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Verfahren und Maschine zum Herstellen eines abgefüllten Behälters, sowie nach diesem Verfahren hergestellter Behälter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von abgefüllten Behältern von viereckigem Querschnitt und flachen Seiten-und Stirnwänden und mit dichtem Verschluss aus einer bandförmigen Folie, die von einer Rolle abgezogen wird, durch Falten und Verschweissen der Nähte.
Es ist bereits bekannt, gefüllte dichte Packungen vollautomatisch auf einer Maschine herzustellen, wobei zur Herstellung der Packungen verwendete Streifen von einer Rolle abgezogen werden. Die auf diese Weise erzeugten Packungen sind jedoch Flachbeutel für Tabak u. dgl. und sie sind aus einem dünnen, sehr geschmeidigen Material hergestellt.
Ferner ist es bekannt, dichte Packungen für Flüssigkeiten auf einer Maschine herzustellen, wobei das Material für die Packungen ebenfalls als Streifen von einer Vorratsrolle abgezogen wird. Die auf dieser bekannten Maschine hergestellten Packungen weisen jedoch keine flachen Stirnwände auf. Zudem werden die Behälter nicht direkt von der bandförmigen Folie aus erzeugt, sondern es werden zuerst einzelne Zuschnitte hergestellt und diese zwischen Dorne gepresst und festgehalten, während Faltorgane auf sie einwirken.
Die Erfindung bezweckt jedoch die Herstellung von abgefüllten dichten Behältern von viereckigem Querschnitt, deren Stirnwände flach gestaltet sind. Dies hat den Vorteil, dass diese Behälter ohne Raumverlust aufeinandergestapelt und auch in grösseren Behältern eng aneinanderliegend untergebracht werden können.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge folgender im einzelnen an sich bekann- ter Verfahrensschritte : In die bandförmige Folie. werden die Faltlinien eingeprägt, die Folie wird um zwei Faltlinien der unteren Stirnwand U-förmig gefaltet, zwischen die gefalteten Wände wird ein dem Querschnitt des fertigen Behälters entsprechender Dorn eingeführt, die Folie wird an die vier Seitenwände des Dorns angelegt, wobei an der unteren Stirnwand um zwei zu den erstgenannten Faltlinien senkrechte Faltlinien zwei dreieckförmige Lappen senkrecht zur Stirnwand nach unten gelegt werden, hierauf werden mittels Heizbacken beidseits des Dorns Längsnähte geschweisst und dann werden die halbfertigen Behälter durch Aufschneiden der Schweissnähte voneinander getrennt,
die senkrecht von den Seitenwänden abstehenden Randstreifen der Schweissnähte umgelegt und die beiden dreieckförmigen Lappen an die Seitenwände heraufgeklappt und mit diesen verbunden ; nun wird der Dorn aus dem oben noch offenen Behälter entfernt, der Behälter'abgefüllt. die beiden Hälften der oberen Stirnwand um zwei Faltlinien eingeklappt, derart, dass ihre Randstreifen von der Stirnwand abstehen und dass sich zwei in der Ebene der oberen Stirnwand nach aussen ragende dreieckförmige Lappen bilden ; dann werden die Randstreifen mittels Heizbakken verschweisst und In die Ebene der oberen Stirnwand umgelegt und dann die beiden dreieckförmigen Lappen an die Seitenwände heruntergeklappt und mit diesen verbunden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens und einen nach dem Verfahren hergestellten Behälter.
Zur Herstellung der Behälter nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann eine Kartonfolie verwendet werden, die auf der Innenseite mit einem thermoplastischen Überzug versehen ist. Vorzugsweise werden jedoch eine Karton-Futterfolie verwendet, wobei lediglich die Kartonfolie mit Faltlinien versehen wird. Die erfindungsgemässe Herstellung der Behälter unmittelbar von den bandförmigen Folien aus bietet in diesem Falle besondere Vorteile, da beim bisher bekannten Herstellungsverfahren einzelner Behälterzuschnitte immer die Gefahrbesteht, dass sich die übereinandergelegte Karton- und Futterfolie beim Falt-
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vorgang gegeneinander verschieben.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird an Hand der Zeichnung erläutert, die den Behälter in verschiedenen Herstellungsphasen sowie zwei Ausführungsbeispiele der Maschine darstellt.
Es zeigen : Fig. l eine Draufsicht auf einen zur Herstellung eines Behälters dienenden Zuschnitt, der einen Teil einer bandförmigen Folie darstellt ; Fig. 2 eine Seitenansicht des Zuschnittes nach Fig. l nach Faltung derselben in einer Phase des Herstellungsverfahrens ; Fig. 3 eine Vorderansicht des Zuschnittes nach Fig. 2 ; Fig. 4 eine Draufsicht auf den Zuschnitt nach Fig. 3 ; Fig. 5 der zum Behälter geformte Zuschnitt in perspektivischer Darstellung in der Phase des Verschweissens der oberen Quernaht, Fig. 6 den fertigen Behälter in perspektivischer Darstellung ; Fig. 7 die Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung von Beuteln
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eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer Maschine zur Herstellung von Beuteln und Fig. 10 eine Draufsicht auf ein Detail der Maschine nach Fig. 9.
Der erste Schritt des Verfahrens zum Herstellen eines abgefüllten Behälters von viereckigem Querschnitt besteht im Abziehen einer bandförmigen Folie 1 aus Karton od. dgl. von einer Vorratsrolle 2 (vgl.
Fig. 7). Die Folie 1 ist auf einer Seite, die beim fertigen Behälter der Innenseite entspricht, mit einem Überzug aus verheizbarem Material versehen. Die Folie 1 läuft durch ein angetriebenes Abzugsrollenpaar 3 und durch ein Prägerollenpaar 4. Dieses prägt in die Folie die im Zuschnitt (Fig. l) gestrichelt dargestellten Faltlinien ein. In Fig. l sind mit 51 und 52 die beiden Ränder der Folie 1 bezeichnet. Die beiden Schnittlinien 53,54 sind in diesem Bearbeitungszustand noch nicht vorhanden, da sie erst im Laufe des Herstellungsprozesses erzeugt werden. In dieser Figur stellt a die untere Stirnfläche des Behälters dar, b und c bilden die obere Stirnfläche, während d und e nach der Verschweissung die vier Seitenwände des Behälters bilden.
Die Randstreifen h und i dienen zur Herstellung der beidenseitlichenLängsschweissnähte und die beiden Randstreifen k und 1 zur Herstellung der oberen Querschweissnaht. Der Randstreifen 1 ist aus Gründen, die später erwähnt werden, etwas höher als der Randstreifen k. Zu beachten ist, dass die Flächen d und e, welche die Seitenwände des Behälters bilden, keine Faltlinien aufweisen. Die Seitenkanten des Behälters bleiben deshalb, bei entsprechender Gestaltung der Dome, abgerundet. Selbstverständlich können aber Faltlinien für die Längskanten vorgesehen werden, wenn aus besonderen. Gründen Behälter mit ausgeprägten Kanten gewünscht werden.
Die Folie 1 wird mittels Faltblechen 5 (Fig. 7) um die beiden Faltlinien 55, 56 U-förmig gefaltet.
Gleichzeitig wird ein Dorn 6, dessen Querschnitt der Stirnfläche a entspricht, in die U-förmige Folie eingeführt. Hierauf werden Heizbacken 7 beidseits des Doms 6 gegen die Folie gepresst, so dass diese den Dorn 6 umschliesst. Gleichzeitig werden die dreieckförmigen Lappen f und g um die Faltlinien 57 und 58
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die Randstreifen h und i zusammen und verbinden sie durch Erhitzen des verheizbaren Überzuges. Hierauf wird durch Messer 8 längs den Schnittlinien 53, 54 die Schweissnaht aufgeschnitten, so dass halbfertige einzelne Behälter von der Form entstehen, wie sie in den Fig. 2,3 und 4 dargestellt ist. Die Fig. 4 zeigt den Grundriss des Behälters mit den beiden abstehenden verschweissten Randstreifen h und i.
Die Fig. 3 zeigt die Vorderansicht des zu einem Behälter gefalteten Zuschnittes mit den nach unten zeigenden, dreieckförmigen Lappen g und f. Diese sind auch in der Seitenansicht nach Fig. 2 zu erkennen.
Der Behälter ist in diesem Herstellungszustand oben noch offen, und der Dorn 6 ist noch eingesetzt.
Als nächster Herstellungsschritt folgt nun das Anlegen der senkrecht abstehenden Randstreifen h und i an die Seitenwände und das Heraufklappen der dreieckförmigen Lappen f und g an die Seitenwände. Durch Anbringen von etwas Klebstoff an den Seitenwänden und Anpressen der Lappen an dieselben werden diese festgeklebt und der Dorn 6 herausgezogen. Die Verbindung könnte selbstverständlich auch durch Verheizung erfolgen. Der Karton müsste dann an den entsprechenden Stellen auf seiner Aussenseite einen Auftrag aus verheizbarem Material aufweisen.
Der untere Teil des Behälters ist damit fertiggestellt. Das Abfüllgut, beispielsweise eine Flüssigkeit
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schliessend werden die beiden Hälften b, c der oberen Stirnwand eingeklappt, so dass die beiden Randstreifen kund 1 senkrecht nach oben gerichtet sind und die beiden dreieckförmigen Lappen m und n im rechten Winkel von den Seitenwänden nach aussen abstehen. Dieser Bearbeitungszustand des Behälters ist in Fig. 5 dargestellt.
Mittels horizontalen Heizbacken werden nun die Randstreifen 1 und k zu einer Quernaht verschweisst.
Hierauf werden die Randstreifen k und 1 derart auf die obere Stirnwand b geklappt, dass der grössere Randstreifeniden kleineren Randstreifen k überdeckt. Schliesslich werden noch die dreieckförmigen Lappen m und n an die Seitenwände des Behälters heruntergeklappt und mit denselben verbunden. Der gefüllte Be-
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häIter ist damit fertiggestellt (vgl Fig. 6).
Durch Verwendung eines einseitig grösseren Randstreifens I wird. o wie in der Fig. 6 dargestellt, erreicht, dass der Behälter eine glatte obere Stirnfläche aufweist, die z. B. für Reklameaufschriften verwendet werden kann. Ferner wird es dadurch möglich, den an die Stirnfläche angelegten Randstreifen, ohne besonderen Aufwand, mit derselben zu verbinden.
Selbstverständlich könnte der Randstreifen l gleich gross wie der Randstreifen k ausgeführt werden.
Der umgelegte Randstreifen wäre dann auf der oberen Stirnwand gleich breit wie an den Seitenwänden.
Statt eine Folie 1 mit einseitigem verheizbaren Überzug zu verwenden, könnte auch eineogewöhnli-
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äthylen, verwendet werden. Diese Futterfolie würde, wie in Fig. 7 gestrichelt dargestellt. ist, von einer separaten Vorratsrolle 17 abgezogen und nach dem Prägerollenpaar 4 durch eine Rolle 18 an die Kartonfolie 1 herangeführt. Durch die Schweissung würden sich dann die Randstreifen h, i, k und 1 mit der Kartonfolie verbinden, während die übrigen Teile der Futterfolie flach an der Kartonfolie anliegen.
In den Zeichnungen ist der Behälter mit rechteckigen Seitenwänden dargestellt, wobei die obere und untere Stirnwand gleich gross und quadratisch sind. Die beiden Stirnwände könnten jedoch auch rechteckig sein. Ferner könnte der Behälter sich nach oben konisch erweitern. Die einzelnen Seitenwände des Behälters wären in diesem Fall trapezförmig.
Die Maschine zum Herstellen der Behälter besitzt, wie bereits erwähnt, ein angetriebenes Abzugsrollenpaar 3, das die bandförmige Folie 1 von der Vorratsrolle 2 abzieht. Die Folie durchläuft das Prägerollenpaar 4 sowie eine weitere Umlenktolle und wird dann von den Faltblechen 5 U-förmig gefaltet. Die Dorne 6 sind an einem endlosen biegsamen Organ 23-(Band, Keilriemen, Kette od. dgl.) befestigt, das zwei Walzen 9, 9'umläuft. Sie laufen wie Fig. 7 zeigt längs den Faltblechen 5 schräg nach unten in die U-förmige Folie hinein. Die Heizbacken 7, welche die seitlichen Längsnähte schweissen, sind an zwei horizontalen endlosen Ketten 10 befestigt und laufen im Takte der Maschine um.
Nach Verschweissung der Längsnähte werden diese durch die Messer 8 durchschnitten, und hierauf werden durch bekannte und deshalb nicht dargestellte Mittel die Randstreifen und die dreieckförmigen Lappen f, g an die Seitenwände gefaltet, mit welchen die letzteren verbunden werden. An Stelle des räumlichfestangeordnetenMessers 8 könnten Schneidorgan in den Heizbacken 7 eingebaut werden, derart, dass die Abtrennung der einzelnen Behälter schon während des Verheizungsvorganges erfolgt. Im Bereich der Walze 9 läuft das Förderband 7 wieder schräg nach aufwärts. so dass die Dorne 6 aus dem halbfertigen Behälter herausgezogen werden. Diese werden nun durch eine Abfüllvorrichtung 11 gefüllt.
Nach dem Verlassen der Abfüllvorrichtung werden die gefüllten Behälter von zwei seitlichen Transportbändern 12 erfasst und weitergefördert, wobei Faltbleche die obere Stirnwand einfalten. Hierauf werden durch an einer endlosen Kette 13 befestigte Heizbacken die Randstreifen k, l zu einer Quernaht verschweisst und mittels Leitblechen 14 die dreieckförmigen Lappen m, n an die Seitenwände herabgeklappt, mit welchen sie durch nicht dargestellte Mittel verbunden werden. Die fertigen, gefüllten Behälter verlassen dann auf einer Förderbahn 15 die Maschine.
Wird an Stelle einer Folie 1 mit einem thermoplastischen Belag eine Folie 1 aus nacktem Karton und eine separate thermoplastische Futterfolie 16 verwendet, so wird diese von einer in Fig. 7 gestrichelt gezeichneten separaten Vorratsrolle 17 abgezogen und nach dem Prägerollenpaar 4 durch eine Umlenkrolle 18 über die Kartonfolie 1 geführt. Der weitere Bearbeitungsvorgang entspricht dann genau demjenigen mit einer Folie 1 mit Belag.
Bei einer zweiten Ausuhrungsform der Maschine nach Fig. 9 und 10 wird die Folie 1 durch die Leitbleche 5 nach oben geleitet, so dass die Öffnung der zu einem U gefalteten Folie nach unten zeigt. Die Dorne 6 sind in diesem Fall an einer Kette 18 befestigt, die um Rollen 19, 19'in einer vertikalen Ebene umläuft. Nach dem Schweissen der Längsnähte, was ebenfalls durch Heizbackenpaare 7 erfolgt, die an zwei Ketten umlaufen (Fig. 10), wird die Schweissnaht durch Messer getrennt. Hierauf werden die auf den einzelnen Dornen 6 sitzenden Behälter um die Rolle 19 nach unten gefördert, wo durch Leitbleche 20 die dreieckförmigen Lappen an die Seitenwände umgelegt werden.
Die Behälter werden dann von den Dornen 6 abgezogen und laufen auf einem Förderband 21 zur Abfilllvorrichtung. Die Variante entsprechend Fig. 9 und 10 kann in ähnlicher Weise wie die Ausführung nach Fig. 7 und 8 mit Zusatzmitteln zur Herstellung von Behältern mit einem Futter aus geschmeidigem, verheizbarem Material eingerichtet werden.
Es wäre auch möglich. anstatt die Dorne 6 (Fig. 7) schräg nach unten in die U-förmig gefaltete Folie hineinzuführen, die Folie nach oben in die Dorne der Dornkette hineinzuführen. Dies wurde ermöglichen, die Dorne nur an einer Dornkette zu befestigen, die nur in horizontaler Ebene umläuft.
Ferner wäre es möglich, am endlosen biegsamen Organ Dornträger zu befestigen, an welchen je ein Dorn beweglich angeordnet ist, welcher während seinem Durchgang durch die Maschine durch Steuermit-
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tel passend gesenkt und dann wieder angehoben wird. In diesem Fall verläuft die Bewegung des endlosen Organes in einer horizontalen Ebene.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Verfahren zum Herstellen von abgefüllten Behältern von viereckigem Querschnitt und flachen Seiten-und Stirnwänden und mit dichtem Verschluss aus einer bandförmigen Folie, die von einer Rolle abgezogen wird, durch Falten und Verschweissen der Nähte, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge folgender im einzelnen an sich bekannter Verfahrensschritte :
In die bandförmige Folie werden die Faltlinien eingeprägt, die Folie wird um zwei Faltlinien der unteren Stirnwand (a) U-förmig gefaltet, zwischen die gefalteten Wände wird ein dem Querschnitt des fertigen Behälters entsprechender Dorn eingeführt, die Folie wird an die vier Seitenwände des Dorns angelegt, wobei an der unteren Stirnwand (a) um zwei zu den erstgenannten Faltlinien senkrechte Faltlinien (57, 58) zwei dreieckförmige Lappen (f.
g) senkrecht zur Stirnwand nach unten gelegt werden, hierauf werden mittels Heizbacken beidseits des Dornes Längsnähte geschweisst und dann werden die halbfertigen Behälter durch Aufschneiden der Schweissnähte voneinander getrennt, die senkrecht von den Seitenwänden abstehenden Randstreifen (h, i) der Schweissnähte umgelegt und die beiden dreieckförmigen Lappen (f, g) an die Seitenwände heraufgeklappt und mit diesen verbunden ; nun wird der Dorn aus dem oben noch offenen Behälter entfernt, der Behälter abgefüllt, die beiden Hälften der oberen Stirnwand (b. c) um zwei Faltlinien eingeklappt, derart, dass ihre Randstreifen (k, l) von der Stirnwand abstehen und dass sich zwei in der Ebene der oberen Stirnwand nach aussen ragende dreieckförmige Lappen (m, n) bilden ;
dann werden die Randstreifen mittels Heizbacken verschweiss und in die Ebene der oberen Stirnwand umgelegt und dann die beiden dreieckförmigen Lappen (m, n) an die Seitenwände heruntergeklappt und mit diesen verbunden.