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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dichten Verschliessen einer Verpackung, die aus einer
Schachtel aus einem im wesentlichen rechteckigen, entlang Falzlinien zu einem mindestens einseitig offenen
Kastenprofil aufgefalteten, aussen mit einer warmverschweissbaren Schicht versehenen Kartonzuschnitt und aus mindestens einem dünnen warmverschweissbaren Endverschlussstück besteht, wobei zum Festhalten der
Verpackung Halteglieder, z. B.
Arme, und zum Festhalten und Bewegen des Endverschlussstückes ein Saugkopf vorgesehen ist, der ein Saugmundstück aufweist und einen an dessen Aussenfläche mündenden Ansaugkanal besitzt und wobei als Versiegelungseinrichtung ein das Schachtelende übergreifender, mit an den äusseren Seiten der Schachtel angreifenden Teilen versehener Schweisskopf angeordnet ist, wobei der Saugkopf samt
Saugmundstück aus einer Ausnehmung des Schweisskopfes in Richtung auf das offene Schachtelende bewegbar ist und der Schweisskopf und die Schachtel unabhängig von der Bewegung des Saugmundstückes in die übergreifende Lage verbringbar und der Schweisskopf gemeinsam mit dem Saugkopf sowie dem Saugmundstück einerseits, bei im Ansaugkanal herrschendem, eine Freigabe des Endverschlussstückes erzeugenden Gasdruck, und die verschlossene Verpackung anderseits voneinander distanzierbar sind.
Die genannten Verpackungen, die einerseits aus einem im wesentlichen rechteckigen Kartonzuschnitt und anderseits aus ebenfalls rechteckigen Endverschlussscheiben zusammengesetzt sind, lassen sich praktisch ohne das
Entstehen von Materialabfällen herstellen und haben sich deshalb insbesondere als flüssigkeits- und luftdichte
Verpackungen zunehmend durchgesetzt. Sie sind insbesondere zum Verpacken getrockneter Erzeugnisse, wie z. B. von Kuchen, gerösteten Nüssen, Mandeln, Chips u. dgl. sowie gefrorener Erzeugnisse geeignet, wie z. B. von
Speiseeis und zahlreichen gekochten, anschliessend tiefgefrorenen Gemüsen, die in Flüssigkeit eingefroren werden.
Zur Verbindung der Endverschlussscheiben mit dem aufgefalteten Kartonzuschnitt dienen im allgemeinen an den freien Enden des Kastenprofils des aufgefalteten Kartonzuschnittes befindliche, über Falzlinien anschliessende Randstreifen, die von den aufgefalteten Seitenwänden des Kastenprofils nach innen abgewinkelt werden und damit eine Verbindungsfläche für die aufgelegte Endverschlussscheibe bilden. Damit sich die
Randstreifen benachbarter Seitenwände des Kastenprofils an den Profilecken nicht überlappen und dadurch die flächige dichte Verbindung zu den Endverschlussscheiben beeinträchtigen können, sind die Klebestreifen an ihren im Bereich der genannten Ecken liegenden Enden jeweils so schräg abgeschnitten, dass sie sich im abgewinkelten
Zustand mit den abgeschrägten Enden möglichst gerade gegenseitig berühren.
Bei einem im Querschnitt rechteckigen Kastenprofil handelt es sich somit jeweils um 450 abgeschrägte Enden, wobei dann die
Endverschlussscheibe von aussen auf die nach innen abgewinkelten Klebestreifen aufgeschweisst wird.
Soweit es sich um den Verschluss der Faltschachtelböden handelt, der also in Form einer Endverschlussscheibe an den Kastenprofilteil angeschweisst wird, bevor die Schachtel mit dem aufzunehmenden
Gut gefüllt wird, wurde das Anschweissen dieser Endverschlussscheibe bisher stets nach dem Einführen eines Dornes in die Verpackung vorgenommen, um diese von innen her gegen den Druck abzustützen, der beim Anschweissen des Bodens ausgeübt wird. Dabei ist zu beachten, dass als Bodenteil in diesem Zusammenhang stets der Endteil der Schachtel verstanden wird, der schon vor dem Füllen der Schachtel mit dem Kastenprofilteil verbunden wurde, auch wenn die gefüllte und auch an ihrem andern Ende verschlossene Schachtel später auf Grund ihrer Beschriftung umgekehrt angewendet wird.
Da nun zum oberen Verschliessen der bereits gefüllten Schachtel kein Dorn mehr verwendet werden kann, ist man bisher davon ausgegangen, dass der obere Verschluss anders als der untere Verschluss erfolgen muss, damit die bekanntlich nie vollständig und insbesondere nicht mit einem unnachgiebigen steifen Gut gefüllte Schachtel nicht durch einen Schweissdruck zusammengedrückt werden kann. Eine geeignete bekannte Ausführungsform eines oberen Verschlusses besteht deshalb aus einer Kreisscheibe mit einem etwa topfförmig nach oben abgewinkelten Rand und einer Umfangslänge, die gerade der Umfangslänge des Kastenprofilteiles entspricht.
Dieser Deckelteil wurde dann von oben in den Kastenprofilteil eingepresst, wonach dann ein oben überstehender Rand des topfförmigen Deckelteiles nach aussen und unten um den oberen Rand des Kartonprofilteiles herumgebogen und von aussen her gegen den Kastenproillteil angeschweisst wurde. Sofern der Deckelteil genügend steif ausgebildet war, konnte er selbst zur Abstützung gegenüber dem äusseren Schweissdruck dienen. Andernfalls war es aber auch möglich, von oben her in den topfförmigen Deckelteil noch einen angepassten Dorn einzuführen, bevor das Verschweissen radial von aussen her begann. Ein solches Verfahren ist nicht nur zeitraubend und kompliziert, sondern es erfordert auch mehr wertvolles Kunststoffmaterial, als für das eigentliche Umschliessen des aufgenommenen Gutes erforderlich wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung so zu vervollkommnen, dass ein Anschweissen des Bodens und Deckels der Faltschachtel mit ein und derselben Vorrichtung ohne jeden Dorn ermöglicht wird, wobei zugleich mit genau ebenen Böden und Deckeln ein minimaler Materialaufwand angestrebt ist, u. zw. bei einer vertikal stehenden, bereits gefüllten Verpackung.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Anschweissen von das Kastenprofil der Schachtel an allen vier Seiten überragenden Teilen des Endverschlussstückes an die äusseren Seiten der Schachtel die an diese äusseren Seiten angreifenden Teile des Schweisskopfes an diesem als starrer Rahmen ausgebildet sind und dass der, allenfalls verzweigt gestaltete, Ansaugkanal mehrere Mündungen besitzt, wobei die Aussenfläche des Saugmundstückes, nach unten weisend, etwa horizontal angeordnet ist, und dass bei im
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wesentlichen vertikaler Bewegungsrichtung und unter dem Saugmundstück und dem Schweisskopf ortsfest gehaltener Schachtel der Bewegungsablauf derart steuerbar ist, dass zunächst die Bewegung des Saugmundstückes in Richtung auf das Schachtelende,
sodann zum Anschweissen des Endverschlussstückes das Verbringen des
Schweisskopfes in die übergreifende Lage und schliesslich das Distanzieren erfolgt.
Es hat sich herausgestellt, dass mit Hilfe eines solchen Saugkopfes auch dünnen, leicht verbiegbare
Endverschlussscheiben aus Kunststoff unter Anwendung der erforderlichen Wärme selbst ohne den früher für notwendig gehaltenen grossen Schweissdruck und damit ohne die Gefahr eines Zusammendrückens des
Kartonmaterials des Kastenprofilteiles zuverlässig dicht an diesen angeschweisst werden können.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Saugkopf samt Saugmundstück an einer Betätigungswelle der Vorrichtung zwischen einer über den Haltearmen befindlichen Arbeitsstellung und einer über einem Stapel von'Endverschlussstücken befindlichen Aufnahmestellung hin- und herbeweglich angeordnet und das Saugmundstück in der Aufnahmestellung zur Entnahme jeweils eines Endverschlussstückes auch auf den Stapel absenkbar ist.
Ferner ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft, dass der den Saugkopf nebst
Saugmundstück tragende Schweisskopf an der lotrechten Betätigungswelle der Vorrichtung festgelegt und von dieser her sowohl lotrecht hin- und herverschiebbar als auch zwischen der Aufnahme- und der Arbeitsstellung des
Saugkopfes hin- und herschwenkbar ist.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ; es zeigen Fig. l einen zur Bildung des
Kastenprofils der Verpackung bestimmten, im wesentlichen rechteckigen Kartonzuschnitt in einer Draufsicht ;
Fig. 2 den zu einem Kastenprofil aufgefalteten Kartonzuschnitt gemäss Fig. 1 in einer perspektivisch gehaltenen
Seitenansicht ; Fig. 3 eine zum Abdecken eines Endes des Kastenprofils gemäss Fig. 2 bestimmte
Endverschlussscheibe in einer Draufsicht ; Fig. 4 die nach dem Aufbringen der Endverschlussscheibe in bisher üblicher Weise fertiggestellte Verpackung in einem an der Stelle des Kreises--37--der Fig. 2 geführten Teilschnitt (in gegenüber Fig. 2 stark vergrössertem Massstab) ; Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Teilschnitt an einer erfindungsgemäss fertiggestellten Verpackung ;
Fig. 6 die zum Fertigstellen einer dichten Verpackung dienende erfindungsgemässe Vorrichtung in einem in Längsrichtung des Kastenprofils der Verpackung geführten Längsschnitt.
Die in den Fig. 1 bis 3 in ihren Einzelbestandteilen dargestellte und in Fig. 6 insgesamt erkennbare Verpackung--l--besteht aus einem in Fig. 1 dargestellten Kartonzuschnitt und zwei in Fig. 3 dargestellten Endverschlussscheiben-135--.
Der in Fig. 1 dargestellte Kartonzuschnitt aus einem zumindest aussen mit einem thermoplastischen Kunststoffmaterial beschichteten Karton ist durch entsprechende Falzlinien-14, 15,16 und 20-sowie durch an den Stirnseiten der dadurch abgeteilten Seitenwände--10, 11,12 und 13--vorgesehene innere Falzeinkerbungen--38--zu dem in Fig. 2 dargestellten Kastenprofil auffaltbar, das an seinen Enden um jeweils 900 einfaltbare Kleberänder-25, 26,27, 28,29, 30,31 und 32-aufweist. Zur Vermeidung gegenseitiger Überlappungen sind die Kleberänder an ihren einander zugekehrten Enden jeweils um 450 abgeschrägt, womit sich die um 900 einwärts gebogenen Kleberänder--25--mit ihren abgeschrägten Enden gegenseitig gerade berühren.
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Randstreifen ist durch eine in seiner Längsrichtung verlaufende mittlere Falzlinie--19--unterteilt, die sich jedoch nicht über die ganze Länge des Randstreifens erstreckt und beiderseits Endbereiche des Randstreifens frei lässt, deren Breite wieder etwa der Breite der übrigen Kleberänder entspricht. Zu den beiden Enden der Falzlinie - führen quer zu dieser Linie von aussen her Einschnitte--33 und 34--, wodurch sich an der Aussenseite der Falzlinie--19--eine aus der Ebene des Randstreifens leicht herausbiegbare Lasche--17-- ergibt, die auch nach dem Auffalten des Kartonzuschnittes von Klebemitteln frei bleibt und somit auch an der verschlossenen Verpackung leicht nach aussen abgebogen werden kann, wie es in Fig. 2 angedeutet ist.
Der übrige, insbesondere zwischen den beiden Falzlinien--20 und 19--verbleibende Kleberand--18-des genannten Randstreifens dient jedoch nach dem Auffalten zur Auflage und Festlegung an der anschliessenden Seitenwand - -10--.
Wie aus Fig. l weiterhin hervorgeht, verläuft in Richtung jedes der beiden Einschnitte--33 und 34-- über den genannten Randstreifen und die anschliessende Seitenwand --13-- noch je eine weitere, in Fig. l strichpunktiert angedeutete Falzlinie-21 bzw. 23--, die sich auf der Aussenseite des Kartonmaterials befindet, während auf der Innenseite des Kartonmaterials jeweils in einem etwa einer üblichen Kleberandbreite entsprechenden Abstand von der zugeordneten Falzlinie-21 bzw. 23-sowie zwischen diesen beiden Linien noch je eine weitere Falzlinie-22 bzw. 24-vorgesehen ist, die in Fig. l ebenfalls strichpunktiert, jedoch zwischen jedem Strich mit zwei Punkten angedeutet ist.
Dabei verlaufen die beiden Falzlinien-22 und 24-nach aussen hin lediglich bis zur vorgenannten Falzlinie --19-- und lassen damit die Lasche --17-- frei. Die
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Aufreissanweisung geben.
Sofern der Kartonzuschnitt nur auf einer Seite kunststoffbeschichtet sein sollte, kann das Ankleben des Kleberandes-18-an die Seitenwand --10-- mit irgendeinem üblichen Klebstoff erfolgen. Wenn der Kartonzuschnitt jedoch beiderseits kunststoffbeschichtet ist, kann auch schon das Ankleben des Kleberandes --18-- an die Seitenwand --10-- durch ein übliches Kunststoffschweissen erfolgen.
Die in Fig. 3 dargestellte Endverschlussscheibe besteht aus einem verhältnismässig dünnen, leicht biegsamen und verformbaren, ebenfalls warmschweissbaren Kunststoff. Sie wird so auf das eine Ende des Kastenprofils gemäss Fig. 2 aufgelegt, dass sie entlang der gestrichelt dargestellten Rechtecklinie--35--auf den Stirnkanten der Seitenwände-10, 11,12 und 13-- des Kastenprofils aufliegt.
Die gemäss Fig. 2 einwärts gefalteten Kleberänder-25 bis 28 bzw. 29 bis 32-liegen dann auf der Innenseite der Rechtecklinie-35-an der Endverschlussscheibe --135-- an, wie es in Fig. für die Stelle--37--der Fig. 2 vergrössert veranschaulicht
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der in Fig. 6 dargestellten Schweissvorrichtung, die nicht nur zum Anschweissen der oberen Endverschlussscheibe an die bereits gefüllte Schachtel, sondern auch zum Anschweissen der unteren Endverschlussscheibe vor dem Füllen der Verpackung verwendet werden kann, ohne dass es hiezu eines besonderen Dornes bedarf.
Zur Schweissvorrichtung gehört zunächst ein unterer Halter mit zwei Armen--40 und 41--, durch welche die unten beispielsweise auf einem (nicht dargestellten) Tisch aufruhende Verpackung--l--ausgerichtet gehalten wird. Die in nachstehend noch beschriebener Weise auf den Kastenprofilteil aufgebrachte Endverschlussscheibe --135- wird an einem Einsinken in den Hohlraum der Verpackung durch ein Saugmundstück --42-gehindert, das den mittleren Bereich der Endverschlussscheibe übergreift und festhält. Zu diesem Zweck ist das Saugmundstück über Absaugkanäle--56--und ein anschliessendes Rohr--44--an eine (nicht dargestellte)
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--42-- mitKabel -52-- bis zu einer Verteilerplatte --53-- hineinführt.
Von dieser Verteilerplatte--53--aus führen weitere Leitungen --54-- zu Heizelementen --55--, die sich im Schweisskopf --46-- parallel zur Anlagefläche des Saugmundstückes --42-- erstrecken.
Die Ausnehmung--45--des Schweisskopfes--46--ist nach dem Saugmundstück --42-- hin so erweitert, dass dieses Mundstück in seiner oberen Endstellung ganz in der Ausnehmung aufgenommen werden kann. Ausserdem stehen die zur Aufnahme des Saugmundstückes --42-- geeigneten Seitenwandteile des Schweisskopfes --46-- bei im erweiterten Teil der Ausnehmung--45--aufgenommenem Saugmundstück --42-- noch über dieses nach unten vor, wobei die dortigen Seitenwände-57-der Ausnehmung die Form einer nach aussen erweiterten Stumpfpyramide aufweisen. Ausserdem ist der Schweisskopf --46-- entlang den
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Welle herumgeschwenkt werden.
Die beschriebene Vorrichtung wird folgendermassen angewendet : zunächst wird der über die Betätigungswelle-58-von der Haltevorrichtung seitlich abgeschwenkte Schweisskopf --46-- über einen Stapel von Endverschlussscheiben --135-- geführt und der Saugkopf - nebst Saugmundstück--42-dort auf den Stapel herabgesenkt. Daraufhin wird die in den
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im Rohr--44--beBndlicheKastenprofilteiles nach dem Schweiss kopf --46- hin angehoben und über die Betätigungswelle --48-- in die aus Fig. 6 ersichtliche Lage über die Haltevorrichtung geschwenkt, die einen Kastenprofilteil in der
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dargestellten Weise hält.
Schon vorher wurden die Heizelemente--55--über das elektrische Kabel--52--so erhitzt, dass der Schweisskopf-46-seine erforderliche Schweisstemperatur aufweist.
Nunmehr wird der Schweisskopf --46-- mitsamt dem in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise nach unten verschobenen, die Endverschlussscheibe --135-- haltenden Saugmundstück --42-- nach unten auf den Kastenprofilteil verschoben, wobei der Schweisskopf --46-- auch nach dem Aufliegen des Saugmundstückes --42-- auf dem Kastenprofilteil noch weiter abgesenkt wird. Hiebei werden die vorstehenden Seitenränder - 36-- der Endverschlussscheibe --135-- nach unten abgebogen und ausserdem wird nunmehr die ganze Verpackung-l-im Bereich der oberen Endverschlussscheibe-135-über die Seitenwände-57-des Schweisskopfes-46-in die aus Fig. 5 ersichtliche Pyramidenform gestaucht.
Zu beachten ist, dass bei diesem Stauchvorgang die Stützleiste --58-- den innerhalb des Kastenprofils befindlichen Teil der Endverschlussscheibe --135-- etwas nach unten spannt und damit dafür sorgt, dass die durch die Erhitzung des Kunststoffmaterials der Endverschlussscheibe --135-- entstehenden Materialdehnungen möglichst zu keinen Faltenbildungen führen. Ausserdem führt die schwache Einwärtsverbiegung des innerhalb des Kastenprofils
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Bereiches an die gemäss Fig. 2 einwärtsgebogenen Kleberänder--25 bis 32--des Kartonzuschnittes, was deren dichte Schweissverbindung mit der Endverschlussscheibe --135-- begünstigt.
Im übrigen kann aber davon ausgegangen werden, dass sich nach dem Abheben des Schweisskopfes --46-- von der verschlossenen
Verpackung die Kleberänder-25 bis 32-von selbst elastisch wieder in ihre aus Fig. 5 ersichtliche Lage nach oben zurückbiegen und damit zu einer ebenen Abschlussfläche der verschlossenen Verpackung--l-fuhren.
Durch die aus Fig. 3 ersichtlichen Abschrägungen --59-- an den Ecken der Endverschlussscheibe --135-- wird erreicht, dass beim Abwärtsbiegen der Seitenränder --36-- keine Falten entstehen, die leicht zu nach aussen führenden Luftkanälen und entsprechenden Undichtheiten führen könnten.
Nach dem Anschweissen der Endverschlussscheibe --135-- an den Kastenprofilteil der Verpackung - wird zunächst das Saugmundstück --42-- von der Absaugquelle abgeschlossen und mit
Atmosphärendruck beaufschlagt, woraufhin der Saugkopf--43-nebst Saugmundstück--42-mittels des Rohres --44-- nach oben in den Schweisskopf --46-- zurückgezogen wird. Sofern die angeschweisste
Endverschlussscheibe --135-- den Bodenteil einer Verpackung bildete, wiederholt sich der beschriebene
Vorgang nach dem Füllen der Verpackung in gleicher Weise beim Anschweissen der deckelseitigen
Endverschlussscheibe. Boden und Deckel der Verpackung verlaufen völlig eben und die Verpackung ist nicht grösser, als für das Einschliessen des verpackten Gutes unbedingt notwendig ist.
Zudem ist der beschriebene
Verschluss der Verpackung wesentlich einfacher, als wenn zum Anschweissen des Bodenteiles oder auch des Deckelteiles noch ein besonderer Dorn erforderlich wäre. Der einfachere Verschluss bringt schliesslich noch den grossen weiteren Vorteil mit sich, dass der Zeitbedarf für den einzelnen Verschluss entsprechend herabgesenkt wird und die Leistung der betroffenen Vorrichtung gegenüber den bisher bekannten Verschlussvorrichtungen wesentlich gesteigert werden kann.
Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten des beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispieles gebunden. Es ist z. B. nicht erforderlich, dass die Relativbewegung des Schweisskopfes --46-- zwischen der Haltevorrichtung und dem (nicht dargestellten) Stapel von Endverschlussscheiben über die dargestellte und beschriebene Schwenkbewegung um die Betätigungswelle--48--herbeigeführt wird.
Statt einer Schwenkbewegung könnte auch eine seitliche Verschiebung vorgesehen sein und schliesslich könnten auch die Haltevorrichtung mit den beiden Haltearmen-40 und 41-sowie der Stapel von Endverschlussscheiben --135-- relativ zu einer feststehenden Schweissvorrichtung-46-verschoben werden, ohne dass dadurch der in den nachstehenden Ansprüchen niedergelegte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.
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