Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING PACKAGING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/062565
Kind Code:
A1
Abstract:
Illustrated and described is an apparatus for producing packaging, in particular composite packaging for liquid foodstuffs, having a cross-sectional area that decreases in the pour-out direction in the gable region, composed of a jacket (1) having a gable region (2) having a plurality of gable faces (6) and of a pour-out element (4), wherein the apparatus has at least one rotatable mandrel wheel (15) having a plurality of mandrels (17) for holding the jackets. Additionally illustrated and described are a method for producing such packaging and a gable press for use with the abovementioned apparatus. In order to allow easier and more cost-effective production, it is proposed that the apparatus has a gable press (28), assigned to a single mandrel-wheel position, for folding the gable region, in order to connect all of the gable faces of the gable region of the jacket to the pour-out element and to seal the protruding ears (7) in the same mandrel-wheel position.

Inventors:
KENN CHRISTOPH (DE)
DRIESSEN RALF (DE)
VETTEN THOMAS (DE)
HEIL MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/068607
Publication Date:
May 18, 2012
Filing Date:
October 25, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIG TECHNOLOGY AG (CH)
KENN CHRISTOPH (DE)
DRIESSEN RALF (DE)
VETTEN THOMAS (DE)
HEIL MICHAEL (DE)
International Classes:
B31B1/00; B65B3/02; B65B61/18
Domestic Patent References:
WO1999008939A11999-02-25
WO2004011238A22004-02-05
WO2005113222A12005-12-01
Foreign References:
US5829228A1998-11-03
EP1503940B12009-09-02
Attorney, Agent or Firm:
THIELMANN, Andreas (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung,

insbesondere einer Verbundverpackung für flüssige

Lebensmittel, mit einer im Giebelbereich in

Ausgießrichtung abnehmenden Querschnittsfläche, aus einem Mantel (1) mit einem Giebelbereich (2) mit mehreren

Giebelflächen (6) und aus einem Ausgießelement (4), wobei die Vorrichtung wenigstens ein drehbares Dornrad (15) mit mehreren Dornen (17) zur Aufnahme der Mäntel (1)

aufweist ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine einer einzigen Dornradstellung zugeordnete

Giebelpresse (28) zum Falten des Giebelbereichs (2), zum Verbinden sämtlicher Giebelflächen (6) des Giebelbereichs (2) des Mantels (1) mit dem Ausgießelement (4) und zum Versiegeln der abstehenden Ohren (7) in derselben

Dornradstellung aufweist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach

Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Ohrenpresse (30) zum Umlegen und Anheften der Ohren (7) aufweist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach

Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Schieber (27) zum Verschieben des Mantels (1) auf einem Dorn (17) von einer Zwischenposition in eine

Endposition aufweist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Heizvorrichtung (26) zum Erhitzen des Giebelbereichs (2) des Mantels (1) aufweist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach

Anspruch 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (27) in Drehrichtung des Dornrads (15) nach der

Heizvorrichtung (26) und vor der Giebelpresse (28) angeordnet ist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Heizvorrichtung (29) zum Erhitzen der Ohren (7) aufweist .

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Giebelpresse (28) und die Ohrenpresse (30) derselben Dornradstellung zugeordnet sind.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Spüleinrichtung (20) zum aseptischen Spülen der Verpackungen (1') aufweist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Befülleinrichtung (21) zum Befüllen der Verpackungen (1') durch den offenen Bodenbereich (3) und/oder durch das offene Ausgießelement (4) aufweist.

Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Verschließeinrichtung (22) zum Verschließen des Bodenbereichs (3) aufweist.

Verfahren zur Herstellung einer Verpackung, insbesondere einer Verbundverpackung für flüssige Lebensmittel, mit einer in Ausgießrichtung abnehmenden Querschnittsfläche, aus einem Mantel (1) mit einem Giebelbereich (2) mit mehreren Giebelflächen (6) und aus einem Ausgießelement (4), auf einem drehbaren Dornrad (15) mit mehreren Dornen (17) zur Aufnahme der Mäntel (1), umfassend die folgenden Schritte :

a) Aufschieben eines Ausgießelements (4) auf einen Dorn (17) des Dornrads (15),

b) Aufschieben eines Mantels (1) auf einen Dorn (17) des Dornrads ( 15 ) ,

c) Falten und Verbinden sämtlicher Giebelflächen (6) des Giebelbereichs (2) des Mantels (1) mit dem

Ausgießelement (4),

d) Versiegeln der abstehenden Ohren (7), e) Umlegen und Anheften der Ohren (7),

f) Abziehen der Verpackung (1') von dem Dorn (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte c) und d) in derselben Dornradstellung ausgeführt werden.

12. Verfahren zur Herstellen einer Verpackung nach Anspruch 11

dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte c) , d) und e) in derselben Dornradstellung ausgeführt werden.

13. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach Anspruch 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) ein Ausgießelement (4) auf einen leeren Dorn (17) des

Dornrads (15) aufgeschoben wird, bevor Schritt b)

ausgeführt wird.

14. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (1) im

Giebelbereich (2) erstmals in Schritt c) gefaltet

und/oder gebogen wird.

15. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) drei Teilschritte umfasst:

ba) Aufschieben eines Mantels (1) auf einen Dorn (17) des Dornrads (15) in eine Zwischenposition,

bb) Erhitzen des Giebelbereichs (2) des Mantels (1), bc) Weiteres Aufschieben des Mantels (1) auf den Dorn (17) in eine Endposition.

16. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt bb) in zwei Dornradstellungen ausgeführt wird.

17. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt e) die Ohren (7) erhitzt werden.

Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,

dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt d) die Ohren (7) erhitzt werden und anschließend die

Schritte d) und e) in derselben Dornradstellung

ausgeführt wird.

19. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,

dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f) die Verpackung (1') von innen aseptisch gespült wird.

20. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 19,

dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f) die Verpackung (1') zunächst durch den offenen

Bodenbereich (3) befüllt wird und danach der Bodenbereich (3) verschlossen wird.

21. Verfahren zur Herstellung einer Verpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f ) zunächst der Bodenbereich (3) verschlossen wird und danach die Verpackung (1') durch das offene

Ausgießelement (4) befüllt wird.

22. Giebelpresse (28) zum Verbinden von Giebelflächen (6) eines Mantels (1) mit einem Ausgießelement (4) und zum Versiegeln von abstehenden Ohren (7), mit mehreren

Presswerkzeugen (31A, 31B) ,

dadurch gekennzeichnet, dass jedes der

Presswerkzeuge (31A, 31B) eine Giebelpressfläche (32) und zwei Ohrenpressflachen (33) aufweist.

Giebelpresse nach Anspruch 22,

dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Werkzeuge hinsichtlich ihrer

Ohrenpressflächen (33) miteinander korrespondieren.

Giebelpresse nach Anspruch 23,

dadurch gekennzeichnet , dass bei mindestens zwei gegenüberliegenden Presswerkzeugen (31B) die

Ohrenpressflächen (33) in der Ebene der Giebelpressfläche (32) verlaufen.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Verpackung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung, insbesondere einer Verbundverpackung für flüssige Lebensmittel, mit einer im Giebelbereich in Ausgießrichtung abnehmenden Querschnittsfläche, aus einem Mantel mit einem Giebelbereich mit mehreren Giebelflächen und aus einem

Ausgießelement, wobei die Vorrichtung wenigstens ein

drehbares Dornrad mit mehreren Dornen zur Aufnahme der Mäntel aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer

derartigen Verpackung, umfassend die folgenden Schritte: a) Aufschieben eines Ausgießelements auf einen Dorn des

Dornrads ,

b) Aufschieben eines Mantels auf einen Dorn des Dornrads, c) Falten und Verbinden sämtlicher Giebelflächen des

Giebelbereichs des Mantels mit dem Ausgießelement, d) Versiegeln der abstehenden Ohren,

e) Umlegen und Anheften der Ohren,

f) Abziehen der Verpackung von dem Dorn.

Zudem betrifft die Erfindung eine Giebelpresse zur Verwendung mit der vorgenannten Vorrichtung.

Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von

Verbundverpackungen sind aus der Praxis in zahlreichen

Varianten bekannt. Unter Verbundverpackungen werden

Verpackungen aus einem Packstoff verstanden, der aus mehreren vollflächig miteinander verbundenen Materialien, etwa Karton und Kunststoff, besteht. Bei den flüssigen Lebensmitteln kann es sich beispielsweise um Getränke, Suppen, Joghurt oder dergleichen handeln. Viele bekannte Vorrichtungen und

Verfahren sind dazu bestimmt, Verpackungen herzustellen, die quaderförmig ausgebildet sind.

Es kann jedoch aus ästhetischen und funktionalen Gründen gewünscht sein, Verpackungen herzustellen, die nicht entlang ihrer gesamten Höhe eine konstante Querschnittsfläche

aufweisen. Insbesondere kann es gewünscht sein, Verpackungen herzustellen, die im oberen Bereich der Verpackung eine in Ausgießrichtung abnehmende Querschnittsfläche aufweisen und demnach nicht quaderförmig sind. Dies ermöglicht zunächst eine ansprechende Form der Verpackung, da der Übergang von der großen Querschnittsfläche des Mantels zu der kleineren Querschnittsfläche des Ausgießelements gleichmäßig erfolgen kann. Die gleichmäßige Abnahme der Querschnittsfläche hat zudem die technische Wirkung, dass der flüssige Inhalt besonders gut aus der Verpackung fließen kann. Insbesondere wird durch eine derartige Form der Verpackung erreicht, dass die Verpackung restlos entleert werden kann, ohne sie absolut senkrecht mit dem Ausgießelement nach unten halten zu müssen. Der obere Bereich der Verpackung kann insoweit die Funktion eines Trichters ausführen. Die beschriebene Form des oberen Bereichs der Verpackung wird auch als Giebelform bezeichnet.

Die Herstellung von Verpackungen mit im Giebelbereich in Ausgießrichtung abnehmender Querschnittsfläche stellt jedoch besondere Anforderungen an die Maschinen, auf denen die

Verpackungen hergestellt werden. Zudem sind die

Verfahrensschritte gegenüber Verfahren zur Herstellung quaderförmiger Verpackungen anzupassen. Insbesondere muss der Tatsache Rechnung getragen werden, dass beim Falten des

Giebelbereichs von Verpackungen mit in Ausgießrichtung abnehmender Querschnittsfläche überschüssiger Packstoff

Falten bildet, die auch als Ohren bezeichnet werden.

Ein Behälter für ein flüssiges Produkt und ein Verfahren zur Herstellung und Befüllung des Behälters sind aus der

EP 1 503 940 Bl bekannt. Der Behälter weist in seinem oberen Bereich die Form eines Pyramidenstumpfes auf. Diese Form wird durch ein entsprechend geformtes Ausgießelement unterstützt, welches in den oberen Bereich der Verpackung eingesetzt wird. Die Herstellung der Verpackung erfolgt, wie oftmals, unter Verwendung eines drehbaren Dornrads und wird anhand der

Figuren 10 bis 15 der EP 1 503 940 Bl dargestellt. Nachteilig an der gezeigten Vorrichtung und an dem beschriebenen

Verfahren ist, dass das Falten und das Versiegeln des

Giebelbereichs der Verpackung als getrennte Arbeitsschritte in getrennten Stellungen des Dornrads erfolgen. Dies hat zur Folge, dass die Herstellung aufwendig und ineffizient ist.

Aus der WO 2005/113222 AI ist eine weitere Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung bekannt. Auch die hier gezeigten Verpackungen weisen in ihrem oberen

Bereich eine in Ausgießrichtung abnehmende Querschnittsfläche auf. Zur Herstellung der Verpackungen wird wiederum ein rotierendes Dornrad verwendet. Nachteilig ist jedoch auch bei dieser Vorrichtung und diesem Verfahren, dass in einer

Dornradstellung jeweils nur zwei gegenüberliegende

Giebelflächen mit dem Ausgießelement verbunden werden können. Bei einer Verpackung mit einem quadratischen

Mantelquerschnitt müssen demnach zwei Dornradstellungen durchlaufen werden, um die vier Giebelflächen zu falten und sie mit dem Ausgießelement zu versiegeln. Dies hat eine

Erhöhung der Anzahl der Arbeitsschritte und somit eine

Verringerung der Effizienz der Prozessführung zur Folge. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung und das entsprechende Verfahren so auszugestalten und weiterzubilden, dass eine einfachere und somit kostengünstigere Herstellung ermöglicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch, dass die

Vorrichtung eine einer einzigen Dornradstellung zugeordnete Giebelpresse zum Falten des Giebelbereichs, zum Verbinden sämtlicher Giebelflächen des Giebelbereichs des Mantels mit dem Ausgießelement und zum Versiegeln der abstehenden Ohren in derselben Dornradstellung aufweist.

Indem das Verbinden der Giebelflächen mit dem Ausgießelement zusammen mit dem Versiegeln der Ohren in derselben

Dornradstellung erfolgt, kann die Anzahl der Dorne verringert und damit ggf. ein kleiner bauendes Dornrad verwendet werden. Alternativ können den freigewordenen Dornen andere

Arbeitsschritte zugeordnet werden. Zudem kann die

einzubringende Energie zur Erzeugung der Verbindung effektiv eingesetzt werden. Die Verbindungen zwischen den

Giebelflächen und dem Ausgießelement werden insbesondere durch Erhitzen und Anpressen erzeugt. Alternativ oder

zusätzlich können Schweiß- und/oder Klebverfahren eingesetzt werden. Die erzeugten Verbindungen sind vorzugsweise gas- und/oder flüssigkeitsdicht, weshalb oftmals auch von

Versiegeln gesprochen wird. Die Querschnittsfläche der Verpackung soll insbesondere im Giebelbereich der Verpackung in Ausgießrichtung abnehmen. Unter Ausgießrichtung wird jede Richtung verstanden, die vom Bodenbereich der Verpackung zur Ausgießöffnung zeigt. Bei viereckigem Querschnitt des Mantels kann der Giebelbereich die Form einer Pyramide oder eines

Pyramidenstumpfes aufweisen. Bei dreieckigem Querschnitt des Mantels kann der Giebelbereich dementsprechend die Form eines Tetraeders oder eines Tetraederstumpfes aufweisen. Entsprechendes gilt für Mantelquerschnitte mit fünf oder mehr Ecken. Ebenso denkbar ist bei rundem Querschnitt des Mantels ein Giebelbereich, welcher die Form eines Kegels oder eines Kegelstumpfes aufweist. Bevorzugt weist auch das

Ausgießelement, jedenfalls in seinen den Giebelflachen zugeordneten Bereichen, eine entsprechende Form auf. Auch die Spitzen der Dorne können entsprechend der auszubildenden Giebelform geformt sein. Durch die Abnahme des Querschnitts bildet überschüssiger Packstoff beim Formen des

Giebelbereichs abstehende Falten, die auch als Ohren

bezeichnet werden. Unter dem Versiegeln der Ohren wird ein Abdichten der Verpackung im Bereich der Ohren verstanden. Dies ist vom Umlegen und Anheften der Ohren zu unterscheiden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Ohrenpresse zum Umlegen und Anheften der Ohren auf. Die Ohrenpresse kann bevorzugt sämtliche Ohren, die beim Formen des Giebelbereichs entstanden sind, in derselben Dornradstellung umlegen und an die benachbarten Giebelflächen anheften. Dazu kann für jedes Ohr eine

separates Werkzeug zum Umlegen und Anheften vorgesehen sein. Das Versiegeln der Ohren kann durch Erhitzen und Anpressen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können Schweiß- und/oder Klebverfahren eingesetzt werden.

Es kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Schieber zum Verschieben des Mantels auf einem Dorn von einer Zwischenposition in eine Endposition aufweist. Der Schieber ermöglicht es, die Mäntel zwischen zwei axial beabstandeten Positionen auf dem Dorn zu verschieben. Die Zwischenposition stellt eine Position dar, in welcher der Mantel noch nicht vollständig auf den Dorn geschoben ist und sich demnach axial weiter außen befindet als in der Endposition. Vorzugsweise steht der Giebelbereich des Mantels in der Zwischenposition über das Ende des Dorns hinaus und ist daher besonders gut zugänglich. Dies kann bei einer Vorbehandlung, etwa durch Erwärmen, vorteilhaft sein.

Um die Versiegelung der Verpackung zu verbessern, kann die Vorrichtung mindestens eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des Giebelbereichs des Mantels aufweisen. Die Vorbehandlung der Mäntel durch Erhitzen wird auch als Aktivieren bezeichnet und verbessert die Qualität der herzustellenden Verbindung.

Beispielsweise kann durch das Erhitzen ein im Packstoff enthaltener Kunststoff aufgeweicht werden. Vorzugsweise teilt die Heizvorrichtung den Luftstrom auf und leitet die heiße Luft durch Düsen sowohl auf die Innenseiten den

Giebelbereichs des Mantels als auch auf das Ausgießelement. Die Heizvorrichtung kann in den Giebelbereich des Mantels in Richtung des Dorns ein- und ausfahren. Indem mehrere

Heizvorrichtungen vorgesehen sein können, wird eine besonders intensive Vorbehandlung der Mäntel möglich, ohne dass die

Taktrate des Dornrads verringert werden muss. Zudem ist mit zwei Heizvorrichtungen eine besonders variable Vorbehandlung der Mäntel möglich, da die zweite Heizvorrichtung bedarfsweise zugeschaltet werden kann.

Bevorzugt kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der

Erfindung der Schieber in Drehrichtung des Dornrads nach der Heizvorrichtung und vor der Giebelpresse angeordnet sein. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass sich die Mäntel während der Einwirkung der Heizvorrichtung in der

Zwischenposition befinden und erst danach durch den Schieber in die Endposition geschoben werden. Nur so kann die

Heizvorrichtung die benötigten Bereiche des Mantels und des Ausgießelements erreichen und erhitzen.

Eine zielgerichtete Erhitzung der Ohren kann erreicht werden, indem die Vorrichtung eine Heizvorrichtung zum Erhitzen der Ohren aufweist. Die Heizvorrichtung zum Erhitzen der Ohren kann genau auf die Anzahl und die Form der Ohren abgestimmt sein. Dies ermöglicht einen sparsamen Energieeinsatz beim Erhitzen. Bevorzugt werden durch die Heizvorrichtung alle Ohren einer Verpackung in derselben Dornradstellung erhitzt. Dazu können für jedes Ohr separate Heissluftdüsen vorgesehen sein .

Eine kompakte Bauform kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung erreicht werden, wenn die Giebelpresse und die

Ohrenpresse derselben Dornradstellung zugeordnet sind. Die Anzahl der Dorne kann auf diese Weise weiter verringert werden. Alternativ können an den freigewordenen Dornen andere Arbeitsschritte durchgeführt werden. Zudem kann die

einzubringende Energie lokal konzentriert eingesetzt werden. Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Spüleinrichtung zum aseptischen Spülen der Verpackungen aufweist. Die Spüleinrichtung stellt sicher, dass die Verpackungen vor dem Einfüllen der Inhalte

weitgehend keimfrei sind. Die Spüleinrichtung kann als Teil einer Befüllanlage dem Dornrad nachgelagert angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die

Vorrichtung eine Befülleinrichtung zum Befüllen der

Verpackungen durch den offenen Bodenbereich und/oder durch das offene Ausgießelement aufweist. Durch die

Befülleinrichtung werden die nur einseitig verschlossenen Verpackungen mit Inhalten befüllt. Auch die Befülleinrichtung kann als Teil einer Befüllanlage dem Dornrad nachgelagert angeordnet sein.

Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Verschließeinrichtung zum Verschließen des Bodenbereichs aufweist. Durch die Verschließeinrichtung wird der

Bodenbereich der Verpackungen verschlossen, wodurch

Packungen, also befüllte Verpackungen, entstehen. Die

Verschließeinrichtung kann als Teil einer Befüllanlage ebenfalls dem Dornrad nachgelagert angeordnet sein. Das Verschließen des Bodenbereichs durch die

Verschließeinrichtung kann alternativ auch bereits vor dem Befüllen der Verpackungen mit Inhalten erfolgen. In diesem Fall kann die beidseitig verschlossene Verpackung durch das geöffnete Ausgießelement befüllt werden. Im Hinblick auf das eingangs erwähnte und zuvor näher beschriebene Verfahren wird die zugrundeliegende Aufgabe bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 11 dadurch gelöst, dass die Schritte c) und d) in derselben Dornradstellung ausgeführt werden.

Durch das kombinierte Ausführen der Schritte c) und d) in derselben Dornradstellung kann die Anzahl der separaten, also räumlich getrennten Arbeitsschritte verringert werden oder es können der f eigewordenen Dornradstellung andere

Arbeitsschritte zugeordnet werden. Ferner kann die für das Verbinden und Versiegeln benötigte Energie, etwa Wärme, lokal konzentriert und somit effektiv eingesetzt werden, wenn die Schritte c) und d) an gleicher Stelle durchgeführt werden. Bevorzugt werden in Schritt e) sämtliche Ohren in derselben Dornradstellung umgelegt und angeheftet. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass neben den Schritten c) und d) auch der Schritt e) in

derselben Dornradstellung ausgeführt werden kann.

Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Schritt a) ein Ausgießelement auf einen leeren Dorn des Dornrads aufgeschoben wird, bevor Schritt b) ausgeführt wird. Indem erst die Ausgießelemente auf den Dorn geschoben werden und danach die Mäntel über die

Ausgießelemente hinweg auf den Dorn geschoben werden, kann die Herstellung gegenüber einem zielgenauen Einsetzen der Ausgießelemente in die wenig formstabilen Mäntel schneller und einfacher erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Mantel im Giebelbereich erstmals in Schritt c) gefaltet und/oder gebogen wird. Die Faltung der Mäntel beim Verbinden der Giebelflächen des Giebelbereichs des Mantels mit dem Ausgießelement hat den Vorteil, dass auf einen separaten Verfahrensschritt verzichtet werden kann, bei dem die Giebelflächen gefaltet oder vorgefaltet werden. Die

Mäntel müssen lediglich vor dem Aufschieben auf den Dorn aus einer flachen Form in eine rohrförmige Form aufgefaltet werden; eine Faltung auf dem Dornrad findet vor Schritt c) hingegen nicht statt.

Die Versiegelung der Verpackung ist besonders zuverlasslg , indem der Schritt b) gemäß einer weiteren Ausbildung der

Erfindung drei Teilschritte umfasst: ba) Aufschieben eines Mantels auf einen Dorn des Dornrads in eine Zwischenposition, bb) Erhitzen des Giebelbereichs des Mantels, bc) Weiteres Aufschieben des Mantels auf den Dorn in eine Endposition. Diese Abfolge der Schritte hat den Vorteil, dass der

Giebelbereich zunächst über das Ende des Dorns hinausragt und somit beim Erhitzen besonders gut zugänglich ist. Auch das Ausgießelement kann leichter erhitzt werden. Besonders wirksam kann die Erhitzung erfolgen, indem gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung der Schritt bb) in zwei Dornradstellungen ausgeführt wird. Vorzugsweise sind dies aufeinanderfolgende Dornradstellungen. Dadurch, dass das Erhitzen des Giebelbereichs des Mantels auf zwei

Dornradstellungen aufgeteilt wird, können die Giebelbereiche der Mäntel besonders intensiv erhitzt werden, ohne dass das Dornrad langsamer gedreht werden muss. Es wird also eine längere Heizdauer bei gleichbleibend hoher Taktrate des Dornrads erreicht. Auch die Variabilität des Erhitzens wird erhöht, da das Erhitzen in der zweiten Dornradstellung bedarfsweise erfolgen kann. Die Ohren haften besonders sicher an den Giebelflächen, wenn nach einer weiteren Lehre der Erfindung die Ohren vor Schritt e) erhitzt werden. Durch zusätzliches Erhitzen der Ohren wird sichergestellt, dass die Ohren beim nachfolgenden Umlegen und Anheften besonders fest an den Giebelflächen haften bleiben. Bevorzugt werden sämtliche Ohren in derselben Dornradstellung erhitzt .

Die Effizienz des Verfahrens kann erhöht werden, indem in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ohren vor Schritt d) erhitzt und anschließend die Schritte d) und e) in derselben Dornradstellung ausgeführt werden. Die kombinierte

Durchführung der Arbeitsschritte d) und e) in derselben

Stellung des Dornrads ermöglicht die Verringerung der Anzahl der separaten Arbeitsschritte. Ebenso ist es möglich, in den freigewordenen Dornradstellungen andere Arbeitsschritte auszuführen. Zudem kann die benötigte Energie, etwa Wärme, lokal konzentriert und somit effektiv eingesetzt werden. Die Hygiene bei der Herstellung kann sichergestellt werden, indem in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen wird, dass nach Schritt f) die Verpackung von innen aseptisch gespült wird. Durch eine aseptische Spülung wird sichergestellt, dass die Verpackungen keimfrei sind.

Schließlich ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass nach Schritt f) die Verpackung zunächst durch den offenen Bodenbereich befüllt wird und danach der Bodenbereich verschlossen wird. Ebenso hat die Lehre der Erfindung erkannt, dass alternativ nach Schritt f) zunächst der Bodenbereich verschlossen wird und danach die Verpackung durch das offene Ausgießelement befüllt wird. Die Befüllung durch den offenen Boden hat den Vorteil eines größeren

Querschnitts, durch welchen die Inhalte eingefüllt werden. Die Befüllung der bodenseitig verschlossenen Verpackungen durch das Ausgießelement hat demgegenüber den hygienischen Vorteil, dass Herstellung und Befüllung der Verpackung räumlich getrennt werden können.

Bei einer Giebelpresse nach dem Oberbegriff von

Patentanspruch 22 wird die zugrundeliegende Aufgabe gelöst, indem jedes der Presswerkzeuge eine Giebelpressfläche und zwei Ohrenpressflachen aufweist. Die Giebelpressfläche ist einer Giebelfläche zugeordnet und jede der beiden

Ohrenpressflächen ist einem der dieser Giebelfläche

benachbarten Ohren zugeordnet. Die Giebelpresse weist

vorzugsweise für jede der Giebelflächen ein separates

Presswerkzeug auf, so dass sämtliche Giebelflächen und Ohren in einem Arbeitsschritt versiegelt werden können. Bevorzugt korrespondieren dazu jeweils zwei benachbarte Presswerkzeuge hinsichtlich ihrer Ohrenpressflächen miteinander. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung wird erreicht, wenn bei mindestens zwei Presswerkzeugen die Ohrenpressflächen in der Ebene der Giebelpressflächen verlaufen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer im Giebelbereich verschlossenen Verpackung mit abstehenden Ohren, Fig . 2 eine perspektivische Ansicht einer im Giebelbereich und im Bodenbereich verschlossenen Verpackung mit angelegten Ohren, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausgießelements,

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung in einer Gesamtdarstellung, Fig. 5 das Dornrad der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung zur

Herstellung einer Verpackung in einer vergrößerten Ansicht ,

Fig. 6 die Giebelpresse der Fig. 5 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung in einer nochmals vergrößerten Ansicht und

Fig. 7 die Giebelpresse in einer geschnittenen Ansicht

entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6.

In Fig. 1 ist eine aus einem Mantel 1 hergestellte, einseitig verschlossene Verpackung 1' dargestellt. Der Mantel 1 weist an seinen beiden Enden einen Giebelbereich 2 und einen

Bodenbereich 3 auf. Die Verpackung 1' weist eine quadratische Querschnittsfläche auf. Der Mantel 1 wird regelmäßig aus einem Zuschnitt gefaltet, wobei zur Ausbildung einer

Schlauchform zwei Kanten miteinander verbunden werden. Der Giebelbereich 2 wurde bereits verschlossen, während der Bodenbereich 3 noch offen ist. Die in Fig. 1 dargestellte Verpackung 1' stellt also ein Zwischenstadium eines

Herstellungsverfahrens dar, in dessen Verlauf aus einem beidseitig offenen Mantel 1 zunächst eine Verpackung 1' und später eine befüllte und verschlossene - verkaufsfertige - Packung entsteht.

Im Giebelbereich 2 ist der Mantel 1 mit einem Ausgießelement 4 verbunden, welches einen Schraubdeckel 5 aufweist. Der Giebelbereich 2 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten

Ausführungsbeispiel in der Form eines Pyramidenstumpfes ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass die Verpackung 1' im Giebelbereich 2 neben vier Giebelflächen 6 auch vier von dem Giebelbereich 2 abstehende, aus überschüssigem

Verpackungsmaterial gebildete Ohren 7 aufweist. Die Ohren 7 sind in der in Fig. 1 dargestellten Situation zwar

versiegelt, jedoch weder umgelegt noch an die Giebelflächen 6 angeheftet. Im Bodenbereich 3 ist die Verpackung 1' noch unverschlossen und wird erst in einem späteren

Herstellungsschritt entlang von Faltlinien 8 gefaltet und verschlossen .

Eine sowohl im Giebelbereich 2 als auch im Bodenbereich 3 verschlossene Verpackung 1' zeigt Fig. 2. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Mantel 1 ist das Herstellungsverfahren soweit abgeschlossen, dass bereits von einer Verpackung 1'

gesprochen wird. Die Verpackung 1' ist im Bodenbereich 3 verschlossen und versiegelt. Zudem sind die Ohren 7 umgelegt und an eine der beiden dem jeweiligen Ohr 7 benachbarten Giebelflächen 6 angeheftet. Im angelegten - und in Fig. 2 dargestellten - Zustand der Ohren 7 ist die Ausbildung des Giebelbereichs 2 als Pyramidenstumpf besonders gut erkennbar. Die Grundfläche des Pyramidenstumpfs entspricht dabei etwa der Querschnittsfläche der Verpackung 1' . Die vier

Mantelflächen des Pyramidenstumpfs werden hier als

Giebelflächen 6 bezeichnet. Die obere Fläche des Pyramidenstumpfes ist im Wesentlichen parallel zur Grundfläche und wird üblicherweise als Deckfläche bezeichnet. Die Deckfläche wird bei der in Fig. 2 dargestellten

Verpackung durch das Ausgießelement 4 gebildet.

Fig. 3 zeigt das Ausgießelement 4 aus Fig. 1 und Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung. Das Ausgießelement 4 weist neben dem Schraubdeckel 5 eine quadratische Grundplatte 9 mit einem umlaufenden und gegenüber der Grundplatte 9 abgewinkelten Flansch 10 auf. Die Form des Flansches 10 ist vorzugsweise an die Form und insbesondere an den

Neigungswinkel des Giebelbereichs 2 angepasst. Der

abgewinkelte Flansch 10 weist Rippen 11 auf, die einerseits den Flansch 10 mechanisch verstärken sollen und andererseits eine bessere Anbindung der Giebelflächen 6 an den Flansch 10 ermöglichen sollen. In jedem Eckbereich ist ein Flügel 12 an den Flansch 10 angeformt. Auch die Flügel 12 dienen dazu, die Verbindung zwischen dem Giebelbereich 2 des Mantels 1 und dem Flansch 10 des Ausgießelements zu verbessern. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausgießelement 4 verbindet ein

Originalitätssiegel 13 mit als Sollbruchstellen ausgebildeten Materialbrücken 14 die Grundplatte 9 mit dem Schraubdeckel 5. Beim erstmaligen Öffnen werden die Materialbrücken 14

zerstört, so dass ein Verbraucher leicht erkennen kann, ob eine mit diesem Ausgießelement versehene Packung bereits zuvor geöffnet worden ist.

In Fig. 4 wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer

Verpackung in einer Gesamtdarstellung gezeigt. Die

Vorrichtung weist ein Dornrad 15 und eine Befüllanlage 16 auf. Das in Fig. 4 gezeigte Dornrad 15 weist neun Dorne 17 auf und dreht sich im Betrieb zyklisch, also schrittweise, gegen den Uhrzeigersinn. Auf den Aufbau und die

Funktionsweise des Dornrads 15 wird im Zusammenhang mit Fig. 5 genauer eingegangen werden. Die Befüllanlage 16 weist eine Förderanlage 18 mit Zellen 19 auf, die sich im Uhrzeigersinn bewegt. Die Art der gezeigten Förderanlage 18 wird häufig als Zellenkette bezeichnet.

Die im Giebelbereich 2 fertig verschlossenen Verpackungen 1' werden nach Ausführung der Arbeitsschritte auf dem Dornrad 15 an Zellen 19 der Förderanlage 18 übergeben. Dabei werden die Verpackungen 1' mit dem Giebelbereich 2 voran in die Zellen 19 geschoben, so dass der geöffnete Bodenbereich 3 nach außen zeigt. Die Befüllanlage 16 weist eine Spüleinrichtung 20, eine Befülleinrichtung 21 und eine Verschließeinrichtung 22 auf. Zudem umfasst die Befüllanlage 16 Kontrolleinheiten 23. Zunächst werden die im Bodenbereich 3 offenen Verpackungen 1' an der ersten Kontrolleinheit 23 vorbei geführt, wobei die korrekte Position der Verpackungen 1' in den Zellen 19 der Förderanlage 18 überprüft wird. Dies kann etwa durch optische Sensoren erfolgen. Anschließend werden die Verpackungen 1' im Bereich der Spüleinrichtung 20 aseptisch gespült, um die Innenseite der Verpackungen 1' für die anschließende

Befüllung keimfrei zu machen. Danach werden die im

Giebelbereich 2 verschlossenen Verpackungen 1' im Bereich der Befülleinrichtung 21 durch den offenen Bodenbereich 3 mit Inhalten befüllt. Das Verschließen und Versiegeln des

Bodenbereichs 3 der Verpackungen 1' erfolgt als nächster Schritt im Bereich der Verschließeinrichtung 22. Die

befüllten und verschlossenen Verpackungen 1' werden auch als Packungen 24 bezeichnet und durch die zweite Kontrolleinheit 23 befördert, wobei der Bodenbereich 3 der Packungen 24 kontrolliert wird. Auch dies kann durch optische Sensoren erfolgen. Abschließend werden die Packungen 24 im rechten Endbereich der Förderanlage 18 den Zellen 19 entnommen, bevor die entleerten Zellen 19 in Richtung des Dornrads 15

zurückbewegt werden.

Fig. 5 zeigt das Dornrad 15 aus Fig. 4 in einer vergrößerten Ansicht. Zudem ist im unteren rechten Bereich von Fig. 5 ein Teil der Förderanlage 18 erkennbar. Das Dornrad 15 weist im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel neun Dorne 17 auf, die in gleichen Winkeln von 40° entlang des Umfangs des Dornrads 15 angeordnet sind. Eine volle

Umdrehung des Dornrads 15 kann gedanklich und räumlich in neun Sektoren aufgeteilt werden, die hier Dornradstellungen genannt werden und in Fig. 5 mit den römischen Ziffern I bis IX bezeichnet werden. Das Dornrad 15 kann also neun separate Arbeitsschritte durchlaufen, bevor eine vollständige

Umdrehung vollzogen ist und jeder der Dorne 17 sich wieder in seiner ursprünglichen Dornradstellung befindet. In Dornradstellung I wird das Ausgießelement 4 auf den leeren Dorn 17 aufgeschoben und das Dornrad 15 wird um eine

Dornradstellung weitergedreht. Zur Bevorratung und Zuführung von Ausgießelementen 4 kann eine in Fig. 5 lediglich

angedeutete Zuführeinrichtung 25 vorgesehen sein. In

Dornradstellung II wird ein Mantel 1 über das zuvor

aufgeschobene und auf dem Dorn 17 gehaltene Ausgießelement 4 hinweg auf den Dorn 17 geschoben. Bevorzugt, wenn auch nicht zwingend erforderlich, wird der Mantel 1 dabei nicht bis zum Anschlag in eine Endposition geschoben, sondern verbleibt vorerst in einer Zwischenposition auf dem Dorn 17. Die

Zwischenposition kann 20 mm bis 40 mm vor der Endposition liegen. Nicht näher bezeichnete Federklemmen sichern dabei die axiale Stellung der Mäntel 1 auf dem Dorn 17.

Anschließend wird das Dornrad 15 in die Dornradstellung III weitergedreht . In der Dornradstellung III wird der Giebelbereich 2 des

Mantels 1 sowie das Ausgießelement 4 mit Heißluft aktiviert. Dazu ist im Bereich der Dornradstellung III eine

Heizvorrichtung 26 vorgesehen. Die Heizvorrichtung 26 soll insbesondere die Innenseite des Mantels 1 im Bereich des Giebelbereichs 2 und die Außenseiten der Flansche 10 des Ausgießelements 4 erhitzen, da diese Flächen einander

zugeordnet sind und eine Verbindung ausbilden sollen. Das Erhitzen wird in diesem Zusammenhang auch als Aktivieren bezeichnet. In der in Fig. 5 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltung wird in Dornradstellung IV der gleiche Arbeitsschritt wie in Dornradstellung III ausgeführt. Daher weist die Vorrichtung im Bereich der Dornradstellung IV ebenfalls eine Heizvorrichtung 26 auf. Zwischen den Dornradstellungen IV und V ist ein Schieber 27 vorgesehen, der die auf die Dorne 17 geschobenen Mäntel 1 von der Zwischenposition in die Endposition schiebt. Der durch den Schieber 27 ausgeführte Arbeitsschritt muss nicht

zwingend zwischen zwei Dornradstellungen ausgeführt werden, sondern kann auch in einer der Dornradstellungen durchgeführt werden. Nachdem das Dornrad 15 weitergedreht wurde, wird der Giebelbereich 2 in der Dornradstellung V durch eine

Giebelpresse 28 behandelt. Die Giebelpresse 28 presst die Giebelflächen 6 auf den Flansch 10 des Ausgießelements 4 und stellt auf diese Weise eine versiegelte Verbindung her. Dies kann durch das zuvor beschriebene Erhitzen und Anpressen, alternativ - ohne vorherige Aktivierung - auch durch Schweiß- und Klebverfahren erfolgen. Auf die gleiche Weise wird der Giebelbereich 2 des Mantels 1 durch die Giebelpresse 28 auch im Bereich der Ohren 7 versiegelt. Die Ohren 7 werden bei dem in Fig. 5 dargestellten Dornrad 15 jedoch nicht bereits durch die Giebelpresse 28 in Dornradstellung V an die Giebelflächen 6 angelegt. Nachdem der Mantel 1 im Giebelbereich 2 mit dem Ausgießelement 4 versiegelt ist, bildet er eine einseitig verschlossene Verpackung 1' . Nach einer weiteren Drehung des Dornrads 15 wird der

Giebelbereich 2 in der Dornradstellung VI mit einer

Heizvorrichtung 29 behandelt. Die Heizvorrichtung 29 dient insbesondere dem Aufheizen und somit Aktivieren der

abstehenden Ohren 7 und ist daher anders geformt als die Heizvorrichtungen 26 aus den Dornradstellungen III und IV. Bevorzugt ist die Heizvorrichtung 29 speziell an die Anzahl und die Form der Ohren 7 angepasst. Nach weiterer Drehung des Dornrads 15 werden in der Dornradstellung VII die abstehenden Ohren 7 durch eine Ohrenpresse 30 umgelegt und an die

Giebelflächen 6 angeheftet. Dies kann insbesondere durch Erhitzen und Anpressen erfolgen. Alternativ sind auch

Schweiß- oder Klebverfahren denkbar. In der Dornradstellung VIII werden die Verpackungen 1 von dem Dorn 17 gezogen und von einer Zelle 19 der Förderanlage 18 aufgenommen. Dabei werden die Verpackungen 1' nicht gewendet, so dass sie umgekehrt, also mit offenem Bodenbereich 3 nach oben

gerichtet, geführt werden. Der Dornradstellung IX ist kein Arbeitsschritt zugeordnet. Die der Dornradstellung V zugeordnete Giebelpresse 28 ist in Fig. 6 in einer nochmals vergrößerten Ansicht dargestellt. Eine geschnittene Ansicht der Giebelpresse 28 entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6 ist in Fig. 7 gezeigt. Zunächst ist in Fig. 6 ein auf einen Dorn des in Fig. 6 nicht

dargestellten Dornrads 15 aufgeschobener Mantel 1 erkennbar. Die Giebelflächen 6 des Mantels 1 sollen durch die

Giebelpresse 28 mit dem Ausgießelement 4 verbunden werden. Dazu weist die Giebelpresse 28 entsprechend der Anzahl der Giebelflächen 6 vier Presswerkzeuge 31A, 31B auf, von denen in Fig. 6 aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit

lediglich zwei gegenüberliegende Presswerkzeuge 31B und eines der beiden Presswerkzeuge 31A dargestellt sind.

Bei einer Verpackung mit quadratischem Querschnitt weist die Giebelpresse 28 also vier Presswerkzeuge 31A, 31B auf. Jedes der Presswerkzeuge 31A, 31B weist eine Giebelpressfläche 32 und zwei Ohrenpressflächen 33 auf, wie Fig. 7 zeigt. Bei den beiden gegenüberliegenden Presswerkzeugen 31A sind die

Ohrenpressflächen 33 gegenüber der Giebelpressfläche 32 angewinkelt. Bei den anderen beiden gegenüberliegenden

Presswerkzeugen 31B liegen die Ohrenpressflächen 33 in einer Ebene mit der Giebelpressfläche 32. Die Giebelpressflächen 32 pressen jeweils eine Giebelfläche 6 an das Ausgießelement 4. Für das Zusammenpressen und Versiegeln der Ohren 7 müssen zwei benachbarte Presswerkzeuge 31A, 31B mit ihren einander zugeordneten Ohrenpressflächen 33 zusammenwirken. Dies kann beispielsweise bei einer Verpackung mit quadratischem

Querschnitt erfolgen, indem zunächst die beiden

gegenüberliegenden Presswerkzeuge 31A in Richtung des Dorns bewegt werden. Dabei werden zwei gegenüberliegende

Giebelflächen 6 an das Ausgießelement 4 gedrückt. Die Ohren 7 dieser beiden Giebelflächen 6 werden durch die

Ohrenpressflächen 33 der beiden bereits verlagerten

Presswerkzeuge 31A zunächst lediglich einseitig gestützt. Danach werden die beiden übrigen Presswerkzeuge 31B, welche ihrerseits ebenfalls einander gegenüberliegen, betätigt.

Wiederum werden dabei zwei gegenüberliegende Giebelflächen 6 durch die Giebelpressflächen 32 an das Ausgießelement 4 gedrückt. Gleichzeitig werden die vier Ohren 7 von jeweils zwei Ohrenpressflächen 33 zusammengedrückt und versiegelt. Alternativ ist es auch möglich, dass sämtliche Presswerkzeuge 31A, 31B gleichzeitig betätigt werden. Die

Bewegungsrichtungen der Presswerkzeuge 31A, 31B sind in Fig. 7 durch Pfeile dargestellt.