DE1134271B - Verfahren zur Herstellung eines Behaelters mit teleskopartig aufsitzendem Deckel undVorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters mit teleskopartig aufsitzendem Deckel, der über einen Teil seiner Länge die gleiche Wandstärke wie der Behälter besitzt, wobei eine innere und eine äußere Wickelschicht an verschiedenen Stellen ihrer Länge je eine Umfangsschwächungslinie erhalten und die innere und äußere Schicht spiralförmig aus mehreren Bahnen übereinandergewickelt und gemeinsam auf Länge geschnitten werden. Einen solchen Wickelkörper kann man mit Hilfe von Endstücken, die mit allen Wickelschichten in Verbindung stehen, verschließen, so daß sich ein vollständiger und stabiler Behälter ergibt.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem die äußere Wickelschicht und die innere Wickelschicht vollständig getrennt voneinander hergestellt und mit ihren zugehörigen Umfangsschächungslmien versehen werden, ehe sie dann ineinandergeschoben und zu einem Behälter verbunden werden. Die äußere Wickelschicht kann hierbei die innere Wickelschicht nicht fest umschließen; demzufolge sitzt auch der teleskopartige verschiebbare Deckel relativ lose.

Das weitaus häufigere Verfahren besteht deshalb darin, auf einen einzigen Dorn einer üblichen Wickelmaschine übereinander die innere Wickelschicht und die äußere Wickelschicht aufzubringen. Bei diesem Vorgehen konnte man aber nur die Umfangsschwächungslinie in die äußere Wickelschicht einschneiden, so daß sich ein Behälter ergab, bei dem die Seitenwände des teleskopartig verschiebbaren Deckels lediglich durch die äußjere Wickelschicht gebildet wurden, so daß er eine relativ geringe Stabilität besaß. Wollte man einen Deckel herstellen, der über einen Teil seiner Länge die gleiche Wandstärke wie der Behälter besitzt, mußte man nachträglich noch eine Umfangsschwächungslinie in die innere Wickelschicht einschneiden, was erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt, so daß diese Maßnahme nicht in die Praxis umgesetzt wurde.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Umfangsschwächungslinie der inneren Schicht von außen her eingeschnitten wird, bevor die äußere Schicht darübergewiekelt wird. Die Umfangs sohächungslinie der inneren Schicht ist deshalb schon vorhanden, wenn die Umfangsschächungslinie der äußeren Wickelschicht angebracht wird. Eine nachträgliche Bearbeitung des Behälters zum Anbringen der inneren Umfangsschwächungslinie fällt daher fort.

Es besteht auch keine Gefahr, daß durch ein voll-Verfahren zur Herstellung eines Behälters

mit teleskopartig aufsitzendem Deckel

und Vorrichtung zur Durchführung

dieses Verfahrens

Anmelder:

RC Can Company, St. Louis, Mo.

(V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,
Schwelm (Westf.), Westfalendamm 10

William Fred John Fienup, Chesterfield, Mo.

(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

ständiges Durchschneiden der inneren Wickelschicht der kontinuierliche Wickelprozeß unterbrochen wird, weil man die Umfangsschwächungslinie der inneren Wickelschicht im Bereich der Stelle einschneiden kann, an der die erste Bahn der äußeren Wickelschicht zugeführt wird. Bevor also die innere Wickelschicht aufgetrennt ist, wird die Schwächungslinie bereits von einem Teil der äußeren Wickelschicht abgedeckt, so daß die einzelnen Abschnitte der inneren Wickelschicht auf jeden Fall zusammengehalten werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man erfindungsgemäße Verfahren mit einer sehr einfachen Vorrichtung durchführen kann, die — ausgehend von einem üblichen Wickeldorn und sich mit der axialen Wickelgeschwindigkeit bewegendem Rundmesser — dadurch gekennzeichnet ist, daß auf einer gemeinsamen Welle ein erstes Messer zur Erzeugung der Umfangsschwächungslinie der inneren Wickelschicht, ein zweites Messer zur Erzeugung der UmfangSrschwächungslinie der äußeren Wickelschicht und ein drittes Messer zur Durchtrennung des gesamten Wickelkörper sitzen. Alle Messer können gleichzeitig an den Wickel herangeführt und gemeinsam mit der gleichen axialen Geschwindigkeit wie die Wickelgeschwindigkeit verschoben werden. Damit ist gleichzeitig sichergestellt, daß die einzelnen Schnitte, auch wenn sie an aufeinanderfolgenden Be-

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hälterrohlingen erzeugt werden, genau die richtige eine der inneren Schichten 4. Der innere Schlitz 7

Zuordnung haben. wird so tief angelegt, daß er durch die inneren

Der Gegenstand der Erfindung ergibt sich aus der Schichten 4 und 5 und außerdem vorzugsweise etwas

Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zu- in die äußere Schicht 3 dringt. Diese Schlitzarbeits-

sammenhang mit der Zeichnung; es zeigt 5 gänge am Rohr 1 machen es möglich, daß der Be-

Rg. 1 in einem Teilschnitt die Konstruktion eines hälterkörperS von. dem Deckel 9 getrennt werden

Rohres, für einen Behälterkörper gemäß dem er- kann, wie es Fig. 2 zeigt. Gewöhnlich werden metal-

findungsgemäßen Verfahren, lische Behälterenden angebracht, bevor der Deckel

Fig. 2 in einem Schnitt ähnlich Fig. 1 einen der entfernt wird, wie Fig. 6 zeigt und nachstehend im

Abschnitte, der teilweise von dem Behälterkörper io einzelnen beschrieben wird. Der Verpacker kann den

entfernt ist, Behälter in dieser Form kaufen, wenn er es wünscht,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Behälter- und später ein Etikett um die Außenseite des Be-

körper abgewandelter Konstruktion, der aber eben- hälters kleben, nachdem er mit dem Material gefüllt

falls gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren her- ist, so daß der Behälter in dem zusammengesetzten

gestellt ist, 15 Zustand gehalten ist, bis er durch den Verbraucher

Fig. 4 in einer ähnlichen Darstellung die gleiche geöffnet wird. Im allgemeinen wünscht der VerAnordnung, wobei ein Abschnitt von dem Behälter- packer, daß ihm der Behälter, wie in Fig. 7 gezeigt, körper entfernt ist, geliefert wird, so daß er den Behälter füllen, die End-

Fig. 5 in einem Teilschnitt eine weitere Ab- abdeckung anbringen und den Behälter in dem zuwandlung eines nach der Erfindung hergestellten Be- 20 sammengebauten Zustand verkaufen kann. Der Verhälters, braucher kann den Behälter mit Bezug auf den

Fig. 6 in einer räumlichen Darstellung einen voll- Deckel verdrehen und dadurch den Deckel entfernen, ständigen Behälter, bei dem Teile weggebrochen Eine andere Ausführungsform der gleichen Ersind, um die Konstruktion zu veranschaulichen, findung ist in den Fig, 3 und 4 veranschaulicht. In

Fig. 7 einen Schnitt durch den in Fig. 6 gezeigten 25 dieser Ausführungsform ist das Rohr 10 kontinuier-

Behälter, lieh auf einer Spiralwickelmaschine hergestellt, auf

Fig. 8 in einem ähnlichen Schnitt durch den voll- welcher fünf Schichten aus Papierband aufgebracht ständigen Behälter den von dem Behälterkörper ab- werden. Diese Schichten sind durch die Bezugsgetrennten Deckel, zeichen 11 bis 15 angegeben. In dieser Konstruktion

Fig. 9 eine Draufsicht auf die zur Ausführung des 30 wird Klebstoff in der Wickelmaschine, die das kon-

Zerschneidens verwendete Vorrichtung, wie sie in der tinuierliche Rohr herstellt, zwischen die Schichtenil

bevorzugten Arbeitsweise verwendet wird, und 12 sowie zwischen die Schichten 14 und 15 ge-

Fig. 10 und 11 Querschnitte durch Fig. 9 für ver- bracht. Jedoch befindet sich kein Klebstoff zwischen

schiedene Betriebszustände, den Schichten 12 und 13 sowie 13 und 14. Die

Fig. 12 einen Teilschnitt durch den Dorn in Fig. 9, 35 Schicht 13 besteht aus leichtem dünnem Papier.

Fig. 13 eine Vorrichtung für die Ausführung des Während des Schützens, das wie oben angegeben

Verfahrens durch Aufwickeln von perforierten durchgeführt wird, werden die äußeren Schichten

Papierbändern und 11 und 12 bei 16 nach innen hin durch die Schichten

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung, die 11, 12 und 13 zertrennt, und die inneren Schichten

zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 40 13, 14 und 15 werden längs der Linie 17 zertrennt,

benutzt wird, wobei die Papierbänder getrennt von- Die Trennlinie 17 erstreckt sich nach außen durch die

einander während des Wickeins Einschnitte erhalten. inneren Schichten 15 und 14 sowie vorzugsweise auch

Wie bereits erwähnt, werden die Rohre aus ver- durch die Schicht 13 und etwas in die Schicht 12

schiedenen, nacheinander spiralförmig aufge- hinein.

wickelten Papierschichten hergestellt, so daß ein 45 Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, wird bei einer

kontinuierliches Rohr entsteht. Das Rohr wird dann Verdrehung des Behälterkörpers mit Bezug auf den

an verschiedenen Stellen zerschnitten, um einen Be- Deckel dieser Deckel 18 vom Körper 19 längs der

hälter der richtigen Länge zu ergeben. Ein solches Trennlinien 16 und 17 getrennt. Die Papierschicht

Rohr ist in den Fig. 1 bis 5 veranschaulicht. 13 wird damm entfernt, da ihr einziger Zweck es

In Fig. 1 ist das den Behälter bildende Rohr 1 be- 50 war, einen zusätzlichen Abstand zwischen den !zeichnet. Es handelt sich um einen Abschnitt aus Schichten 11 und 12 sowie 14 und 15 zu schaffen, einem kontinuierlichen Rohr, das aus vier oder mehr damit das Wiederschließen einfacher ist.
Schichten aus Papierband oder leichter Pappe be- In Fig. 5 ist ein Rohr 20 gezeigt, das in der steht, die spiralförmig zur Herstellung eines vier- gleichen Weise, wie oben beschrieben, hergestellt ist, schichtigen Rohrkörpers für einen Behälter gewickelt 55 jedoch aus fünf richtigen Schichten besteht. Die sind. Die vier Schichten sind mit 2, 3, 4 und 5 be- fünfte Schicht 21 ist vorzugsweise ein Etikett. Die zeichnet. Während des Wickeins wird Klebstoff nur Schichten sind mit 21 bis 25 bezeichnet. Bei dieser zwischen die Schichten 2 und 3 sowie die Schichten 4 Abwandlung ist das Rohr nach innen hin bei 26 und 5 gebracht. Kein Klebstoff befindet sieh zwischen perforiert, wobei die Perforation sich durch die den Schichten 3 und 4, so daß lediglich die Reibung 60 Schichten 21, 22 und 23 erstreckt, die alle miteinzwischen den beiden mittleren Schichten 3 und 4 ander verklebt sind. Das Rohr ist außerdem nach das Rohr zusammenhält. Das Rohr kann dann in außen hin bei 27 geschützt, und zwar durch die eine andere Maschine gebracht und bei 6 von außen Schichten 25 und 24, die ebenfalls miteinander versowie gleichzeitig oder danach bei 7 geschlitzt oder klebt sind. Es befindet sich jedoch kein Klebstoff perforiert werden, wie nachstehend noch erläutert 65 zwischen den Schichten 23 und 24. In dieser Abwird. Der äußere Schlitz oder die Perforation 6 er- Wandlung wird die Trennung des Deckels 26 von dem streckt sich durch die beiden äußeren Schichten 2 Behälterkörper 28 durch das Zerreißen des Etiketts und 3 und vorzugsweise auch bis in, aber nicht durch auf der Außenseite des Behälters hervorgerufen, so

daß diese Art eines Behälters nicht wieder gefüllt werden kann.

Fig. .6 veranschaulicht einen vollständigen Behälter, der einen mehrschichtigen Körperl umfaßt, wie er etwa in Fig. 1 beschrieben wurde, der von außen bei 6 geschlitzt und von innen bei 7 perforiert ist. Die metallischen Behälterendstücke 30 und 31 sind an Ort und Stelle festgebördelt.

Nach den obenerwähnten Schiritten zur Herstellung des Rohres wird gewöhnlich erst ein metallisches Endstück 30 auf das Rohr aufgebördelt, und der Behälter ist dann fertig zum Transport an den Verpacker, der den Behälter durch das offene Ende füllt und hiernach das Endstück 31 aufsetzt. Der Verbraucher, der den gefüllten Behälter kauft, öffnet ihn, indem er einfach die Körperabschnitte gegeneinander verdreht, wodurch die äußeren perforierten Schichten längs der Perforationslinie brechen, so daß der Deckel leicht abgenommen werden kann, wie es Fig. 8 zeigt. Da sich kein Klebstoff zwischen den äußeren und inneren Schichten befindet, kann der Deckel leicht vom übrigen Behälterkörper abgeschoben werden. Dadurch ergibt sich ein sehr bequemer Behälter, da er auch leicht durch den Verbraucher wieder verschlossen werden kann, um das darin verschlossene Produkt vor Fremdteilchen zu schützen. Des weiteren ist es klar, daß man in jedem Fall feststellen kann, ob der Behälterverschluß geöffnet wurde oder nicht, so daß dem Verbraucher die Unberührtheit des Behälterinhalts garantiert ist.

Vorrichtung zur Ausführung der Verfahrensschritte

In den Fig. 9 bis 14 sind die Maschinen zur Ausführung des Schützens und Schneidens veranschaulicht.

Erste Ausführungsform

Es wird zunächst auf die Fig. 9 bis 12 Bezug genommen. Ein Dorn 32, der von einer Welle 33 angetrieben wird, trägt eine Reihe von Rundmessern 34. Zu beiden Seiten der Messer sind Gummiwalzen 35 und 36 angeordnet, die durch StahlabstandswaJzen 37 auf der Antriebswelle 33 festgehalten sind. Wie man aus Fig. 12 erkennen kann, ist der Durchmesser der Messer 34 und der Gummiwalzen 35 und 36 der gleiche, während der Durchmesser der Stahlabstandswalzen37 etwas geringer ist. In diesem Fall ist der Durchmesserunterschied gleich der Dicke der beiden inneren Schichten des den Behälterkörper 1 bildenden Papiers. Nahe dem Dorn 32 befindet sich ein zweiter Dorn 39, der eine Anzahl im Abstand angeordneter Messer 40 und 41 trägt. Die Messer 40 haben einen vorgegebenen Abstand und stehen von dem Dorn 39 um ein solches Stück vor, wie es notwendig ist, um die vier Papierschichten vollständig zu durchschneiden, so daß sich Behälterkörper der richtigen Länge ergeben. Die Messer 41 jedoch haben einen solchen Durchmesser mit Bezug auf den Dorn 39, daß sie lediglich die beiden äußeren Schichten des Rohres 1 durchschneiden. Der Dorn 39 ist im allgemeinen mit Bezug auf den Dorn 32 beweglich gehalten und wird mit letzterem durch einen Luftdruckmotor im Eingriff gehalten, der durch beliebige Handbedienungsmittel in Betrieb gesetzt wird.

Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispiels

Es werden Rohre von der drei- bis vierfachen Behälteriänge, wie sie auf der Wickelmaschine erzeugt werden, auf den drehbaren Dorn 32 gegen den Kragen 33 ω aufgesetzt. Dann wird die Einschaltvorrichtung des Luftdruckmotors betätigt, welcher den Dorn 39 in Rollberührung mit der Außenseite des Papierrohres bringt. Fig. 10 zeigt die Stellung der Teile, wenn ein Messer 40 beginnt, an der Außenseite des Papierrohres anzuliegen. In dieser Figur besteht das Rohr lediglich aus zwei Schichten. Dies soll dem besseren Verständnis der Arbeitsweise dienen.

ίο Während des Schneidvorganges geht das Messer 40 durch das Papierrohr 1 bis in Kontakt mit der Stahlwalze 37. Der Druck des Domes 39 drückt die Gummiwalzen 35 und 36 breit, so daß die Schnittkante des Messers 34 so weit hervortritt, um die innere Schicht des Rohres 1 zu durchschneiden, während das Messer 41 die äußere Schicht durchschneidet.

In einem Arbeitsgang wird das Rohr in der richtigen Länge für die verschiedenen Behälter zurechit-

ao geschnitten, ferner wird jeder Behälter von innen und von außen geschlitzt, um einen teleskopartigen Behälterkörper zu bilden. Wenn die Bedienungsperson die Andrückvorrichtung löst, hebt sich der Dorn 39 ab, die Messer werden zurückgezogen, und die Rohre 1 können von Hand oder maschinell abgenommen werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 13 zeigt die Herstellungsweise, die schon früher kurz beschrieben wurde. Die Vorrichtung ist von üblicher Bauart und weist einen feststehenden Dorn 42, einen Antriebsmechanismus 43 und ein bewegliches Messer 44 auf, welches das Rohr in die Behälterlängen zurechtschneidet. Gemäß diesem Verfahren werden die Bänder 2, 3, 4 und 5 etwa bei 45, 46, 47 und 48 perforiert und dann auf dem Dorn mittels des Riemens 43 derart aufgewickelt, daß die Perforiexungen der inneren Schichten gegenüber denjenigen der äußeren Schichten versetzt sind wie bei den Stellen 49 und 50 in der Zeichnung. Die Vorrichtung, die für die Abstandslage und für die Ausrichtung der Perforation erforderlich ist, wird nicht gezeigt, da sie keinen Teil der Erfindung bildet.

Drittes Ausführungsbeispiel

In der in Fig. 14 veranschaulichten Vorrichtung werden vier Papierstreifen 60 bis 63 auf einen feststehenden Dorn 65 mit Hilfe eines Paares von Antaiebsriemen 67 und 68 aufgewickelt, die synchron angetrieben werden. Der Riemen 67 befindet sich zwischen den Bändern 60, 61 und 62, 63 und wickelt die ersten beiden Schichten, von denen die eine mit einem Klebstoff von der Auftragwalze 70 her versehen ist, auf. Der Riemen 68 wickelt die äußeren Schichten 62 und 63 auf, von denen die eine ebenfalls mit Klebstoff von der Auftragwalze 71 versehen ist. Diese Maschine klebt zunächst die inneren beiden Schichten aufeinander und legt dann die äußeren beiden Schichten darüber und klebt sie zusammen.

Die Schneidanordnung 75 besitzt mehrere Messer

76, 77 und 78, die mit dem Papierrohr in Eingriff gebracht werden können und sich mit ihm in der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Diese Arbeitsweise kann mechanisch oder elektrisch gesteuert sein. Die Messer 76 und 79 haben die gleiche Größe oder den gleichen Durchmesser und schneiden beide vollständig durch das Rohr. Das Messer 77 hat einen

kleineren Durchmesser, so daß es nur die beiden äußeren Schichten 62 und 63 durchschneidet.

Das Messer 76 kann das Rohr vollständig zertrennen oder lediglich in seiner Struktur schwächen. In jedem Fall wird die Schwächung unmittelbar darauf von dem Band 62 abgedeckt, so daß sich das Rohr nicht abtrennen kann.

Der Abstand der Messer ist beliebig, jedoch müssen die Messer 76 und 77 Schnitte durch die inneren und äußeren Schichten bei 79 und 80 erzeugen, die einen Abstand voneinander besitzen. Das Messer 78 schneidet das Rohr in die richtige Länge für den Behälterkörper.

Die über das Patentbegehren hinausgehenden Teile der Beschreibung dienen nur der Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit teleskopartig aufsitzendem Deckel, der über einen Teil seiner Länge die gleiche Wandstärke wie der Behälter besitzt, wobei eine innere und eine äußere Wickelschicht an verschiedenen Stellen ihrer Länge je eine Umfangsschwächungslinie erhalten und die innere und äußere Schicht spiralförmig aus mehreren Bahnen übereinandergewickelt und gemeinsam auf Länge geschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsschwächungslinie der inneren Schicht von außen her eingeschnitten wird, bevor die äußere Schicht darübergewickelt wird.

2. Verfahren nach Ansprach 1, bei dem die Bahnen nebeneinander zugeführt und die innere und äußere Wickelschicht kontinuierlich auf einen Dorn gewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsschwächungslinie der inneren Wickelschicht im Bereich der Stelle eingeschnitten wird, an der die erste Bahn der äußeren Wickelschicht zugeführt wird,

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem Wickeldorn und sich mit der axialen Wickelgeschwindigkeit bewegendem Rundmesser, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer gemeinsamen Welle (75) ein erstes Messer (76) zur Erzeugung der Umfangsschwächungslinie der inneren Wickelschicht, ein zweites Messer (77) zur Erzeugung der Umfangsschwächungslinie der äußeren Wickelschicht und ein drittes Messer (78) zur Durchtrennung des gesamten Wickelkörpers sitzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1061175;

deutsche Patentschriften Nr. 875 914, 689 883, 652736, 608 017, 311510;

schweizerische Patentschrift Nr. 314 343;

britische Patentschrift Nr. 525 825;

USA.-Patentschriften Nr. 2898 025, 2 443 963, 390 644.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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