangs durch einen Kolben verschlossen werden, der im Laufe des Füllvorgangs in seine Ausgangsstellung zurückgezogen oder geschoben wird. Auch bei dieser Füllvariante ist eine Oberflächenbehandlung mittels einer Ringdüse während des Füllvorgangs möglich.

Letztendlich kann im Kopfbereich des Doms ein Küken eingearbeitet sein. Die Weiterverarbeitung des Füllguts erfolgt dann unter Rückgriff auf das ein- gesetzte Küken wie bereits erläutert.

Eine weiterhin realisierbare Ausführungsform geht davon aus, daß in einem Dom ein Stempel oder ein Küken, eventuell durch eine Membran und die tiefziehfähige Folie getrennt, durch das Fluid so weit nach oben gedrückt, d. h. bewegt wird, bis in der Endstellung eine Füllöffnung freigegeben ist.

Danach kann dann das Brät freigegeben und auf die Folie, z. B. durch das Küken portioniert, gespritzt bzw. aufgebracht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher beschrieben.

Hierbei zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Erfindung ; Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der schematisch der Einsatz einer Membran dargestellt ist ; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die den Einsatz einer Temperflüssigkeit darstellt ; Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, welche die Verwendung einer hinterschnittenen Matrizenform darstellt und Fig. 5 eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher eine Befüllung eines ausgeformten Körpers dargestellt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

Fig. 1 ist in drei Teilfiguren mit den Bezeichnungen lA, 1B und 1C unterteilt, die die Ausformung eines Hohlkörper durch Tiefziehen mittels des erfin- dungsgemäßen Verfahrens schematisch zeigen.

Fig. 1 zeigt demnach einen Spannrahmen 10, der aus einer Matrize 20 und einem Deckelelement 40 mit Öffnungen für eine Patrizenflüssigkeit 50 besteht. Über dem Deckelelement 40 ist eine Folie 60 angeordnet, die in einem randseitigen Haltebereich 80 zwischen dem Deckelelement 40 und der Matrize 20 gehalten ist. Die Pfeile 90, die im weiteren nicht näher bezeichnet werden, symbolisieren den Zutritt einer Patrizenflüssigkeit in einen Patrizen- bereich 70, so daß sich die Folie 60 in den Matrizenbereich 30 hinein wölbt.

Während des Aufwölben tritt in dem Matrizenbereich 30 befindliches Gas durch Öffnungen (nicht gezeigt) in der Matrize 20 aus, so daß eine Anlage- rung der Folie 60 an die innere Matrizenwandung homogen und gleichmäßig stattfinden kann.

Fig. 2 ist analog zu Fig. 1 ebenfalls in drei Teilfiguren 2A, 2B und 2C unter- teilt. Im wesentlichen zeigt Fig. 2 denselben Tiefziehvorgang wie Fig. 1. Es ist jedoch zwischen der durch die Öffnungen 50 einströmenden Patrizen- flüssigkeit eine Membran 100 zwischen der Folie 60 und der Patrizenflüssig- keit, respektive dem Patrizenbereich 70 angeordnet. Die Membran 100 ist gemeinsam mit der Folie 60 in einem randseitigen Haltebereich 80 zwischen der Matrize 20 und dem Deckelelement 40 gehalten und wird während des Tiefziehvorgangs mit der Folie 60 ausgeformt.

Fig. 3 umfaßt ebenfalls drei Unterfiguren 3A, 3B und 3C, die in dieser Rei- henfolge den Ablauf eines erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens unter Ein- satz einer getemperten Patrizenflüssigkeit und eines Temperfluids, das durch Öffnungen 120 an der Oberseite der Matrize 20 in einen Matrizenbereich 30 geleitet wird, darstellen.

Die Fließrichtung des Temperfluids ist durch den Pfeil 110 in Fig. 3A symbo- lisier. Auf diese Weise ist es möglich, eine dicke Folie 60, die in einem rand- seitigen Haltebereich 80 des Rahmens 10 zwischen einem Deckelelement 40 und einer Matrize 20 gehalten ist, tiefzuformen. Fig. 3B stellt dar, wie in dem Ausmaß, in dem Patrizenflüssigkeit durch Öffnungen 50 in den Patrizen- bereich 70 gelangt, aus den Öffnungen 120 gemäß den Pfeilen 110 Temper- fluid aus dem Matrizenbereich 30 strömt, bis die Folie 60, wie in Fig. 3C dar- gestellt, vollständig an der inneren Wandung der Matrize 20 anliegt. Die Öff-

nungen 120, durch die das Temperfluid ausgeströmt ist, sind nunmehr im Bereich der inneren Wandung der Matrize 20 mit Klappen verschlossen (nicht gezeigt), so daß die Folie 60 homogen und gleichmäßig an der inneren Wan- dung der Matrize 20 anliegt.

Fig. 4 zeigt eine schematische erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer hin- terschnittenen Materialform. Das erfindungsgemäß zur Herstellung eines Formkörpers vorgestellte Verfahren eignet sich auch zur Fertigung einer Tief- ziehform mit Hinterschnitt. Da sich die eingesetzte Flüssigkeit nach allen Seiten hin gleichmäßig ausdehnt, herrscht an jeder Stelle der Patrizenflüssig- keit und somit auch der Folie der gleiche Druck. Beim Einsatz eines geeig- neten Behandlungsguts ist es so möglich, jede nur erdenkliche Formgebung für eine Hohlform zu realisieren. Matrizen, bei denen konstruktiv eine Teilung zur Entnahme des Behandlungsguts vorgesehen ist, erlauben es, auch kom- plizierte starre Formen zu fertigen, die keiner Belastung durch Deformation standhalten würden. Dies ist erfindungsgemäß vorgesehen. Die bereits vor- gestellten Verfahrensvarianten sind auch für diese Formen einsetzbar.

Fig. 5 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine Befüllvorrichtung 130 durch eine Membran 100 hindurch die Möglichkeit schafft, eine Nutzflüssigkeit in einen Aufnahmebereich 140 für die Nutzflüs- sigkeit zu transportieren. Durch das Einbringen der Nutzfüssigkeit wird in gegenläufiger Weise die Patrizenflüssigkeit aus dem Patrizenbereich 70 ver- drängt. Die Befüllung des Aufnahmebereichs 140 ist unmittelbar nach dem Ausformen der Folie 60 möglich. Die Membran 100 ist plastisch gummiartig flexibel ausgebildet, so daß sie sich bei einem Füllen des Aufnahmebereichs 140 allmählich in ihre Ausgangslage unterhalb des Deckelelements 40 zurück- bildet. Die Ausformung der Folie 60 erfolgt analog zu bereits vorstehend ge- nannten Verfahren.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben beschriebenen Teile für sich allein gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht wer- den. Abänderungen hiervon, insbesondere Kombinationen mit dem vorge- nannten Stand der Technik, sind dem Fachmann geläufig.

Bezugszeichenliste 10 Rahmen 20 Matrize 30 Matrizenbereich 40 Deckelelement 50 Öffnungen für Patrizenflüssigkeit 60 Folie, verformbares Material 70 Patrizenbereich 80 randseitiger Haltebereich 90 Pfeile für Bewegungsrichtung der Patrizenflüssigkeit 100 Membran 110 Pfeile für Bewegungsrichtung des Temperfluids 120 Öffnung für Temperfluid 130 Befüllvorrichtung 140 Aufnahmebereich für Nutzflüssigkeit