EP1463670B1 - Verfahren zum herstellen eines kombi-verpackungsbehälters sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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EP1463670B1
EP1463670B1 EP03729239A EP03729239A EP1463670B1 EP 1463670 B1 EP1463670 B1 EP 1463670B1 EP 03729239 A EP03729239 A EP 03729239A EP 03729239 A EP03729239 A EP 03729239A EP 1463670 B1 EP1463670 B1 EP 1463670B1
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EP
European Patent Office
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plastic inner
inner part
outer part
base
holder
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EP03729239A
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Walter Schellenberg
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Rundpack AG
Original Assignee
Rundpack AG
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    • Y10T29/49936—Surface interlocking

Definitions

  • the present invention relates to the field of packaging technology. It concerns a method for producing a combination packaging container according to the preamble of claim 1 and an apparatus for carrying out the method.
  • Applicant's earlier application WO-A1-98 / 13270 discloses a combination packaging container in which a cup-shaped plastic inner part and a jacket-shaped Outer part (e.g., cardboard) is first prepared separately and then to form the final Container are pushed into each other and latched together. Problematic Above all, this is the process of latching connection, with a deformation the relatively thin-walled plastic inner part is connected. The deformation hangs together with that on the bottom of the plastic inner part arranged bead with oversize must be forced through the downwardly narrowing outer part to to latch behind.
  • a cup-shaped plastic inner part and a jacket-shaped Outer part e.g., cardboard
  • the object is solved by the entirety of the features of claims 1 and 21.
  • the core of the invention is to keep the outer part in a receptacle and the plastic inner part first introduce into the outer part held in the receptacle, in particular insert loosely and then click into the outer part latching, wherein Preferably plastic inner part and outer part in the direction of the ground to - so in the normal position of use taper downwards to - conically. It can vary depending on the selected Mounting position, the plastic inner part, e.g. inserted from above or below in the outer part become.
  • Another advantageous procedure is achieved when the plastic inner part in a first station in the held in the receptacle outer part is loosely inserted and that the loosely inserted plastic inner part in a second station in the outer part latched pressed becomes. This allows an even higher number of cycles for the production can be achieved since the insertion process and the subsequent locking process in different workstations is carried out.
  • a particularly preferred embodiment of the method is characterized in that that the Eind Wegwar the plastic inner part in the outer part in the same station is performed, such as the insertion movement of the plastic inner part in the outer part.
  • An additional workstation can be saved, saving system costs can be.
  • Another advantage is a procedure when at the same time during the insertion movement of the Plastic inside part held in the receptacle outer part of the outer part in the direction of movement the plastic inner part opposite direction relative to the plastic inner part is moved, since so with lower absolute movement speed the Share the same relative movement speed due to the shorter paths have each other during the joining process and so the cycle number is not detrimental being affected.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that that the plastic inner part has a substantially flat bottom, and that the Plastic inner part is held when loose insertion into the outer part of the ground, wherein the plastic inner part preferably from one passing through the outer part from below Holding device on the outside of the soil releasably held and in the outer part is involved.
  • the holding device holds the plastic inner part detachably by means of a suction cup. This will be a safe drive connection during the retraction movement achieved between the plastic inner part and the holding device, whereby a trouble-free and above all safe pre-positioning of the plastic inner part within the Outside is achieved.
  • this method is advantageous if for holding or locking of plastic inner part and outer part are provided on the plastic inner part latching means and a first locking means in the region of the open end side of the plastic inner part through the sealing flange is formed and if another locking means in the area of the soil by at least a running at least partially over the circumference of the plastic inner part Bead is formed. It is particularly advantageous if the bead over the circumference of the plastic inner part is formed circumferentially. As a result, a support function of the plastic inner part be achieved by the outer part and so relatively high axial stacking forces in the Combi packaging are introduced without causing the plastic inner part damage suffers and so inadvertently stores the medium stored in his recording room leaking or spoil due to increased air supply.
  • Another preferred embodiment of the method according to the invention is characterized from that before or during the depression of the plastic inner part in the outer part an outer periphery of the further locking means by a pre-definable deformation of the Soil is reduced so far that this approximately in an inner diameter of the outer part corresponds to the smaller dimension and thus significantly reduced resistance can be fully inserted into the outer part. Due to the reduction the outer circumference or cross section of the latching means is the passage of the plastic inner part facilitated by the smallest inner dimension of the outer part and so a predeterminable Deformation achieved without any damage to the plastic inner part. by virtue of the pre-definable deformation of the soil mostly becomes a disadvantageous deformation and possible associated damage to the plastic inner part in this Area avoided.
  • Another advantageous procedure according to the method is achieved when the soil during the impression by a force acting on it in a predetermined manner elastic is bulged in the direction of a receiving space of the plastic inner part.
  • These Predeterminable force can by means of a separate pressure stamp and / or by construction generates a negative pressure in the region of the receiving space of the plastic inner part become.
  • a predeterminable deformation of the plastic inner part in Area of the soil caused and so the outer circumference of the further locking means so far reduces the insertion or Eind Wegvorgang turn without high effort or significantly reduced resistance can be performed.
  • the outer part with its larger inner dimension after is held down in the receptacle and when the plastic inner and outer parts towards the bottom to taper conically and that the plastic inner part from below is introduced into the outer part.
  • This allows a simple pre-positioning of the plastic inner part be performed on an insert and so even without a pre-positioning the plastic inner part in the outer part, the two parts snap together connected become.
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention is characterized characterized in that when pressing the plastic inner part in the second station, the plastic inner part at the same time at its upper edge and in the area of the ground with an in Impact direction acting force is applied. This will cause undesirable deformation and wrinkling the plastic inner part safely avoided.
  • a safe and error-free Locking results when, for locking plastic inner part and outer part on the plastic inner part in the region of the bottom a circumferential bead is provided and when the soil during the depression by the indenting force acting on it predetermined manner is elastically bulging outward.
  • a device thereby be solved, which is characterized by a receptacle for holding the outer part and a first station for latching impressions of the plastic inner part in the in the Recording held outer part.
  • a receptacle for holding the outer part
  • a first station for latching impressions of the plastic inner part in the in the Recording held outer part.
  • a preferred embodiment of the inventive device is characterized from that plastic inner part and outer part towards the ground too - so in the normal Operating position down to conically tapered, and that the recording comprises a retaining ring with a downwardly conically tapered inner contour, in which the outer part is held clamped.
  • Damage to the outer part can be safely avoided if the inner contour of the Retaining rings adapted in a lower portion of the conically tapered shape of the outer part is when the inner contour increases in diameter above the lower portion extended, and if the retaining ring of a dimensionally stable material with low sliding friction, in particular a plastic, preferably an acetal homopolymer (polyoxymethylene POM).
  • a plastic preferably an acetal homopolymer (polyoxymethylene POM).
  • a particularly gentle handling of the parts results when the first station in a Eindschreibraum slidably mounted Eindschreiber includes, which for latching Pressing the plastic inner part in the outer part acting in Eindschreibraum Force exerts on the plastic inner part, wherein the indentor is formed so that the when pressing a force on both the ground and on the upper edge of the plastic inner part exercises.
  • Piston-like lower part for placing on the bottom of the plastic inner part includes, wherein the distance between the bottom of the top and the bottom of the Lower part of the indentor, preferably a few millimeters, in particular about 5 mm, larger is the distance between the upper edge and the bottom of the plastic inner part.
  • a further improved protection of the parts results from the fact that the impresser in the first station is moved by displaceable in Eindrückraum drive means, and that the drive means engage the pusher via a spring.
  • the first station is preceded by a second station, in which loosely inserted the plastic inner part into the outer part held in the receptacle and if the second station comprises holding and transport means, which the plastic inner part releasably hold and by a transport or feeding device in the in the Transport pickup held outer part.
  • the holding means comprise a suction cup
  • the transport means by means of a pneumatic cylinder movable in the insertion direction, held by the held in the receptacle outer part extend through extending linkage.
  • the plastic part and the outer part are tapered towards the bottom to taper and that recording a Haltring with a conically tapering in the direction of the bottom inner contour comprises, wherein the taper seen in the vertical direction towards each other upward is done. Furthermore, it is advantageous if the inner contour of the retaining ring in a upper section of the conically tapered shape of the outer part is adjusted and that the inner contour Increased below the upper section in diameter increasingly. Thereby a recording is created in which the outer part is easy to use and due to the conically tapering inner contour a clear investment and thus positional fixation the outer part takes place relative to the recording.
  • the plastic inner part for insertion and / or impressions in the outer part is associated with an insertion, which in the receiving space of the Kunststoffmnenteils partially protruding and when the insert element in its cross section the inner dimensions of the plastic inner part is adjusted.
  • This will on the one hand a exact positioning of the plastic inner part with respect to the outer part created in the axial direction.
  • the inner dimensions of the plastic inner part a good support and with appropriate Tolerance a full and tight system of the inner wall of the plastic inner part on Achieved insertion.
  • the suction line projects beyond the insert and up on reaches a predeterminable distance to the bottom of the plastic inner part, as so for the collection of the soil a predeterminable degree is easy to fix and by as Stop serving suction line on suction of the soil at the same addition one more Position fixation in the axial direction is possible.
  • the inventive method is based on a combination packaging container, as in Applicant's earlier applications (see for example CH-A5-690 431 or WO-A1-98 / 13270) is described in detail.
  • a combination packaging container for example suitable for packaging yoghurt or other foods, is composed from a cup-shaped plastic inner part and a jacket-shaped outer part (e.g., cardboard) which are initially made separately and then formed to form the final container nested and latched together.
  • This composite structure has the advantage that it saves plastic at the inner cup without loss of stability can be that the packaging after the consumption of the contents again separated and can be disposed of separately and that the outer part printed easily and high quality and can be stored to save space. Further details are the o.g. older registrations whose disclosure content is expressly part of the present application should be.
  • the latching connection between plastic inner part and cardboard outer part is at the conically tapered down parts achieved in that the outer part between designed as a sealing flange upper edge of the plastic inner part and a is held in the bottom region arranged bead.
  • a pull-out above the bead creates a resilient bottom that provides a longitudinal force is safely introduced into the relatively stiff outer shell of cardboard over the bead.
  • the outer part 14 in a suitable receptacle (13 in Fig. 1, 3 or 5) held and the plastic inner part 15 in the held in the receptacle 13 outer part 14th introduced and then pressed into the outer part 14 latching.
  • Essential part the receptacle 13 is a retaining ring 19 which in Fig. 2 in longitudinal section (Fig. 2a) and in the Top view from above (Fig. 2c) is shown.
  • the retaining ring 19 consists of a dimensionally stable Material with low sliding friction, in particular a plastic, preferably a Acetal homopolymer (polyoxymethylene POM) as described e.g.
  • the retaining ring 19 has a special inner contour 20 in, which in a lower portion 21 (Fig. 2a, b) the outer part (14 in Fig. 2b) according to conically tapered (same inclination as outer part 14). This will be the outer part 14 - as shown in Fig. 2b - held in the retaining ring 19 clamped, without increase. It can therefore easily after connecting to the plastic inner part 15 again be lifted out of the retaining ring 19. Extended above the lower section 21 the inner contour 20 funnel-shaped with increasing diameter. hereby the insertion of the outer part 14 in the retaining ring 19 in the automatic and high Clock speed working insertion (10 in Fig. 1) facilitates and increased reliability.
  • the retaining ring 19 should be at least 20 mm high to ensure a safe and stable Keep the outer part 14 to ensure.
  • the inner diameter of the retaining ring 19 should be so be selected that the outer part 14 protrudes down at least 10 mm from the retaining ring 19, so that when pressing the plastic inner part 15 of the arranged in the bottom region Bead 29 is not damaged.
  • a holding and transfer device is fixedly installed, the comprises a rod 12 movable by means of a pneumatic cylinder 11 in the vertical direction, at the top of a suction cup 18 is arranged.
  • a rod 12 movable by means of a pneumatic cylinder 11 in the vertical direction, at the top of a suction cup 18 is arranged.
  • the plastic inner part 15 is now sitting loosely in the outer part 14 and projects with a several millimeters long section out of the outer part 14, as in the lower part of Fig. 5a is shown. Another slipping of the plastic inner part 15 in the outer part 14 is prevents the outer diameter of the bead (29 in Fig. 5a) is greater than the smallest inner diameter of the outer part 14. After the outer part 14 with the loose used plastic inner part 15 from the axis of the linkage 12 further transported out has been and takes a new empty outer part 14 in its place, begins the above Inserting again.
  • the outer parts 14 held in the receptacles 13 loose with those in the insertion station 10 used plastic inner parts 15 are from the insertion station 10 to a downstream Assembly station 22 transports, as greatly simplified in Fig. 3 from the side is reproduced.
  • the plastic inner part 15 is on special Way latched pressed into the outer part 14 and so safe with the outer part 14 connected to the desired combination packaging container 28.
  • the plastic-finned part must 15 are pushed so far into the outer part 14 that the outer part 14 with the lower edge behind the ground-level bead 29 of the plastic inner part 15 engages, such as this is shown in Fig. 4 in the enlarged detail view.
  • a special Eindschreiber 27 used in a frame 23 at the lower end of a vertical standing and slidably mounted guide rod 24 is arranged.
  • the movement of the Impactor 27 is caused by a vertically displaceable, driven drive sleeve 26, which concentrically surrounds the guide rod 24 above the push-in 27 and acting on the push-button 27 via an intermediate spring 25.
  • the push-in 27 itself comprises a flange-like upper part 30 for placement on the upper Edge (sealing flange 34) of the plastic inner part 15 and in Eindschreibraum it then piston-like lower part 31 for placing on the bottom 32 of the plastic inner part 15 (see also Fig. 5a and b).
  • a force on both the bottom 32 and on the upper edge (sealing flange 34) of the plastic inner part 15 is exercised.
  • a special feature lies in the fact that the distance L1 between the underside of the upper part 30 and the underside of the lower part 31 of the indentor 27 is greater than the distance L2 between the upper (sealing flange 34) and the Bottom 32 of the plastic inner part 15 (see Fig. 3).
  • the difference between L1 and L2 is preferably a few millimeters. In practice, in particular about 5 have proved successful mm.
  • the difference between the lengths L1 and L2 ensures that when pushing in with the push-in 27 in the assembly station 22, first the lower part 31 on the floor 32 touches and this arched outwards or overpressed (Fig. 5b).
  • Fig. 5b Through the bulge (Overpressure) of the bottom 32 reduces at the same time the outer diameter of the bead 29, so that the plastic inner part 15 with significantly reduced resistance completely can be inserted into the outer part 14. This happens when at the next Shut down the indenter 27 of the bottom 32 by the difference (L1-L2) to the outside has curved and the indentor 27 with the flange-like upper part 30 on the sealing flange 34 of the plastic inner part 15 touches down.
  • the plastic inner part 15 is so bulged with Bottom 32 is pressed into the end position shown in Fig. 5c, wherein the indenting forces simultaneously on the floor 32 and the sealing flange 34 are exercised. This prevents that deforms the relatively thin-walled plastic inner part 15 during the depression.
  • the intermediate spring 25 causes excessive forces on the two parts 14 and 15 and also wrinkles on the two parts 14 and 15 are avoided.
  • the indentor 27 can be pulled out thereby be that the drive sleeve 26 moves upward and the guide rod 24 via a stop 33 entrains.
  • the compressed spring 25 relaxes Then, the elastically bulged bottom 32 springs back and the bead 29 takes its original Outer diameter again, resulting in a locking of the two parts according to Fig. 4 leads.
  • Fig. 5 The illustrated in Fig. 5 process of indentation, in which the bottom 32 of the plastic inner part 15 is over to a smooth nesting and snapping the two parts 14 and 15 ensure, but can also with advantage in the context of another Process management, which to a certain extent is a "kinematic reversal" of the process shown in Fig. 5 represents.
  • the plastic inner part 15 is over slipped a corresponding mandrel and then pushed over the outer part 14, wherein the bottom 32 of the plastic inner part 15 is arched outwards.
  • advantage can be achieved by the dome with an extendable, arched base plate equipped, which pushes the bottom 32 to the outside.
  • the outer part 14 is on the on pushed the cathedral sitting plastic inner part 15 and locked with this.
  • the extendable Base plate on the dome ensures that the bottom 32 of the plastic inner part 15th is arched outward during the process and facilitates the connection process or made possible in the first place.
  • both the pre-positioning of the plastic inner part 15 within the outer part 14 as well as the subsequent impressing process or mounting process of the Plastic inner part 15 are carried out on the outer part 14 in a single station as also in the aforementioned divided assembly plant, namely the insertion station 10 and the assembly station 22. This depends on the selected procedure and the achievable Number of cycles for final assembly. Of course it is also possible, in the context the unseparated insertion and assembly station several of them simultaneously next to each other or operate in parallel to achieve an increased output power.
  • FIGS. 6 and 7 show a further possible and, if appropriate, separate invention Solution for combining the two prefabricated components, namely the Plastic inner part 15 and the outer part 14, in turn, same for the same parts
  • Reference numerals or component designations as used in the preceding FIGS. 1 to 5 become.
  • the detailed description the preceding Figs. 1 to 5, respectively, reference is made.
  • outer part 14 In contrast to the previously described and shown embodiments here is the outer part 14 again held in its own recording 13, but the former already described, but having a frusto-conical outer shell Outer part 14 arranged with its smaller dimension 35 seen in the vertical direction above and with its larger lower dimension 36 down in the receptacle 13 is held.
  • the plastic inner part 15 is also shown in FIG. 6 in a position or position at which the bottom 32 seen in the vertical direction, the highest area of the Plastic inner part 15 represents, that is arranged at the top. Simplified in this case Procedure for the assembly are both the plastic inner part 15 and the Outer part 14 in the direction of the bottom 32 to taper conically, wherein the Plastic inner part 15 viewed in the vertical direction from below into that in the receptacle 13th held outer part 14 is introduced.
  • the plastic inner part 15 has for latching or holding on held in the receptacle 13 Outer part 14 locking means 37, 38, wherein in this embodiment, the first Locking means 37 in the region of an open end face 39 of the plastic inner part 15 and the further locking means 38 is arranged or provided in the region of the bottom 32. It can, As already known, the first locking means 37 may be formed by the sealing flange 34.
  • the further latching means 38 in the region of the bottom 32 can by at least one at least partially formed over the circumference of the plastic inner part 15 extending bead 29 be, which also provided circumferentially over the entire circumference of the plastic inner part can be.
  • the outer part 14 held in the receptacle 13 and the plastic inner part 15 at approximately the same Axis alignment introduced or introduced and then the plastic inner part 15th via the locking means 37, 38 united with the outer part 14 to the combined packaging container 28.
  • the outer part 14 in the direction of movement of the plastic inner part 15 opposite direction is moved relative to the plastic inner part 15.
  • the plastic inner part is 15 assigned a simplified illustrated insertion element 40, which in the area its outer shell has an outer angle 41, which almost exactly an inner Cone angle 42 of the plastic inner part 15 corresponds.
  • it is also a cross section or diameter of the insertion element 40 to the inner dimensions of the plastic inner part 1, in particular in the region of the open end face 39 up to the end of the Inserting element 40, adapted so that the insertion element 40 far into the plastic inner part 15 can be introduced or introduced until the sealing flange 34 of the plastic inner part 15 at a arranged on the insertion element 40 support member 43 to the plant comes.
  • the relatively thin wall of the plastic inner part 15 on the insertion element 40 as best seen in FIG. 7 can be seen.
  • the complete latching of the plastic inner part 15 on the outer part 14, in which the insertion element 40 is still completely in through the plastic inner part 15 formed receiving space 44 is located.
  • the insertion element 40 projects from the sealing edge 34 only partially towards the bottom 32. This can be a reduction of the outer circumference of the locking means 38 are effected so as to the final locking and pushing through the plastic inner part 15 in the region of the other locking means 38 through to be able to perform the smaller minor dimension 35 of the outer part 14.
  • the plastic inner part 15 is formed from a relatively thin-walled component, the application of the deformation force on the floor 32 exclusively on take place in the receiving space 44 built vacuum.
  • the plunger 47 alone or in order to better position fixation of the plastic inner part 15 am Insertion element 40 to achieve a combined application.
  • the suction line 45 is shown in simplified form, which however, it reaches 32 close to the ground.
  • a predefined deformation of the same be determined depending on the selected distance between the end of the suction pipe 45 and the bottom 32 . In this case, this distance between a few millimeters, e.g. 2 to 6 mm, down to the centimeter range, e.g. 1.0 to 1.5 cm or more.
  • the entire receiving space 44 is first sucked off and at corresponding Deformation of the bottom 32 of this towards the suction line 45 moves and sucked on this and so kept fixed in this position.
  • the suction line 45 forms while the shape of a suction cup.
  • a moisture-absorbing or -bindende layer which may be formed by a hydrogel or the like, for example.
  • hydrogels also serves to make possible condensation or condensation an occurring temperature difference between the stocked in the receiving space 44 and bottled medium, such as yogurt, etc., and to absorb the external environment or to bind, without any adverse effect on the material of the outer part 14th is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verpackungstechnik. Sie betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kombi-Verpackungsbehälters gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
STAND DER TECHNIK
Aus der früheren Anmeldung WO-A1-98/13270 der Anmelderin ist ein Kombi-Verpackungsbehälter bekannt, bei dem ein becherförmiges Kunststoffinnenteil und ein mantelförmiges Aussenteil (z.B. aus Karton) zunächst separat hergestellt und dann zur Bildung des endgültigen Behälters ineinandergeschoben und einrastend miteinander verbunden werden. Problematisch ist dabei vor allem der Vorgang des einrastenden Verbindens, der mit einer Deformation des relativ dünnwandigen Kunststoffinnenteils verbunden ist. Die Deformation hängt damit zusammen, dass ein am Boden des Kunststoffinnenteils angeordneter Wulst mit Übermass durch das nach unten enger werdende Aussenteil hindurchgedrückt werden muss, um dahinter einzurasten.
Bei den bisher eingesetzten Montageverfahren wurde das vorgefertigte Aussenteil mit einer Zange gegriffen und über das in einer Aufnahme gehaltene Kunststoffinnenteil geschoben. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch nicht ohne Probleme: Zum einen ist eine bewegliche Greifzange vom Aufbau her kompliziert und störanfällig. Auch kann es beim Greifvorgang leicht zu Beschädigungen des auf der Aussenseite des Aussenteils aufgebrachten, meist hochwertigen Druckbildes kommen. Zum anderen erlaubt ein mit einer Greifzange durchgeführter Montagevorgang nur vergleichsweise beschränkte Taktzahlen, so dass zur Sicherstellung eines hohen Durchsatzes mit hohem Aufwand mehrere gleichartige Stationen parallel betrieben werden müssen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von einrastend verbundenen Kombi-Verpackungsbehältern zu schaffen, welches sich mit verringerten Anlagenaufwand realisieren lässt und bei gleichzeitig hoher Funktionssicherheit einen hohen Durchsatz ermöglicht, sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 21 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, das Aussenteil in einer Aufnahme zu halten und das Kunststoffinnenteil in das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil zunächst einzuführen, insbesondere lose einzusetzen und anschliessend in das Aussenteil einrastend einzudrücken, wobei sich vorzugsweise Kunststoffinnenteil und Aussenteil in Richtung auf den Boden zu - also in der normalen Gebrauchslage nach unten zu - konisch verjüngen. Dabei kann je nach gewählter Montagelage das Kunststoffinnenteil z.B. von oben oder unten in das Aussenteil eingesetzt werden.
Ein weiteres vorteilhaftes Vorgehen wird dann erreicht, wenn das Kunststoffinnenteil in einer ersten Station in das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil lose eingesetzt wird und dass das lose eingesetzte Kunststoffinnenteil in einer zweiten Station in das Aussenteil einrastend eingedrückt wird. Dadurch kann eine noch höhere Taktzahl für die Fertigung erzielt werden, da der Einsetzvorgang und der darauf hin folgende Einrastvorgang in unterschiedlichen Arbeitsstationen durchgeführt wird.
Weiters ist eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrückbewegung des Kunststoffinnenteils in das Aussenteil in der selben Station durchgeführt wird, wie die Einführbewegung des Kunststoffinnenteils in das Aussenteil. Dadurch kann eine zusätzliche Arbeitsstation eingespart werden, wodurch Anlagenkosten eingespart werden können.
Vorteilhaft ist weiters ein Vorgehen, wenn gleichzeitig während der Einsetzbewegung des Kunststoffinnenteils in das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil das Aussenteil in zur Bewegungsrichtung des Kunststoffinnenteils entgegengesetzter Richtung relativ hin zum Kunststoffinnenteil bewegt wird, da so bei geringerer absoluter Bewegungsgeschwindigkeit die Teile zueinander aufgrund der kürzeren Wege doch die gleiche relative Bewegungsgeschwindigkeit zueinander während des Fügevorganges aufweisen und so die Taktzahl nicht nachteilig beeinflusst wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffinnenteil einen im wesentlichen flachen Boden aufweist, und dass das Kunststoffinnenteil beim losen Einsetzen in das Aussenteil am Boden gehalten wird, wobei das Kunststoffinnenteil vorzugsweise von einer durch das Aussenteil von unten hindurchreichenden Haltevorrichtung auf der Aussenseite des Bodens lösbar gehalten und in das Aussenteil hineingezogen wird. Dabei hält die Haltevorrichtung das Kunststoffinnenteil lösbar mittels eines Saugnapfes. Dadurch wird während der Einzugbewegung eine sichere Antriebsverbindung zwischen dem Kunststoffinnenteil und der Haltevorrichtung erzielt, wodurch eine störungsfreie und vor allem sichere Vorpositionierung des Kunststoffinnenteils innerhalb des Aussenteils erzielt wird.
Weiters ist bei diesem Verfahren von Vorteil, wenn zum Haltern bzw. Verrasten von Kunststoffinnenteil und Aussenteil am Kunststoffinnenteil Rastmittel vorgesehen sind und dabei ein erstes Rastmittel im Bereich der offenen Stirnseite des Kunststoffinnenteils durch den Siegelflansch gebildet wird und wenn ein weiteres Rastmittel im Bereich des Bodens durch mindestens einen zumindest bereichsweise über den Umfang des Kunststofffinnenteils verlaufenden Wulst gebildet wird. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Wulst über den Umfang des Kunststoffinnenteils umlaufend ausgebildet wird. Dadurch kann eine Stützfunktion des Kunststofffinnenteils durch das Aussenteil erzielt werden und so relativ hohe achsiale Stapelkräfte in die Kombi-Verpackung eingebracht werden, ohne dass dabei das Kunststoffinnenteil Beschädigungen erleidet und so das in seinem Aufnahmeraum bevorratete Medium unbeabsichtigt austritt bzw. durch erhöhte Luftzufuhr verdirbt.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass vor bzw. während des Eindrückens des Kunststoffinnenteils in das Aussenteil ein äusserer Umfang der weiteren Rastmittel durch eine vorbestimmbare Verformung des Bodens soweit reduziert wird, dass dieser in etwa einem Innendurchmesser des Aussenteils im Bereich der kleineren Abmessung entspricht und somit deutlich verringerten Widerstand vollständig in das Aussenteil eingeschoben werden kann. Bedingt durch die Verkleinerung des äusseren Umfangs bzw. Querschnitts der Rastmittel wird das Hindurchtreten des Kunststoffinnenteils durch die kleinste Innenabmessung des Aussenteils erleichtert und so eine vorbestimmbare Verformung ohne jeglicher Beschädigung des Kunststoffinnenteils erzielt. Aufgrund der vorbestimmbaren Verformung zumeist des Bodens wird eine nachteilige Verformung und mögliche damit einhergehende Beschädigung des Kunststoffinnenteils in diesem Bereich vermieden.
Ein weiteres vorteilhaftes Vorgehen gemäss dem Verfahren wird dann erzielt, wenn der Boden während des Eindrückens durch eine auf ihn wirkende Kraft in vorbestimmter Weise elastisch in Richtung eines Aufnahmeraums des Kunststoffinnenteils hineingewölbt wird. Diese vorbestimmbare Kraft kann dabei mittels eines eigenen Druckstempels und/oder durch Aufbau eines Unterdruckes im Bereich des Aufnahmeraums des Kunststoffinnenteils erzeugt werden. Dabei wird ebenfalls eine vorbestimmbare Verformung des Kunststoffinnenteils im Bereich des Bodens hervorgerufen und so der äussere Umfang der weiteren Rastmittel so weit reduziert, dass der Einsetz- bzw. Eindrückvorgang wiederum ohne hohen Kraftaufwand bzw. deutlich verringertem Widerstand durchgeführt werden kann.
Weiters ist von Vorteil, wenn das Aussenteil mit seiner grösseren inneren Abmessung nach unten in der Aufnahme gehalten wird und wenn sich das Kunststoffinnenteil und Aussenteil in Richtung auf den Boden zu konisch verjüngen und dass das Kunststoffinnenteil von unten in das Aussenteil eingeführt wird. Dadurch kann eine einfache Vorpositionierung des Kunststoffinnenteils an einem Einsetzelement durchgeführt werden und so auch ohne einer Vorpositionierung des Kunststoffinnteils im Aussenteil die beiden Teile einrastend miteinander verbunden werden.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass beim Eindrücken des Kunststoffinnenteils in der zweiten Station das Kunststoffinnenteil gleichzeitig an seinem oberen Rand und im Bereich des Bodens mit einer in Eindrückrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt wird. Hierdurch wird eine unerwünschte Verformung und Faltenbildung beim Kunststoffinnenteil sicher vermieden. Eine sichere und fehlerfreie Verrastung ergibt sich dabei, wenn zum Verrasten von Kunststoffinnenteil und Aussenteil am Kunststoffinnenteil im Bereich des Bodens ein umlaufender Wulst vorgesehen ist, und wenn der Boden während des Eindrückens durch die auf ihn wirkende Eindrückkraft in vorbestimmter Weise elastisch nach aussen vorgewölbt wird.
Unabhängig davon kann aber auch die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung dadurch gelöst werden, die gekennzeichnet ist durch eine Aufnahme zum Halten des Aussenteils sowie eine erste Station zum einrastenden Eindrücken des Kunststoffinnenteils in das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil. Durch die Aufnahme wird das Aussenteil in einer vorbestimmten Position bzw. Lage vorpositioniert gehaltert und das Kunststoffinnenteil daran anschliessend einrastend eingedrückt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise der Kombi-Verpackungsbehälter zu einer Einheit zusammengefügt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass Kunststoffinnenteil und Aussenteil in Richtung auf den Boden zu - also in der normalen Gebrauchslage nach unten zu konisch verjüngt ausgebildet sind, und dass die Aufnahme einen Haltering mit einer sich nach unten zu konisch verjüngenden Innenkontur umfasst, in welchem das Aussenteil klemmend gehalten wird.
Beschädigungen des Aussenteils werden dabei sicher vermieden, wenn die Innenkontur des Halterings in einem unteren Abschnitt der konisch verjüngten Form des Aussenteils angepasst ist, wenn die Innenkontur sich oberhalb des unteren Abschnitts im Durchmesser zunehmend erweitert, und wenn der Haltering aus einem formstabilen Material mit geringer Gleitreibung, insbesondere einem Kunststoff, vorzugsweise einem Acetal-Homopolymer (Polyoximethylen POM), besteht.
Eine besonders schonende Handhabung der Teile ergibt sich, wenn die erste Station einen in Eindrückrichtung verschiebbar gelagerten Eindrücker umfasst, welcher zum einrastenden Eindrücken des Kunststoffinnenteils in das Aussenteil eine in Eindrückrichtung wirkende Kraft auf das Kunststoffinnenteil ausübt, wobei der Eindrücker so ausgebildet ist, dass der beim Eindrücken eine Kraft sowohl auf den Boden als auch auf den oberen Rand des Kunststoffinnenteils ausübt.
Besonders bewährt hat sich dabei, wenn der Eindrücker ein flanschartiges Oberteil zum Aufsetzen auf den oberen Rand des Kunststoffinnenteils und ein in Eindrückrichtung daran anschliessendes kolbenartiges Unterteil zum Aufsetzen auf dem Boden des Kunststoffinnenteils umfasst, wobei der Abstand zwischen der Unterseite des Oberteils und der Unterseite des Unterteils des Eindrückers, vorzugsweise einige Millimeter, insbesondere etwa 5 mm, grösser ist als der Abstand zwischen dem oberen Rand und dem Boden des Kunststoffinnenteils.
Eine weiter verbesserte Schonung der Teile ergibt sich dadurch, dass der Eindrücker in der ersten Station durch in Eindrückrichtung verschiebbare Antriebsmittel bewegt wird, und dass die Antriebsmittel mit dem Eindrücker über eine Feder in Eingriff stehen.
Möglich ist dabei aber auch, dass der ersten Station eine zweite Station vorgeschaltet ist, in welcher das Kunststoffinnenteil in das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil lose eingesetzt wird und wenn die zweite Station Halte- und Transportmittel umfasst, welche das Kunststoffinnenteil lösbar halten und von einer Transport- bzw. Zuführvorrichtung in das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil transportieren. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Haltemittel einen Saugnapf umfassen, und dass die Transportmittel ein mittels eines Pneumatikzylinders in Einsetzrichtung bewegbares, sich durch das in der Aufnahme gehaltene Aussenteil hindurch erstreckendes Gestänge umfassen. Dadurch wird eine von der Einsetzstation getrennte Montagestation bzw. Eindrückstation geschaffen und so in einfacher Art und Weise das Kunststoffinnenteil unabhängig davon in das Aussenteil eingedrückt. Durch die Auftrennung in unterschiedliche und räumlich getrennt voneinander angeordnete Arbeitsstationen kann einerseits die Taktzahl erhöht werden und andererseits eine störungsunanfälligere Endmontage durchgeführt werden.
Nach anderen Ausführungsvarianten ist vorgesehen, wenn das Kunststoffteil und das Aussenteil in Richtung auf den Boden zu konisch verjüngt ausgebildet sind und dass die Aufnahme einen Haltring mit einer sich in Richtung auf den Boden zu konisch verjüngende Innenkontur umfasst, wobei die Verjüngung in vertikaler Richtung gesehen nach oben hin aufeinander zugerichtet ist. Weiters ist vorteilhaft, wenn die Innenkontur des Halterings in einem oberen Abschnitt der konisch verjüngten Form des Aussenteils angepasst ist und dass die Innenkontur sich unterhalb des oberen Abschnittes im Durchmesser zunehmend erweitert. Dadurch wird eine Aufnahme geschaffen, in welche das Aussenteil einfach einsetzbar ist und durch die konisch verjüngende Innenkontur eine eindeutige Anlage und damit Lagefixierung des Aussenteils relativ zur Aufnahme erfolgt.
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, wenn der Aufnahme zur Halterung des Aussenteils Haltemittel zugeordnet sind, da so ein unbeabsichtigtes Lösen des Aussenteils von der Aufnahme gesichert verhindert wird.
Möglich ist es aber auch, dass dem Kunststoffinnenteil zum Einsetzen und/oder Eindrücken in das Aussenteil ein Einsetzelement zugeordnet ist, welches in den Aufnahmeraum des Kunststoffmnenteils teilweise hineinragt und wenn dass Einsetzelement in seinem Querschnitt an die inneren Abmessungen des Kunststoffinnenteils angepasst ist. Dadurch wird einerseits eine exakte Positionierung des Kunststoffinnenteils im bezug zum Aussenteil in Achsrichtung geschaffen. Weiters wird durch die Anpassung der äusseren Oberfläche des Einsetzelements an die inneren Abmessungen des Kunststoffinnenteils eine gute Abstützung und bei entsprechender Toleranz eine satte und dichte Anlage der Innenwandung des Kunststoffinnenteils am Einsetzelement erzielt.
Möglich ist aber auch, wenn im Einsetzelement zumindest eine Saugleitung angeordnet ist, welche in den zwischen dem Boden des Kunststoffinnenteils und dem Einsetzelement gebildeten Freiraum bzw. Zwischenraum mündet und die Saugleitung mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist. Dadurch kann bei entsprechend aufgebautem Unterdruck ein Einzug bzw. Einwölben des Bodenbereichs des Kunststoffinnenteils in Richtung seines Aufnahmeraums erzielt werden, wodurch die äussere Querschnittsabmessung der Rastmittel im Bodenbereich soweit verringert werden kann, damit ein leichtes Einschieben und Hindurchdrücken des Kunststoffinnenteils durch den geringsten Durchmesser bzw. Abmessung des Aussenteils möglich ist.
Schliesslich ist es auch möglich, dass die Saugleitung das Einsetzelement überragt und bis auf eine vorbestimmbare Distanz an den Boden des Kunststoffinnenteils heranreicht, da so für den Einzug des Bodens ein vorbestimmbares Ausmass einfach festlegbar ist und durch die als Anschlag dienende Saugleitung bei Ansaugen des Bodens an derselben zusätzlich noch eine Lagefixierung in Achsrichtung möglich ist.
(Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.) KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1
in einer stark vereinfachten Seitenansicht eine Ansaugstation zum losen Einsetzen des Kunststoffinnenteils in das in einer Aufnahme gehaltene Aussenteil gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung;
Fig. 2
in verschiedenen Teilfiguren (Fig. 2a-c)verschiedene Ansichten eines Halterings für die Aufnahme gemäss Fig. 1;
Fig. 3
in einer stark vereinfachten Seitenansicht eine Montagestation zum einrastenden Eindrücken des Kunststoffinnenteils in das Aussenteil gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung;
Fig. 4
eine Detailansicht vom Bodenbereich des Kombi-Verpackungsbehälters mit dem im Aussenteil eingerosteten Kunststoffinnenteil;
Fig. 5
in verschiedenen Teilfiguren (Fig. 5a-c) verschiedene Phasen des Eindrückvorgangs in der Montagestation nach Fig. 3;
Fig. 6
eine weitere mögliche Montagestation in Seitenansicht, teilweise geschnitten und vereinfachter schematischer Darstellung;
Fig. 7
den fertig montierten Kombi-Verpackungsbehälter nach Fig. 6 in Seitenansicht geschnitten und vereinfachter, schematisch vergrösserter Darstellung;
Fig. 8
eine andere mögliche Ausbildung der Montagestation nach Fig. 6 und 7, 6 in Seitenansicht geschnitten und vereinfachter, schematisch vergrösserter Darstellung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemässe Verfahren geht aus von einem Kombi-Verpackungsbehälter, wie er in früheren Anmeldungen der Anmelderin (siehe z.B. die CH-A5-690 431 oder die WO-A1-98/13270) detailliert beschrieben ist. Ein solcher Kombi-Verpackungsbehälter, der sich beispielsweise zum Verpacken von Joghurt oder anderen Lebensmitteln eignet, setzt sich zusammen aus einem becherförmigen Kunststoffinnenteil und einem mantelförmigen Aussenteil (z.B. aus Karton), die zunächst separat hergestellt und dann zur Bildung des endgültigen Behälters ineinandergeschoben und einrastend miteinander verbunden werden. Dieser Verbundaufbau hat den Vorteil, dass ohne Verlust an Stabilität Kunststoff beim Innenbecher eingespart werden kann, dass die Verpackung nach dem Verbrauch des Inhalts wieder aufgetrennt und getrennt entsorgt werden kann und dass das Aussenteil leicht und hochwertig bedruckt und platzsparend gelagert werden kann. Weitere Einzelheiten sind den o.g. älteren Anmeldungen zu entnehmen, deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich Teil der vorliegenden Anmeldung sein soll.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
Die einrastende Verbindung zwischen Kunststoffinnenteil und Karton-Aussenteil wird bei den sich konisch nach unten verjüngenden Teilen dadurch erreicht, dass das Aussenteil zwischen dem als Siegelflansch ausgebildeten oberen Rand des Kunststoffinnenteils und einem im Bodenbereich angeordneten Wulst gehalten wird. Ein Hinterzug oberhalb des Wulstes erzeugt einen federnden Boden, der dafür sorgt, dass eine in Längsrichtung wirkende Kraft über den Wulst sicher in den relativ steifen Aussenmantel aus Karton eingeleitet wird.
Zur Verbindung der beiden Teile, nämlich Kunststoffinnenteil 15 und Aussenteil 14, wird erfindungsgemäss das Aussenteil 14 in einer geeigneten Aufnahme (13 in Fig. 1, 3 oder 5) gehalten und das Kunststoffinnenteil 15 in das in der Aufnahme 13 gehaltene Aussenteil 14 eingeführt und anschliessend in das Aussenteil 14 einrastend eingedrückt. Wesentlicher Teil der Aufnahme 13 ist ein Haltering 19, der in Fig. 2 im Längsschnitt (Fig. 2a) und in der Draufsicht von oben (Fig. 2c) wiedergegeben ist. Der Haltering 19 besteht aus einem formstabilen Material mit geringer Gleitreibung, insbesondere einem Kunststoff, vorzugsweise einem Acetal-Homopolymer (Polyoximethylen POM), wie es z.B. von der Firma DuPont unter dem Markennamen Delrin® erhältlich ist. Der Haltering 19 weist eine spezielle Innenkontur 20 auf, die sich in einem unteren Abschnitt 21 (Fig. 2a, b) dem Aussenteil (14 in Fig. 2b) entsprechend konisch verjüngt (gleiche Neigung wie Aussenteil 14). Hierdurch wird das Aussenteil 14 - wie dies in Fig. 2b dargestellt ist - im Haltering 19 klemmend gehalten, ohne festzusetzen. Es kann daher nach dem Verbinden mit dem Kunststoffinnenteil 15 leicht wieder aus dem Haltering 19 herausgehoben werden. Oberhalb des unteren Abschnittes 21 erweitert sich die Innenkontur 20 mit zunehmendem Durchmesser trichterförmig. Hierdurch wird das Einsetzen des Aussenteils 14 in den Haltering 19 in der automatisch und mit hoher Taktzahl arbeitenden Einsetzstation (10 in Fig. 1) erleichtert und die Funktionssicherheit gesteigert. Der Haltering 19 sollte mindestens 20 mm hoch sein, um ein sicheres und stabiles Halten des Aussenteils 14 zu gewährleisten. Der Innendurchmesser des Halterings 19 sollte so gewählt sein, dass das Aussenteil 14 unten wenigstens 10 mm aus dem Haltering 19 herausragt, damit beim Eindrücken des Kunststoffinnenteils 15 der im Bodenbereich angeordnete Wulst 29 nicht beschädigt wird.
Die Einführung des Kunststoffinnenteils 15 in das in der Aufnahme 13 gehaltene Aussenteil 14 erfolgt in der bereits erwähnten Einsetzstation 10, die in Fig. 1 in einer Seitenansicht stark vereinfacht wiedergegeben ist. In der Einsetzstation 10 werden durch eine seitlich angeordnete erste Transport- bzw. Zuführvorrichtung 16 fortlaufend Aussenteile 14 in zugehörigen Aufnahmen 13 sitzend zugeführt. Entsprechend werden durch eine oben angeordnete zweite Transport- bzw. Zuführvorrichtung 17 mit dergleichen Taktrate Kunststoffinnenteile 15 zugeführt. In der Einsetzstation 10 ist ortsfest eine Halte- und Transfereinrichtung eingebaut, die ein mittels eines Pneumatikzylinders 11 in vertikaler Richtung bewegbares Gestänge 12 umfasst, an dessen Spitze ein Saugnapf 18 angeordnet ist. Werden mehrere Kunststoffinnenteile 15 gleichzeitig in zugehörige Aussenteile 14 eingesetzt, sind entsprechend mehrere parallel arbeitende Pneumatikzylinder und Gestänge hintereinander angeordnet.
Zum Einsetzen der Kunststoffinnenteile 15 werden die in den Aufnahmen 13 sitzenden Aussenteile 14 zunächst so in der Einsetzstation 10 positioniert, dass ihre Längsachsen mit der Achse des Gestänges 12 im wesentlichen zusammenfallen. Das Gestänge 12 fährt dann - angetrieben von dem Pneumatikzylinder 11 - mit freiliegendem Saugnapf 18 von unten durch das Aussenteil 14 hindurch nach oben, saugt mittels des Saugnapfes 18 ein Kunststoffinnenteil 15 an seinem Boden 32 an und zieht das am Saugnapf 18 anhaftende Kunststoffinnenteil 15 nach unten in das darunterliegende Aussenteil 14. Ist das Kunststoffinnenteil 15 ausreichend weit in das Aussenteil 14 eingetaucht, löst sich der Saugnapf 18 vom Boden 32 des Kunststoffinnenteils 15, und das Gestänge 12 fährt nach unten aus dem Aussenteil 14 heraus. Das Kunststoffinnenteil 15 sitzt nun lose im Aussenteil 14 und ragt mit einem mehrere Millimeter langen Abschnitt aus dem Aussenteil 14 heraus, wie dies im unteren Teil der Fig. 5a gezeigt ist. Ein weiteres Hineinrutschen des Kunststoffinnenteils 15 in das Aussenteil 14 wird dadurch verhindert, dass der Aussendurchmesser des Wulstes (29 in Fig. 5a) grösser ist als der kleinste Innendurchmesser des Aussenteils 14. Nach dem das Aussenteil 14 mit dem lose eingesetzten Kunststoffinnenteil 15 aus der Achse des Gestänges 12 heraus weitertransportiert worden ist und ein neues leeres Aussenteil 14 an seine Stelle tritt, beginnt der oben geschilderte Einsetzvorgang von neuem.
Die in den Aufnahmen 13 gehaltenen Aussenteile 14 mit den in der Einsetzstation 10 lose eingesetzten Kunststoffinnenteilen 15 werden von der Einsetzstation 10 zu einer nachgeschalteten Montagestation 22 transportiert, wie sie stark vereinfacht in Fig. 3 von der Seite gesehen wiedergegeben ist. In der Montagestation 22 wird das Kunststoffinnenteil 15 auf spezielle Weise einrastend in das Aussenteil 14 eingedrückt und so mit dem Aussenteil 14 sicher zu dem gewünschten Kombi-Verpackungsbehälter 28 verbunden. Dazu muss das Kunststofffinnenteil 15 so weit in das Aussenteil 14 hineingedrückt werden, dass das Aussenteil 14 mit dem unteren Rand hinter dem bodennahen Wulst 29 des Kunststoffinnenteils 15 einrastet, wie dies in Fig. 4 in der vergrösserten Detailansicht dargestellt ist.
Zum Eindrücken des Kunststoffinnenteils 15 wird in der Montagestation 22 ein spezieller Eindrücker 27 verwendet, der in einem Rahmengestell 23 am unteren Ende einer senkrecht stehenden und verschiebbar gelagerten Führungsstange 24 angeordnet ist. Die Bewegung des Eindrückers 27 wird von einer vertikal verschiebbaren, angetriebenen Antriebshülse 26 bewirkt, welche die Führungsstange 24 oberhalb des Eindrückers 27 konzentrisch umgibt und auf den Eindrücker 27 über eine zwischengeschaltete Feder 25 einwirkt.
Der Eindrücker 27 selbst umfasst ein flanschartiges Oberteil 30 zum Aufsetzen auf den oberen Rand (Siegelflansch 34) des Kunststoffinnenteils 15 und ein in Eindrückrichtung daran anschliessendes kolbenartiges Unterteil 31 zum Aufsetzen auf dem Boden 32 des Kunststofffinnenteils 15 (siehe auch Fig. 5a und b). Hierdurch wird beim Eindrücken des Kunststoffinnenteils 15 eine Kraft sowohl auf den Boden 32 als auch auf den oberen Rand (Siegelflansch 34) des Kunststoffinnenteils 15 ausgeübt. Eine Besonderheit liegt nun darin, dass der Abstand L1 zwischen der Unterseite des Oberteils 30 und der Unterseite des Unterteils 31 des Eindrückers 27 grösser ist als der Abstand L2 zwischen dem oberen (Siegelflansch 34) und dem Boden 32 des Kunststoffinnenteils 15 (siehe Fig. 3). Die Differenz zwischen L1 und L2 beträgt vorzugsweise einige Millimeter. Bewährt haben sich in der Praxis insbesondere etwa 5 mm.
Durch die Differenz zwischen den Längen L1 und L2 wird sichergestellt, das beim Eindrükken mit dem Eindrücker 27 in der Montagestation 22 zuerst das Unterteil 31 auf dem Boden 32 aufsetzt und diesen nach aussen wölbt bzw. überdrückt (Fig. 5b). Durch die Auswölbung (Überdrückung) des Bodens 32 verringert sich gleichzeitig der Aussendurchmesser des Wulstes 29, so dass das Kunststoffinnenteil 15 mit deutlich verringertem Widerstand vollständig in das Aussenteil 14 eingeschoben werden kann. Dies geschieht dann, wenn sich beim weiteren Herunterfahren des Eindrückers 27 der Boden 32 um die Differenz (L1-L2) nach aussen gewölbt hat und der Eindrücker 27 mit dem flanschartigen Oberteil 30 auf dem Siegelflansch 34 des Kunststoffinnenteils 15 aufsetzt. Das Kunststoffinnenteil 15 wird so mit ausgewölbtem Boden 32 in die in Fig. 5c gezeigte Endposition gedrückt, wobei die Eindrückkräfte gleichzeitig auf den Boden 32 und den Siegelflansch 34 ausgeübt werden. Dadurch wird verhindert, dass sich das relativ dünnwandige Kunststoffinnenteil 15 während des Eindrückens deformiert. Die zwischengeschaltete Feder 25 bewirkt, dass zu grosse Kräfte auf die beiden Teile 14 und 15 und auch Falten an den beiden Teilen 14 und 15 vermieden werden.
Hat das Kunststoffinnenteil 15 die Endposition erreicht, kann der Eindrücker 27 dadurch herausgezogen werden, dass sich die Antriebshülse 26 nach oben bewegt und die Führungsstange 24 über einen Anschlag 33 mitnimmt. Die zusammengedrückte Feder 25 entspannt sich dann, der elastisch ausgewölbte Boden 32 federt zurück und der Wulst 29 nimmt seinen ursprünglichen Aussendurchmesser wieder ein, was zu einer Verrastung der beiden Teile gemäss Fig. 4 führt.
Der in Fig. 5 verdeutlichte Vorgang des Eindrückens, bei dem der Boden 32 des Kunststofffinnenteils 15 überdrückt wird, um ein problemloses Ineinanderschieben und Einschnappen der beiden Teile 14 und 15 sicherzustellen, kann aber auch mit Vorteil im Rahmen einer anderen Verfahrensführung eingesetzt werden, die gewissermassen eine "kinematische Umkehr" des in Fig. 5 gezeigten Vorgangs darstellt. In diesem Fall wird das Kunststoffinnenteil 15 über einen entsprechenden Dorn gestülpt und anschliessend das Aussenteil 14 darübergeschoben, wobei der Boden 32 des Kunststoffinnenteils 15 nach aussen gewölbt ist. Mit Vorteil kann dies dadurch erreicht werden, dass der Dom mit einer ausfahrbaren, gewölbten Bodenplatte ausgerüstet ist, die den Boden 32 nach aussen drückt. Das Aussenteil 14 wird über das auf dem Dom sitzende Kunststoffinnenteil 15 geschoben und mit diesem verrastet. Die ausfahrbare Bodenplatte am Dom stellt dabei sicher, dass der Boden 32 des Kunststoffinnenteils 15 während des Vorgangs nach aussen gewölbt ist und den Verbindungsvorgang erleichtert bzw. überhaupt erst ermöglicht.
Insgesamt wird mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kombi-Verpackungsbehälters bereitgestellt, die sich durch folgende charakteristische Eigenschaften auszeichnen:
  • Bei der Montage von Kunststoffinnenteil und Karton-Aussenteil wird zuerst der Boden des Kunststoffinnenteils überdrückt, damit der Wulst am Kunststoffinnenteil durch das Aussenteil gedrückt werden kann und es nicht verletzt;
  • gleichzeitig drückt der Eindrücker auf den Siegelflansch des Kunststoffinnenteils; dadurch wird verhindert, dass sich das Kunststoffinnenteil während der Montage deformiert; die ganze Eindrückvorrichtung ist abgefedert,
  • um Falten an Aussenteil und Kunststoffinnenteil zu vermeiden.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den zuvor beschriebenen Fügevorgang des Kunststoffinnenteils 15 mit dem Aussenteil 14 auch in jeder beliebigen anderen Achsausrichtung als in der hier gezeigten und beschriebenen vertikalen Anordnung zueinander durchzuführen. Bei der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Vorrichtung und dem dabei beschriebenen Verfahren ist stets das Kunststoffinnenteil 15 in seiner späteren Gebrauchslage positioniert bzw. ausgerichtet, bei welcher der Boden 32 stets den am tiefst gelegenen Bereich des Kombi-Verpackungsbehälters 28 bildet.
Wie bereits auch zuvor beschrieben, wird erfindungsgemäss das Aussenteil 14 in einer geeigneten Aufnahme 13 gehalten und das Kunststoffinnenteil 15 in das in der Aufnahme 13 gehaltene Aussenteil 14 eingeführt und anschliessend in das Aussenteil einrastend eingedrückt. Dabei kann sowohl die Vorpositionierung des Kunststoffinnenteils 15 innerhalb des Aussenteils 14 als auch der daran anschliessende Eindrückvorgang bzw. Anbringungsvorgang des Kunststoffinnenteils 15 am Aussenteil 14 in einer einzigen Station durchgeführt werden als auch in der zuvor erwähnten aufgeteilten Montageanlage, nämlich der Einsetzstation 10 und der Montagestation 22. Dies ist abhängig vom gewählten Verfahrensablauf und der dabei erzielbaren Taktzahl für die Endmontage. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, im Rahmen der nicht getrennten Einsetz- und Montagestation mehrere derselben gleichzeitig nebeneinander bzw. parallel zu betreiben um eine erhöhte Ausstossleistung zu erzielen.
In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere mögliche und gegebenenfalls für sich eigenständige erfindungsgemässe Lösung zur Vereinigung der beiden vorgefertigten Bauelemente, nämlich dem Kunststoffinnenteil 15 und dem Aussenteil 14 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung der vorangegangenen Fig. 1 bis 5 hingewiesen bzw. bezug genommen. Weiters ist hier noch vereinfacht dargestellt, dass sowohl die Vorpositionierung des Kunststoffinnenteils 15 im Aussenteil 14 als auch die Endmontage - also das vollständige Eindrücken in das Aussenteil 14 in einer einzigen Montagestation durchgeführt wird. Unabhängig davon ist es aber auch möglich, wie dies bereits in der Beschreibung zu den Fig. 1 bis 5 erwähnt ist, der Endmontagestation eine weitere Vorpositionierungsstation vorzuschalten, in welcher das Kunststoffinnenteil 15 in das Aussenteil 14 eingeführt und in der noch nicht verrasteten Lage der Station zum Einrastenden Eindrücken zugeführt wird. Auf eine Darstellung von entsprechenden Einrichtungen wurde wegen der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet.
Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen ist hier das Aussenteil 14 zwar wiederum in der eigenen Aufnahme 13 gehalten, wobei jedoch der zuvor bereits beschriebene, jedoch das einen kegelstumpfförmigen Aussenmantel aufweisenden Aussenteil 14 mit seiner kleineren Abmessung 35 in vertikaler Richtung gesehen oben angeordnet und mit seiner grösseren unteren Abmessung 36 nach unten in der Aufnahme 13 gehalten wird.
Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Verfahrensablauf und der vereinfacht dargestellten Montageanlage, bei welcher das Aussenteil 14 geometrisch bedingt in der Aufnahme 13 aufgrund der unterschiedlichen kleineren und grösseren Abmessung 35, 36 von selbst ohne jegliche Hilfsmittel in der Aufnahme 13 gehalten war, sind hier aufgrund des genau umgekehrt angeordneten Aussenteils 14 - dies gilt natürlich selbstverständlich auch für die Ausbildung der Aufnahme 13 - gegebenenfalls zusätzliche und hier nicht näher dargestellte Haltemittel erforderlich mit denen das Aussenteil 14 relativ gegenüber der Aufnahme 13 gehaltert werden kann. Diese Haltemittel können beispielsweise Vakuumschlitze, Saugnäpfe, mechanische Anschläge oder dergleichen sein.
Das Kunststoffinnenteil 15 ist in der Fig. 6 ebenfalls in einer Lage bzw. Position gezeigt, bei welcher der Boden 32 in vertikaler Richtung gesehen, den am höchsten gelegenen Bereich des Kunststoffinnenteils 15 darstellt, also oben angeordnet ist. Bei dem hier vereinfacht dargestellten Verfahrensablauf für die Montage sind sowohl das Kunststoffinnenteil 15 als auch das Aussenteil 14 in Richtung auf den Boden 32 zu konisch verjüngend ausgebildet, wobei das Kunststoffinnenteil 15 in vertikaler Richtung gesehen von unten in das in der Aufnahme 13 gehaltene Aussenteil 14 eingeführt wird.
Das Kunststoffinnenteil 15 weist zum Verrasten bzw. Haltern am in der Aufnahme 13 gehaltenen Aussenteil 14 Rastmittel 37, 38 auf, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel das erste Rastmittel 37 im Bereich einer offenen Stirnseite 39 des Kunststoffinnenteils 15 und das weitere Rastmittel 38 im Bereich des Bodens 32 angeordnet bzw. vorgesehen ist. Dabei kann, wie dies bereits bekannt ist, das erste Rastmittel 37 durch den Siegelflansch 34 gebildet sein. Das weitere Rastmittel 38 im Bereich des Bodens 32 kann durch mindestens einen zumindest bereichsweise über den Umfang des Kunststoffinnenteils 15 verlaufenden Wulst 29 gebildet sein, welcher aber auch über den gesamten Umfang des Kunststoffinnenteils umlaufend vorgesehen sein kann. Wird das weitere Rastmittel 38 bzw. der Wulst 29 nur bereichsweise über den Umfang des Kunststoffinnenteils 15 angeordnet, kann beispielsweise das während eines Temperaturwechsels bzw. einer rasch auftretenden Temperaturdifferenz zwischen dem Aussenteil 14 und dem Kunststoffinnenteil 15 gebildete Kondensat in diesem Bereich ungehindert ablaufen bzw. absitzen, wodurch eine längere Standzeit ohne einer nachteiligen Beeinflussung für das Aussenteil 14 besteht.
Wie bereits aus der vorhergehenden Beschreibung zu entnehmen ist, wird das Aussenteil 14 in der Aufnahme 13 gehalten und das Kunststoffinnenteil 15 bei in etwa zueinander gleicher Achsausrichtung eingebracht bzw. eingeführt und anschliessend das Kunststoffinnenteil 15 über die Rastmittel 37, 38 mit dem Aussenteil 14 zum Kombi-Verpackungsbehälter 28 vereint. Zusätzlich ist es aber auch noch möglich, dass gleichzeitig während der Einsetzbewegung des Kunststoffinnenteils 15 in das in der Aufnahme 13 gehaltene Aussenteil 14 das Aussenteil 14 in zur Bewegungsrichtung des Kunststoffinnenteils 15 entgegengesetzter Richtung relativ hin zum Kunststoffinnenteil 15 bewegt wird. Durch diese kombinierte Bewegung ist für die Endmontage nicht das Kunststoffinnenteil 15 über den gesamten Verstellweg zu bewegen, sondern aufgrund der kombinierten und gegenläufigen Bewegung des Aussenteils 14 hin zum Kunststoffinnenteil 15 eine Verkürzung bzw. Aufteilung dieser Bewegungsstrecke erzielbar, wodurch mit jeweils absoluter geringerer Bewegungsgeschwindigkeit die notwendigen Verstellwege in gleicher Zeit zurückgelegt werden können. Diese zusätzliche Bewegung des Aussenteils 14 hin in Richtung zum Kunststoffinnenteil 15 ist aber selbstverständlich auch im Rahmen der zuvor in den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Einsetzstation 10 in Verbindung mit der Montagestation 22 sowohl im Zuge der getrennten Montage als auch der vereinigten Einsetz- und Montagestation möglich.
Bei diesem hier in der Fig. 6 gezeigten vereinfachten Verfahrensablauf ist dem Kunststoffinnenteil 15 ein vereinfacht dargestellten Einsetzelement 40 zugeordnet, welches im Bereich seines äusseren Mantels einen Aussenwinkel 41 aufweist, der nahezu exakt einem inneren Konuswinkel 42 des Kunststoffinnenteils 15 entspricht. Gleichfalls ist aber auch ein Querschnitt bzw. Durchmesser des Einsetzelementes 40 an die inneren Abmessungen des Kunststoffinnenteils 1, insbesondere im Bereich der offenen Stirnseite 39 bis hin zum Ende des Einsetzelements 40, angepasst, sodass das Einsetzelement 40 soweit in das Kunststoffinnenteil 15 eingebracht bzw. eingeführt werden kann, bis dass der Siegelflansch 34 des Kunststoffinnenteils 15 an einem am Einsetzelement 40 angeordneten Stützelement 43 zur Anlage kommt. Gleichzeitig dabei liegt aber dann auch die relativ dünne Wand des Kunststoffinnenteils 15 am Einsetzelement 40 an, wie dies am besten aus der Fig. 7 zu ersehen ist. Gleichfalls ist noch in der Fig. 7 die vollständige Verrastung des Kunststoffinnenteils 15 am Aussenteil 14 zu ersehen, bei dem sich das Einsetzelement 40 noch vollständig im durch das Kunststoffinnenteil 15 gebildeten Aufnahmeraum 44 befindet.
Vereinfacht ist aus einer Zusammenschau der Fig. 6 und 7 noch zu ersehen, dass innerhalb des Einsetzelementes 40 zumindest eine Saugleitung 45 angeordnet ist, welche in den zwischen dem Boden 32 des Kunststoffinnenteils 15 und dem Einsetzelement 40 gebildeten Freiraum bzw. Zwischenraum mündet. Dazu ist eine in Richtung der Längsachse gemessene Länge bzw. Höhe HK des Kunststoffinnenteils 15 zwischen dem Boden 32 und der offenen Stirnseite 39 grösser einer Länge bzw. Höhe HE des Einsetzelementes 40. Aufgrund der zuvor beschriebenen masslichen Differenz bzw. Abstimmung des Einsetzelementes 40 in bezug auf das Kunststoffinnenteil 15 kann über die Saugleitung 45 aufgrund der zuvor beschriebenen Höhen- bzw. Längendifferenz zwischen dem Kunststoffinnenteil 15 und dem Einsetzelement 40 ein Unterdruck aufgebaut werden. Somit ragt das Einsetzelement 40 ausgehend vom Siegelrand 34 nur teilweise hin in Richtung auf den Boden 32. Dadurch kann eine Verminderung des äusseren Umfangs der Rastmittel 38 bewirkt werden, um so die endgültige Verrastung und das Hindurchschieben des Kunststoffinnenteils 15 im Bereich der weiteren Rastmittel 38 durch die geringere kleinere Abmessung 35 des Aussenteils 14 durchführen zu können.
Dies wird in den zuvor beschriebenen Fig. 1 bis 5 dadurch erreicht, dass der Boden 32 während des Eindrückens durch die auf ihn wirkenden Eindrückkraft in vorbestimmter Weise elastisch nach aussen vorgewölbt, also auf die vom Aufnahmeraum 44 abgewandte Seite, verformt wird. Diese Reduzierung des äusseren Umfangs bzw. der äusseren Abmessung bzw. Querschnitts der weiteren Rastmittel 38 ist durch eine vorbestimmbare Verformung des Kunststoffinnenteils 15 im Bereich seines Bodens 32 soweit durchzuführen, dass der äussere Umfang bzw. die äussere Abmessung bzw. Querschnitt in etwa einem Innendurchmesser 46 des Aussenteils 14 im Bereich seiner kleineren Abmessung 35 entspricht.
Bei der hier in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform wird im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Fig. 1 bis 5 der Boden 32 nicht auf die vom Aufnahmeraum 44 abgewandte Seite, sondern durch eine auf ihn wirkende Kraft in vorbestimmter Weise elastisch in Richtung des Aufnahmeraums 44 des Kunststoffinnenteils hineingewölbt. Dieses Hineinwölben und die damit verbundene Reduzierung der Querschnittsabmessung bzw. Umfangs der weiteren Rastmittel 38 kann beispielsweise aufgrund des Unterdruckaufbaus über die Saugleitung 45 und hier nicht näher dargestellter Unterdruckerzeuger, wie beispielsweise Vakuumpumpen, erfolgen. Unabhängig davon ist es aber auch möglich, diese auf ihn wirkende Kraft mittels eines eigenen Druckstempels 47 zu erzeugen, welcher in der Fig. 7 vereinfacht schematisch dargestellt ist. Dabei kann die Aufbringung der Kraft entweder nur durch den Aufbau des Unterdrucks über die Saugleitung 45 oder nur durch den Druckstempel 47 alleine, aber auch durch eine beliebige Kombination dieser beiden zuvor beschriebenen Verfahrensabläufe erzielt werden.
Wird beispielsweise das Kunststoffinnenteil 15 aus einem relativ dünnwandigen Bauteil gebildet, kann die Aufbringung der Verformungskraft auf den Boden 32 ausschliesslich über den im Aufnahmeraum 44 aufgebauten Unterdruck erfolgen. Sind stärkere Wandteile des Kunststoffinnenteils 15 zu verformen, kann dies entweder nur durch den oder die Druckstempel 47 alleine oder aber auch, um eine bessere Lagefixierung des Kunststoffinnenteils 15 am Einsetzelement 40 zu erzielen, eine kombinierte Anwendung erfolgen.
In der Fig. 8 ist ähnlich wie in der Fig. 7 die Saugleitung 45 vereinfacht dargestellt, welche jedoch bis nahe an den Boden 32 heranreicht. Dadurch kann je nach gewähltem Abstand zwischen dem Ende der Saugleitung 45 und dem Boden 32 eine vordefinierte Verformung desselben festgelegt werden. Dabei kann dieser Abstand zwischen wenigen Millimetern, z.B. 2 bis 6 mm, bis hin in den Zentimeterbereich, z.B. 1,0 bis 1,5 cm oder mehr betragen. Beim Aufbau des Unterdrucks wird zuerst der gesamte Aufnahmeraum 44 abgesaugt und bei entsprechender Deformation des Bodens 32 dieser hin in Richtung der Saugleitung 45 bewegt und an dieser angesaugt und so in dieser Lage daran fixiert gehalten. Die Saugleitung 45 bildet dabei die Form eines Saugnapfes. Dadurch wird die zuvor beschriebene Reduzierung des äusseren Umfangs bzw. Querschnitts der weiteren Rastmittel 38 im Zusammenwirken mit dem Boden 32 erzielt und der zuvor beschriebene Einrastvorgang der weiteren Rastmittel 38 hinter der Kante des Aussenteils 14 im Bereich seiner kleineren Abmessung 35 kann so durchgeführt werden. Dadurch wird wiederum die Lagefixierung des Aussenteils 14 zwischen den beiden Rastmittel 37, 38 erzielt.
Weiters ist hier der in Richtung des Aufnahmeraums 44 eingewölbte Boden 32 vereinfacht in strichlierten Linien dargestellt, wobei zusätzlich noch versucht wurde, die im Falle eines rund ausgebildeten Kunststoffinnenteils 15 damit einhergehende Durchmesserverringerung der weiteren Rastmittel 38 - im vorliegenden Fall des Wulstes 29 - zu zeigen.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass die hier beschriebene Hineinwölbung des Bodens 32 hin in Richtung des Aufnahmeraums 44 aber selbstverständlich auch bei den zuvor in den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Anlagen Anwendung finden kann und die Ausrichtung des Aussenteils 14 und Kunststoffinnenteils 15 jener in der üblichen Gebrauchslage entspricht. Gleichfalls kann aber auch die Anordnung und Ausrichtung des Aussenteils 14 und Kunststoffinnenteils 15 gemäss der Fig. 6 bis 8 um 180° gewendet sein - also der üblichen Gebrauchslage entsprechen.
Um ein Ablösen bzw. ungewolltes Aufquellen des zumeist aus einem Recyclingkarton gefertigten Aussenteils 14 vom Kunststoffinnenteil 15 zu vermeiden, kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn an der dem Kunststoffinnenteil 15 zugewendeten Seite des Aussenteils 14 zumindest bereichsweise eine Feuchtigkeit aufnehmende bzw. -bindende Schicht angeordnet ist, welche zum Beispiel durch ein Hydrogel oder dgl. gebildet sein kann. Diese Hydrogel dient aber auch dazu, um mögliche Kondenswasserbildung bzw. Schwitzwasserbildung bei einer auftretenden Temperaturdifferenz zwischen dem im Aufnahmeraum 44 bevorrateten und abgefüllten Medium, beispielsweise Joghurt usw., und der äusseren Umgebung aufzunehmen bzw. zu binden, ohne dass eine nachteilige Beeinflussung des Werkstoffes des Aussenteils 14 möglich ist. Durch die Feuchtigkeitsaufnahme kann ein Aufquellen des Kartonmaterials bewirkt werden, wodurch die Lagefixierung zwischen den beiden Rastmittel 37, 38 nicht mehr vollständig gegeben ist und ein ungewolltes Ablösen des Aussenteils 14 vom Kunststoffinnenteil 15 erfolgt. Gleichzeitig verbunden mit diesem Ablösen ist aber auch eine Verminderung der Stützfunktion des Aussenteils 14 für das Kunststoffinnenteil 15, die so teilweise oder aber auch vollständig verloren geht.
Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Kombi-Verpackungsbehälters dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmassstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2; 3, 4; 5; 6, 7; 8gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Einsetzstation
11
Pneumatikzylinder
12
Gestänge
13
Aufnahme
14
Aussenteil
15
Kunststoffinnenteil
16
Transport- bzw. Zuführvorrichtung
17
Transport- bzw. Zuführvorrichtung
18
Saugnapf
19
Haltering
20
Innenkontur
21
unterer Abschnitt
22
Montagestation
23
Rahmengestell
24
Führungsstange
25
Feder
26
Antriebshülse
27
Eindrücker
28
Kombi-Verpackungsbehälter
29
Wulst
30
Oberteil
31
Unterteil
32
Boden
33
Anschlag
34
Siegelflansch
L1
Abstand
L2
Abstand
35
kleinere Abmessung
36
grössere Abmessung
37
Rastmittel
38
Rastmittel
39
Stirnseite
40
Einsetzelement
41
Aussenwinkel
42
Konuswinkel
43
Stützelement
44
Aufnahmeraum
45
Saugleitung
46
Innendurchmesser
47
Durckstempel

Claims (40)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Kombi-Verpackungsbehälters (28), welcher Kombi-Verpackungsbehälter (28) ein becherförmiges Kunststoffinnenteil (15) und ein das Kunststoffinnenteil (15) umgebendes und auf der Aussenseite des Kunststoffinnenteils (15) einrastend gehaltenes, mantelartiges Aussenteil (14) umfasst, bei welchem Verfahren die beiden Teile (14, 15) einrastend ineinander geschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil (14) in einer Aufnahme (13) gehalten wird, und dass das Kunststoffinnenteil (15) in das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil (14) eingeführt und anschliessend in das Aussenteil (14) einrastend eingedrückt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffinnenteil (15) in einer ersten Station (10) in das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil (14) lose eingesetzt wird, und dass das lose eingesetzte Kunststoffinnenteil (15) in einer zweiten Station (22) in das Aussenteil (14) einrastend eingedrückt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrückbewegung des Kunststoffinnenteils (15) in das Aussenteil (14) in derselben Station durchgeführt wird wie die Einführbewegung des Kunststoffinnenteils (15) in das Aussenteil (14).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig während der Einsetzbewegung des Kunststoffinnenteils (15) in das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil (14) das Aussenteil (14) in zur Bewegungsrichtung des Kunststoffinnenteils (15) entgegensetzter Richtung relativ hin zum Kunststoffinnenteil (15) bewegt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich Kunststoffinnenteil (15) und Aussenteil (14) nach unten zu konisch verjüngen, und dass das Kunststoffinnenteil (15) von oben in das Aussenteil (14) eingesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffinnenteil (15) einen im wesentlichen flachen Boden (32) aufweist, und dass das Kunststoffinnenteil (15) beim losen Einsetzen in das Aussenteil (14) am Boden (32) gehalten wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffinnenteil (15) von einer durch das Aussenteil (14) von unten hindurchreichenden Haltevorrichtung (11, 12, 18) auf der Aussenseite des Bodens (32) lösbar gehalten und in das Aussenteil (14) hineingezogen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (11, 12, 18) das Kunststoffinnenteil (15) mittels eines Saugnapfes (18) lösbar hält.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Eindrücken des Kunststoffinnenteils (15) in der zweiten Station (22) das Kunsstoffinnenteil (15) gleichzeitig an seinem oberen Rand (34) und im Bereich des Bodens (32) mit einer in Eindrückrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Haltern bzw. Verrasten von Kunststoffinnenteil (15) und Aussenteil (14) am Kunststofffinnenteil (15) Rastmittel (37, 38) vorgesehen sind.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Rastmittel (37) im Bereich einer offenen Stirnseite (39) des Kunststoffinnenteils (15) durch den Siegelflansch (34) gebildet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Rastmittel (38) im Bereich des Bodens (32) durch mindestens einen zumindest bereichsweise über den Umfang des Kunststoffinnenteils (15) verlaufenden Wulst (29) gebildet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (29) über den Umfang des Kunststoffinnenteils (15) umlaufend ausgebildet wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor bzw. während des Eindrückens des Kunststoffinnenteils (15) in das Aussenteil (14) ein äusserer Umfang der weiteren Rastmittel (38) durch eine vorbestimmbare Verformung des Bodens (32) soweit reduziert wird, dass dieser in etwa einem Innendurchmesser (46) des Aussenteils (14) im Bereich der kleineren Abmessung (35) entspricht und so mit deutlich verringertem Widerstand vollständig in das Aussenteil (14) eingeschoben werden kann.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (32) während des Eindrückens durch die auf ihn wirkende Eindrückkraft in vorbestimmter Weise elastisch nach aussen vorgewölbt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (32) während des Eindrückens durch eine auf ihn wirkende Kraft in vorbestimmter Weise elastisch in Richtung eines Aufnahmeraums (44) des Kunststoffinnenteils (15) hineingewöbt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die auf ihn wirkende Kraft mittels eines eigenen Druckstempels (47) erzeugt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die auf ihn wirkende Kraft durch Aufbau eines Unterdruckes im Bereich des Aufnahmeraums (44) des Kunststoffinnenteils (15) erzeugt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6, 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil (14) mit seiner grösseren inneren Abmessung (36) nach unten in der Aufnahme (13) gehalten wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich Kunststoffinnenteil (15) und Aussenteil (14) in Richtung auf den Boden (32) zu konisch verjüngen, und dass das Kunststoffinnenteil (15) von unten in das Aussenteil (14) eingeführt wird.
  21. Vorrichtung zum Herstellen eines Kombi-Verpackungsbehälters durch das Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufnahme (13) zum Halten des Aussenteils (14) sowie eine erste Station (22) zum einrastenden Eindrücken des Kunststoffinnenteils (15) in das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoffinnenteil (15) und Aussenteil (14) nach unten zu konisch verjüngt ausgebildet sind, und dass die Aufnahme (13) einen Haltering (19) mit einer sich nach unten zu konisch verjüngenden Innenkontur (20) umfasst, in welchem das Aussenteil (14) klemmend gehalten wird.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (20) des Halterings (19) in einem unteren Abschnitt (21) der konisch verjüngten Form des Aussenteils (14) angepasst ist, und dass die Innenkontur (20) sich oberhalb des unteren Abschnitts (21) im Durchmesser zunehmend erweitert.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (19) aus einem formstabilen Material mit geringer Gleitreibung, insbesondere einem Kunststoff, vorzugsweise einem Acetal-Homopolymer (Polyoximethylen POM), besteht.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Station (22) einen in Eindrückrichtung verschiebbar gelagerten Eindrücker (27) umfasst, welcher zum einrastenden Eindrücken des Kunststoffinnenteils (15) in das Aussenteil (14) eine in Eindrückrichtung wirkende Kraft auf das Kunststoffinnenteil (15) ausübt.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindrücker (27) so ausgebildet ist, dass der beim Eindrücken eine Kraft sowohl auf den Boden (32) als auch auf den oberen Rand (34) des Kunststoffinnenteils (15) ausübt.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindrükker (27) ein flanschartiges Oberteil (30) zum Aufsetzen auf den oberen Rand (34) des Kunststoffinnenteils (15) und ein in Eindrückrichtung daran anschliessendes kolbenartiges Unterteil (31) zum Aufsetzen auf dem Boden (32) des Kunststoffinnenteils (15) umfasst.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L1) zwischen der Unterseite des Oberteils (30) und der Unterseite des Unterteils (31) des Eindrückers (27), vorzugsweise einige Millimeter, insbesondere etwa 5 mm, grösser ist als der Abstand (L2) zwischen dem oberen Rand (34) und dem Boden (32) des Kunststoffinnenteils (15).
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Eindrücker (27) in der ersten Station (22) durch in Eindrückrichtung verschiebbare Antriebsmittel (26) bewegt wird, und dass die Antriebsmittel (26) mit dem Eindrücker (27) über eine Feder (25) in Eingriff stehen.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Station (22) eine zweite Station (10) vorgeschaltet ist, in welcher das Kunststoffinnenteil (15) in das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil (14) lose eingesetzt wird.
  31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Station (10) Halte- und Transportmittel (18; 11, 12) umfasst, welche das Kunststoffinnenteil (15) lösbar halten und von einer Transport- bzw. Zuführvorrichtung (17) in das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil (14) transportieren.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel einen Saugnapf (18) umfassen, und dass die Transportmittel ein mittels eines Pneumatikzylinders in Einsetzrichtung bewegbares, sich durch das in der Aufnahme (13) gehaltene Aussenteil (14) hindurch erstreckendes Gestänge (12) umfassen.
  33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21, 24 oder 30 dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffinnenteil (15) und das Aussenteil (14) in Richtung auf den Boden (32) zu konisch verjüngt ausgebildet sind, und dass die Aufnahme (13) einen Haltering (19) mit einer sich in Richtung auf den Boden (32) zu konisch verjüngenden Innenkontur (20) umfasst, wobei die Verjüngung in vertikaler Richtung gesehen nach oben hin aufeinander zugerichtet ist.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (20) des Halterings (19) in einem oberen Abschnitt (21) der konisch verjüngten Form des Aussenteils (14) angepasst ist, und dass die Innenkontur (20) sich unterhalb des oberen Abschnitts (21) im Durchmesser zunehmend erweitert.
  35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21, 24, 30, 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahme (13) zur Halterung des Aussenteils (14) Haltemittel zugeordnet sind.
  36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21, 24, 30, 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunststoffinnenteil (15) zum Einsetzen und/oder Eindrücken in das Aussenteil (14) ein Einsetzelement (40) zugeordnet ist, welches in den Aufnahmeraum (44) des Kunststoffinnenteils (15) teilweise hineinragt.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsetzelement (40) in seinem Querschnitt an die inneren Abmessungen des Kunststoffinnenteils (15) angepasst ist.
  38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass im Einsetzelement (40) zumindest eine Saugleitung (45) angeordnet ist, welche in den zwischen dem Boden 32 des Kunststoffinnenteils 15 und dem Einsetzelement (40) gebildeten Freiraum bzw. Zwischenraum mündet.
  39. Vorrichtung nach Anspruch 38 , dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (45) mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist.
  40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (45) das Einsetzelement (40) überragt und bis auf eine vorbestimmbare Distanz an den Boden (32) des Kunststoffinnenteils 15 heranreicht.
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