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Zusammengefügte, mit Polyolefin überzogene, aus Pappe bestehende Gegenstände
und Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Die Erfindung bezieht sich auf undurchlässige Gegenstände, die aus
Pappe, z.B. Graupappe, hergestellt sind, und insbesondere auf zusammengefügte Gegenstände
dieser Art und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft Gegenstände, die aus Pappe oder
Karton (dieser Ausdruck wird nachstehend regelmässig gebraucht) bestehen, welcher
auf einer oder auf beiden Flächen mit einem undurchläSigen Polyolefinüberzug versehen
ist, und die eine dauerhafte Verbindung oder Verbindungen in ihrer fertigen Form
bendtigen. Beispiele für solche Gegenstände, die in letzter Zeit sehr stark in Gebrauch
gekommen sind, sind alle Arten von Behältern, die eine dauerhafte seitliche Verbindung
aufweisen, und die üblicherweise am oberen und/oder unteren Ende nach verschiedenartigen
Verfahren verschlossen werden.
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Üblicherweise werden Behälter dieser Art aus mit Überzug versehenem
Kartonvorrat ausgestanzt und die Stanzteile werden in rohrförmige Gestalt gebracht,
wobei die sich ergänzenden Seitenverbindungsränder oder -klappen zum Abdichten der
Verbindungsstellen sich überlappen.
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Das Verfahren, das zum Abdichten der Seitenverbindungen solcher Behälter
meistens angewendet wird, besteht darin, getrennte Klebestreifen auf wenigstens
eine der auszubildenden Trennflachen der sich ergänzenden Verbindungsklappen der
Behälterstanzteile aufzubringen, dann die aufgebrachten Klebestreifen durch Wärmeeinwirkung
zu erweichen und anschliessend die Stanzteile in rohrförmige Gestalt zu falten,
wobei ihre Seitenklappen einander überlappen, sowie die überlappten Teile gegeneinander
zu pressen, damit sie durch den dazwischenliegenden Klebstoff dauerhaft aneinander
gebunden werden.
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Eo ist auch bereits ein Verfahren zum Abdichten der Seitenverbindungen
solcher Behälter ohne Klebstoff ausschliesslich und direkt mittels eines Polyolefinüberzuges
auf den Stanzteilen bekannt geworden. Dieses Verfahren, das ohne Klebstoff arbeitet
und das für Behälter aus Stanzteilen vorgeschlagen wurde, die auf einer Pläche mit
einem Überzug versehen sind, umfaßt die Behandlung der freiliegenden Oberfläche
des Stanzteilüberzuges auf der entsprechenden Seitenklappe eines Stanzteiles durch
Erwärmung über den Schmelzpunkt hinaus und durch Oxydation, indem er einer Oxydationsflamme
ausgesetzt wird; während diese oxydierte Überzugsfläche noch geschmolzen ist, wird
der Stanzteil in die Gestalt des rohrförmigen Behälters gefaltet, wobei die sich
ergänzenden Seitenklappen sich überlappen und es wird ein
Druck
auf die überlappten Teile ausgeübt, bis der Überzug dazwischen sich seweit gefestigt
hat, dass eine Bindung zwischen den Klappen erreioht wird. Dieses Verfahren ohne
Klebstoff. hat in Vergleich dem vorerwähnten Verfahren mit Klebstreifen verschiedene
wesentliche Vorteile ; so kann z.B. der Kostenaufwand für das Spezialklebemittel
und der noch höhere Kostenaufwand für das Aufbringen des Klebemittels auf die Stanzteile
und die noch wichtiger Ausbildung der Stanzteile it an den Seiten abgedichtete rohrförmige
Behälter während einer kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Wanderung-der
Stanzteile- an der Flamme vorbei und durch die Falteinrichtung weitgehend gesenkt
bzw. ganz ausgeschaltet werden. Während diese Vorteile sehr erwünscht sind, werden
sie abes durch die verhältnismässig grossen Mängel des ohne Klebstoff arbeitenden
Verfahrens mehr als aufgehoWen.
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Diese Mängel des ohne Klebstoff arbeitenden Verfahrens liegen insbesondere
darin, dass die Ausbildung der Seitenverbindungen nicht genügend kräftig ist, sodass
sie gewöhnlichen Beanspruchungen nicht gewachsen sind, denen sie in der üblichen
Weise vom Verbraucher ausgesetzt werden.
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Ziel der Erfindung ist es, Behälter dieser Art vorzuschlagen, deren
Verbindungen nicht nur ausschliesslich durch den Polyolefinüberzug auf ihren Stanzteilen
abgedichtet sind, sondern auch ausreichend kräftig sind, damit sie allen Beanspruchungen
gewachsen sind, die bei normalem Gebrauch oder sogar bei'auss,ergewöhnlich hoher-Beanspruchung
der Gegenstände auftreten ferner soll ein Verfahren zur Herstellung von Behältern
dieser Art angegeben werden, nach welchem Verbindungen ausschliesslich durch den
Polyolefinüberzug auf ihren Stanztçlen. abgedichtet werden und nach welchem diese
Verbindungen die gewünschte Festigkeit aufweisen, dass sie den auftretenden Beanspruchungen
standhalten.
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Es ist auch Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Behältern
der angegebenen Art, wonach die Verbindungsstellen durch Schichtung der sich überlappenden
Verbindungsklappen so abgedichtet werden, dass im Hauptteil der Verbindungsklappen
eine Schicht aus Karton ausgebildet wird, die das Polyolefin des Stanzüberzuges
zwischen den sich überlappenden Klappen im wesentlichen durchdringt und wonach die
Trennflächen dieser Klappen im wesentlichen angepasst sind, während das Zusammenfügen
der Verbindungsklappen soweit durchgeführt wird, das die Verbindungen die vorerwähnten
Beanspruchungen leicht aushalten.
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Weiter ist Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Behältern,
wonach die Verbindungss-tellen in der-Weise ausgebildet werden, dass der Stanzteilüberzug
auf einer oder auf beiden Trennflächen der Verbindungsklappen über den Schmelzpunkt
hinaus erwärmt wird, je nachdem, ob die Behälterstanzteile auf einer oder auf beiden
Flächen mit einem Uberzug versehen sind, und dass anschliessend diese Verbindungsklappen
unmit.telbar überlappt werden und ein Druck auf sie ausgeübt wird, um die Abdichtung
zu erzielen, wobei das Verfahren ferner eine Konditionierung des tberzuges auf der
Trennfläche oder den Trennflächen der Verbindungsklappen zum Abdichten der Verbindungen
durch die vorerwähnte kräftige Schichtung der Klappen beim Überlappen der letzteren
und beim Zuführen eines Druckes bewirkt.
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Ziel der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Behältern,
bei der die vorerwähnte Konditionierung des Stanzteilüberzuges auf der Trennfläche
oder den Trennflächen der Verbindungsklappen darin besteht, dass dieser Stanzteilüberzug
nicht oxydiert wird, d.h., dass eine Oxydation dieses Stanzteilüberzuges während'
des Aufheizens vermieden wird, was darauf beruht dass ein Polyolefinüberzug nicht
im Zuge der Aufheizung
auf seine Schmelztemperatur oxydiert werden
muss, damit die vorerwähnte kräftige Schichtung der Verbindungsstellen erreicht
wird, die die gewünschte Festigkeit gewährleistet.
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Des weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung von Behältern angegeben
werden, nach dem eine Oxydation des Stanzteilüberzuges auf der Trennfläche oder
den Trennflächen der Verbindungsklappen dadurch vermieden wird, dass, dieser Stanzteilüberzug
in den geschmolzenen Zustand aufgeheizt wird. Dies wird vorzugsweise und vorteilhafterweise
dadurch erreicht, dass dieser Stanzteilüberzug entweder einer nicht oxydierenden
Flamme bei völligem oder nahezu völligem Fehlen einer Luftatmosphäre an der Oberfläche
des überzuges oder aber einer Heissluft, die unterhalb einer Temperatur liegt, bei
der eine Oxydation des Uberzuges auftritt, ausgesetzt wird.
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Schlielioh ißt auch Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von Behältern, nach welchem der Überzug auf der oder den Trennflächen der Seitenverbindungaklappen
der Behälterstanzteile vorzugsweise einer nicht oxydierenden Flamme ausgesetzt wird
und die Seitenverbindungen ausgebildet und abgedichtet werden, während die Stanzteile
kontinuierlioh zugeführt werden.
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Dieses Verfahren hat bei der kontinuierlichen Zuführung der Stanzteile
zu ihrer Ausbildung in an den Seiten abgedichtete rohrförmige Behälter den gleichen
Vorteil wie das bekannte,, ohne Klebstoff arbeitende Verfahren, ohne dass jedoch
die, Nachteile des letzteren Verfahrens in Kauf genommen werden müssen.
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Gemäss der Erfindung werden diese Ziele und Aufgaben dadurch erreicht,
dass der Überzug einem nicht oxydierenden A,ufheizmedium
ausgesetzt
wird, damit er ohne Oxydation auf eine Temperatur über seinen Schmelzpunkt gebracht
wird, dass der andere Strang an einer seiner Flächen beheizt wird und dass die Stränge
dem Überzug überlagert werden, der der heissen Fläche des anderen Stranges gegenüberliegt,
während der Überzug noch geschmolzen und nicht oxydiert ist und während eine Fläche
des anderen Stranges noch heiss ist, und dass dann die-Stränge gegeneinander gepresst
werden.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Sig. 1 eine Aufsicht
auf einen' Stanzteil, der zu einem Behälter gemäss der Erfindung geformt wird, Fig.
2 eine perspektivische Ansicht de's gleichen Stanzteiles in teilweise' fertiger
Behälterform, Fig. 3 einen Schnitt durch den teilgefertigten Behälter nach der Linie
3-3' der Fig. 2, Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt durch eine Verbindungsstelle
des teilweise fertigen Behälters, Fig. 5 eine unterbrochene Aufsicht auf die Einrichtung,
in der Stanzteile in teilweise fertige Behälter geformt werden, Fig. 6-9 Schnitte
längs der Linien 6-6, 7-7, 8-8 und 9-9 nach -Fig. 5,-
Fig. 10 einen
vergrösserten Schnitt durch einen abgeänderten Behälter in teilweise fertiger Form,
Pig. 11 eine Seitenansicht einer Einrichtung bei der ein geschichteter Streifen
gemäss der Erfindung ausgebildet wird, und Fig. 12 eine Seitenansicht einer abgeänderten
Einrichtung, bei der ein geschichteter Streifen gemäss der Erfindung hergestellt
wird.
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In den Zeichnungen und insbesondere in den Fig. 1-3 ist ein teilweise
gefertigter Behälter 20 dargestellt, der'aus einem Stanzteil 22 aus Karton geformt
ist und eine Seitenverbindung 24 aufweist, die durch überlappte Seitenränder oder-klappen
26 und 28 gebildet wird. Der Stanzteil 22, der in geeigneter Weise längs der gestrichelten
Linien 30-40 (Fig.1) markiert ist, um die Seitenwandungen oder -felder 42-48 und
die Verbindungsklappen 28 des Behälters zu begrenzen, weist einen undurchlässigen
Polyolefinüberzug c auf einer Fläche 50 auf, welcher bei der anschliessend beschriebenen
Umformung des Stanzteiles vorzugsweise die inneren Wandungsflächen des Behalters
darstellt (Fig.2.). Der Polyolefinüberzug wird Ublicherweise auf den Kartonvorrat
aufgespritzt, von welchem die Stanzteile 22 abgenommen werden.
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Bei der Ausbildung des Behälters 20 übernimmt der Pjolyolefin überzug
c auf dem Stanzteil 22 ausschliesslich die Abdichtung aller Verbindungsstellen einschliesslich
der Seitenverbindung 24 des Behälters Dies wird im Falle der Seitenverbindung 24-dadurch
erreicht, dass die mit und ohne Überzug ausgebildeten
Trennflächen
54 und 56 der entsprechenden Verbindungsklappen 26 und 28 des Stanzteiles erwärmt
werden, wobei die Trennfläche -54 ### ###### der Klappe 26 beheizt wird, damit der
Überzug c über die Schmelztemperatur kommt, und die Trennfläche 56 der anderen Klappe
28 auf etwa die gleiche Temperatur erwärmt wir worauf dann unmittelbar der Stanzteil
in eine flache) rohrförmige Behälterform gefaltet wird, während die sich ergänzenden
Verbindungsklappen 2T6, 28 sich überlappen und letztere zusammengepresst werden,
während der Überzug dazwischen noch in geschmolzenem Zustand ist und bis eine ausreichende
Verfestigung für die Abdichtung der Verbindung erhalten wird. Nach einem wichtigen
Merkmal der Erfindung und aufgrund der Tatsache, dass ein Polyolefinüberzug eine
Abdichtung der gewünschten Festigkeit nur dann ergibt, wenn bei der, Erwärmung in
den geschmolzenen Zustand keine Oxydation eintritt und die Bindung mit dem Kartonvorrat
hydrophob ist, wird die Fläche 54 der Verbindungsklappe 26 in einer solchen Weise
erwärmt, dass der Überzug c darauf nicht oxydiert wird.
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Für die nachstehend beschriebene Ausbildung von aufeinanderfolgenden
Stanzteilen in die seitlich abgedichtete rohrförmige Behälterform nach Fig. 2 in
der Einrichtung nach den Pig. 5-9 werden bei einer vorteilhafterweise kontinuierlich
erfolgenden Zufuhrung der Stanzteile die Trennflächen 54 und 56 der entsprechenden
Verbindungsklappen 26 und' 28 der Stanzteile vorzugsweise dadurch erwärmt, dass
sie einer Flamme ausgesetzt werden, wobei die für die mit Überzug versehenen Flächen
54 der Verbindungsklappen 26 der Stanzteile bestimmte Flamme eine nicht oxydierende
Flamme ist. Die Ausbildung von aufeinanderfolgenden Stanzteilen in an der Seite
abgedichtete rohrförmige Behälter in der Einrichtung nach den Fig. 5-9 erfolgt auch
nach einem Verfahren, bei welchem die Stanzteile in flache, rohrförmige
Behälterform
gefaltet werden, wobei ihre Seitenverbindungsklappen sich überlappen und die sich
überlappenden Klappen an aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Stationen zusammengepresst
werden, während die Stanzteile kontinuierlich diesen Stationen zugeführt und durch
diese hindurchgeführt werden; ferner werden die Seitenverbindungsklappen der Stanzteile
an ihren Trennfläche während des kontinuierlichen Zuführens der Stanzteile in die
erste Station erwärmt, wobei die mit Überzug versehenen Klappentrennflächen dadurch
aufgeheizt werden, dass sie einem nicht oxydierenden Heizmedium ausgesetzt werden,
um den Überzug in den geschmolzenen und nicht oxydierten Zustand überzuführen, wenn
die Formteile die erste Station erreichen. Um die Trennflächen 54 und 56 der Verbindungsklappen
26 und 28 der Stanzteile 22 aufzuheizen, sind in der erfindungsgemässen Einrichtung
zwei Reihen von Brennern 57 und 58 (Fig. 5 und 6) vorgesehen, bei denen jede Reihe
in diesem Falle zwei Brenner hintereinandergeschaltet erhält. Die einzelnen Brenner,
die von bekannter Ausführungsform und identisch aufgebaut sein können, weisen längliche
Gehäuse 60 mit üblichen Brennerschlitzen auf, die vorzugsweise übliche Brennerbinder
autziehmen1 von welchen die Flammen P in Streifenform austreten. Bin brennbaren
Gemisch aus Gas und Luft wird jedem Brennergehäune 60 über eine nicht dargestellte
Leitung zugeführt. Auf jedem Brennergehäuse 60 ist eine elektrische Zündvorrichtung
62 angebracht, die bei Erregung Funken aueiner Elektrode 64 entlädt, die das brenbare
Gemisch am Plammenschlitz zünden und den Irbeitivorgang einleiten.
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Die Stanzteile 22 werden vorugsweise Ende an Bunde in einen Förderer
66 eingeführt, der sie an den Brennern 57 und 58 in Richtung des Pfeilen 68 nach
Fig. 5 entlangführt. Der Förderer 66,
der von beliebiger Ausführungsform
sein kann, ist im Falle des speziellen Ausführungsbeispieles in Form von endlosen
Riemen 70 ausgebildet, die die Stanzteile von .entgegengesetzten Seiten her erfassen
und sie weitertransportieren, wobei die Stanzteile an ihren Markierungslinien 30
und 34 in U-Form (Fig' .6) gefaltet werden, damit die Trennflächen 54 und 56 der
entsprechenden Verbindungsklappen 26 und 28 den Flammenschichten F an den entsprechenden
Brennern 57 und 58 gegenüberstehen, während sie an diesen Brennern vorbeilaufen.
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Unmittelbar an die Brennerreihen 57 und 58 schliessen sich die Stanzteile
faltende Vorrichtungen 72 und 74 und eine Druckvorrichtung 76 an den vorerwähnten
ersten und zweiten Stationen der kontinuierlichen Vorwärtsbewegung der Stanzteile
(Fig.5) an.
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Die Faltvorrichtung 72 nimmt die kontinuierliche Vorwärtsbewegung
der Stanzteile auf, nachdem letztere den Bandförderer 66 am Ende der Brenner 57
und 58 verlassen haben (Fig.5). Hierbei sind sich ergänzende obere und untere Rollen
78 und 80 vorgesehen, von denen wenigstens ein Rollensatz und vorzugsweise beide
Rollensätze synchron mit dem Bandförderer 66 angetrieben werden. Aus Gründen der
einfacheren Darstellung ist #in Fig. 5 und 7 ein Antrieb 82 nur für die oberen Rollen
?6,ein' kettengetriebenes Rad 84 für -eine der oberen Rollen und ineinandergreifende
Zahnräder 86 für die übrigen oberen Rollen gezeigt. Die Faltvorrichtung 72 bezitzt
Mittel zum Falten der Stanzteile in rorm einer Platte 88, die gegenüber d'en Stanzteilen
so geneigt ist, dass das nach oben gedrehte Seitenfeld 48 eines jeden Stanzteiles,
das sich damit in Eingriff verschiebt, in Überlappung mit den in der gleichen Ebene
liegenden Seitenfeldern 44 und 46 gefaltet wird, wobei die erwärmte, nicht mit'
Überzug versehen Fläche 56 der Verbindungsklappe 28 nach oben gerichtet iat.
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Die kontinuierlich zugeführten Stanzteile 22 verlaufen von der Paltvorrichtung
72 direkt in die andere Faltvorrichtung 74, die ähnlich wie die Vorrichtung 72 arbeitet,
mit der Ausnahme, dass die Flatplatte 90 das übrige, nach oben gedrehte Seitenfeld
42 eines jeden durchlaufenden Stanzteiles 22 in Überlappung mit dem Seitenfeld 44
bringt, wobei die Überlappungsklappe 26 mit der mit Überzug versehenen Fläche 54
in Xberlappung mit der Fläche 56 der anderen Verbindungsklappe 28 kommt (Fig.8).
Die Faltvorrichtung 74 nimmt auch die kontinuierliche Vorwärtsbewegung der Stanzteile
an, sobald diese die Faltvorrichtung 72 verlassen und weist hier sich ergänzende
obere und untere Rollen 92 und 94 aufs von denen die oberen Rollen so dargestellt
sind, dass sie von einer kraftbetätigten Welle 96 angetrieben werden und mit Zahnrädern
98 in Eingriff stehen, obgleich die unteren Rollen vorzugsweise ebenfalls angetrieben
werden.
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Beim Verlassen der Faltvorrichtung 74 gelangen die Stanzteile direkt
in die Pressvorrichtung 76, die eine ANZAHL von kraftgetriebenen Rollen 100 aufweist,
die nicht nur den Vorwärtstransport der Stanzteile fortsetzen, sondern sie auch
im Bereich der überlappten Verbindungsklappen 26 und~28 zusammenpressen (Fig.5 und
9). Die Stanzteile, die nu-nmehr die Form von seitlich abgedichteten flachen rohrförmigen
Behältern annehmen, verlaufen von der Pressvorrichtung auf eine übliche Stapeleinrichtung
(nicht dargesellt), von welcher aus sie zur nachfolgenden Endbearbeitung entfernt
werden.
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Wie bereits erwähnt, sind die Flammen F aus den Brennern 57 nicht
oxydierende Flammen und das brennbare Gas-Luft-Gemisch, das diesen Brennern zugeführt
wird, wird so geregelt, dass kein überschüssiger Sauerstoff in den flammen vorhanden
ist und damit keine Sauerstoffatome aus dieser Quelle dem polymeren Aufbau des zu
erwärmenden Überzuges an den Verbindungsklappen 26 zur Oxydation hinzugefügt werden.
Da die Temperatur dieser Flammen vorzugsweise über der Temperatur liegt, bei der
die atmosphärische Luft den Polyolefinüberzug sogar bei ver hältnismässig kurzzeitiger
Aussetzung oxydiert, wird die Luft, die diese Flammen unmittelbar umgibt und damit
von ihnen über die Oxydationstemperatur erwärmt wird, von dem Überzug auf den Verbindungsklappen
26 dadurch ferngehalten, dass die Flammen so angeordnet werden, dass sie auf diese
mit Überzug, versehenen Verbindungsklappen auftreffen (Fig.5 und 6). Dadurch, dass
der Überzug auf diese Weise von einer nicht oxydierenden Flamme aus den Brennern
57 eingehüllt wird, wird er auf den Verbindungsklappen 26 der kontinuierlich zugeführten
Stanzteile a,uf eine Temperatur über'dem' Schmelzpunkt zu der Zeit erwärmt, zu der
die Stanzteile die Brenner verlassen, wobei der Überzug auf diesen Verbindungsklappen
noch in einem geschmelzenen und im wesentlichen nicht oxydierten Zustand ist, wenn
die Stanzteile durch die zweite Faltvorrichtung 74 und die nachfolgende Pressvorrichtung/7aufen,
sodass beim Überlappen der Verbindungsklappen 26,28 und beim Aufbringen eines Druckes
in diesen ?orrichtungen 74 und 76, der Überzug auf der Klappe 26 eine kräftige Abdichtung
zwischen den Klappen aufbauen wird (Fig.4). Die Brenneranordnungen 57 und 5 sind
in diesem Falle identisoh und die nicht mit 1Jb'e,rzug versehenen Flächen 56 der
Verbindungsklappen 28 der Stanzteile werden der Flamme während des. gleichen Durchgangen
der Stanzteile ausgesetzt, in welches ihre mit Überzug versehenen Verbindungsklappen
26 der nicht oxydierenden
Flamme ausgesetzt sind; dieFlammen aus
den Brennern 58 für die nicht mit Überzug versehenen Verbindungsklappen 28 können
oxydierend sein, wie sich leicht einsehen lässt. Eine Brwärmung der nicht mit Überzug
versehenen Flächen 56 der Verbindungsklappen 28*vor der Ausbildung der Verbindung
ist wesentlich, um eine zufriedenstellende Verbindung aufzubauen.
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Verbindungen, deren Festigkeit vollkommen zufriedenstellend ist, sind
in der Weise erhalten worden, d-ass die Flammen von den Brennern 57 und 58 auf annähernd
der gleichen Temperatur gehalten wurden und dass die Flammen auf die entsprechenden
Verbindungsklappen in ähnlicher Weise auftreffen, wodurch die nicht mit Überzug
versehenen Flächen 56 der Verbindungsklappen 28 auf annähernd die gleiche Temperatur
wie der Überzug auf den Verbindungsklappen 26 gebracht wird, d.h. über die Schmelztemperatur
des Überzuges. Jedoch sind auch gleichgute Verbindungen dadurch erhalten worden,
dass die nicht mit Überzug versehenen Flächen 56 der Verbindungsklappen 28 annähernd
auf die Schmelztemperatur des Überzuges auf den anderen Verbindungsklappen 26 oder
sogar etwas unter diese Temperatur erwärmt werden. Diese nicht mit Überzug versehenen
Flächen der Verbindungsklappen 28müssen ausreichend stark erwärmt werden, damit
bei ihrer Beruhrung mit den anderen VerbAndungsklappen Jedes Abschrecken des geschmolzenen
Überzuges auf den letzteren verhindert wird, was ein Durchdringen derVerbindungsklappen
28 an ihren Trennflächen 56 nicht möglich machen würde.
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Das Verfahren, nach welchem Stanzteile in flache, rohrfdrmige Behälter
mit Seitenverbindungen der erforderlichen Festigkeit geformt werden, ist auf jeden
Polyolefinüberzug anwendbar, der auf die Stanzteile aufgebracht ist, wobeS die Gemperaturen
der Flammen von den Brennern 57 und 58 in Hinbl'ick"au"untersohiedliche Schmelztemperaturen
verschiedener Polyolefine geregelt
werden So hat unter den Polyolefinen
beispielsweise das Polyaethylen einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Polypropylen.
Die entsprechende Schmelztemperatur eines beliebigen Polyolefins für die Durchführung
des Verfahrens gemäss der Erfindung kann innerhalb eines Bereiches liegen und braucht
nicht auf einen Punkt beschränkt zu sein, und zwar in Athängigkeit von Faktoren
wie z.'B. der Dichte des Polyolefinüberzuges und der Porosität, des Kartons, mit
welchem er verbunden ist. So wurden Polyaethylenüberzüge auf vielen Behälterstanzteilen
und in einer Dicke innerhalb eines Bereiches von weniger als 2,5x 10-3cm auf annähernd
110°C erwärmt, wobei die sich daraus ergebenden Verbindungen eine völlig ausreichende
Festigkeit besitzen.
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Es steht fest, dass die Erwärmung der undurchlässigen Polyolefin-Überzüge
in einen geschmolzenen Zustand ohne gleichzeitige Oxydation deshalb zwingend notwendig
ist, um die gewünschte Festigkeit der Seitenverbindungen der auf diese Weise gebildeten
Behälter zu erzielen. In-weleh geringem Masse, wenn überhaupt, die Oberfläche des
gespritzten-oder gepressten Überzuges auf Stanzteile oxydiert werden kann, bevor
letztere zu an den' Seiten abgedichteten rohrförmigen Behältern' gemäß der Erfindung
geformt werden, ist nicht bekannt, ein solcher Überzug hat sich jedoch als nicht
oxydiert -al1e praktischen Zwecke, die sich auf die Herstellung einer kräftigen
Verbindung beziehen, herausgestellt. Auf diese Weise herg'eatellte Verbindungen
sind. dadurch geöffnet worden, dass die beiden Teile auseinandergerissen wurden,
wobei die Reissflächen das ge-zackt'e Aussehen von aus einandergerissenem Karton
besitzen, während keine sichtbaren Spuren von Polyolefin zuerkennen waren. Da's'
geschmolzene und nicht oxydierte Polyolefin durchdringt somit offenbar beim Uberlappen
und Gegeneinanderpressen der sich ergänzenden Verbindungsklappen
bis
zu einem gewissen Grade die nicht mit Überzug versehene Klappe an der Trennfläche
und man nimmt an, dass des Polyolefin noch gleichmässiger in die Klappenfläche eindringt,
auf der sie aufgespritzt, bzw. aufgepresst war. Alle Bemühungen zur Bestimmung des
Aufbaues der Verbindung'an dem abdichtenden, nicht oxydierten Polyolefinüberzug
haben gezeigt, dass im Hauptteil der Verbindung eine Zwischenschicht sl aus Karton
von beiden Klappen vorhanden ist, die von diesem Polyolefin durchdrungen ist, wie
übertrieben in Sig. 4 dargestellt ist. Die Verbindung besteht somit aus homogenen
äusseren und inneren Schichten (Fig.4), deren äussere Schichten s2 und s3 von weitaus
den grössten Teilen des Kartons der entsprechenden Klappen aufgebaut sind, während
die innee Schicht sl aus den übrigen Teilen des Kartons von beiden Klappen und dem
sie durchdringenden Polyolefin zusammengesetzt ist.
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Werden aufeinanderfolgende Stanzteile in an der Seite abgedichtete
rohrförmige Behälter gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren ausgebildet, ist die
einzige Beschränkung in bezug auf die Geschwindigkeit der kontinuierlichen Zuführung
der Stanzteile durch die Aufnahmekapazität der Faltvorrichtungen für die Stanzteile
und die in, üblicher Weise darüber angeordnete Stapeleinrichtung gesetzt, da es
einfach ist, das Einwirken der Flamme auf die Verbindungsklappen nahezu weder Stanzteilzuführgeschwindigkeit
in der Weis e anzupassen, dass in$ jeder Brennerreihe mehrere einzelne Brenner hintereinander
vorgesehen sind, die sich über einen entsprechenden Abstand bei einer für den jeweiligen
Zweck geeigneten Regulierung der Flammentemperaturen erstrecken. Wenndie e mit Überzug
versehenen und ohne Überzug ausgebildeten Trennflächen der Verbindungsklappen auf
eine verhältnismässig hohe Temperatur erwärmt werden, ist es sehr erwünscht, ihre
Erwärnung weitgehend auf diese
Trennflächen zu begrenzen und die
Entwicklung einer wahrnehmbaren Wärmemenge im Hauptteil dieser Klappen zu verhindern,
sodass beim kurzen-Durchgang der Stanzteile durch die Pressvorrichtung bei einer
beliebigen, praktisch vorkommenden Stanzteilzuführgeschwindigkeit die Verbindungen
genügend abgedichtet werden, damit sie auch nach Verlassen der Druckvorrichtung
eine gute Abdichtung ergeben; Die Einrichtung' nach Pig. 5 enthält vorzugsweise
in Längsrichtung der Reihen von Brennern 57 und 58'Kühleinrichtungen 110, auf welchen
die Verbindungsklappen 26 und 28 mit ihren Flächen abgewandt zu ihren'Trennflächen
54 und 56 gleiten, sod,ass sie dadurch gekühlt werden.
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Die Kühleinrichtungen 110 können von beliebiger Ausführungsform sein
und stellen vorzugsweise längliche Gehäuse dar, durch welche ein entsprechendes
Kühlmedium zirkuliert.
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Die folgenden Daten einer in der Praxis erprobten Anprdnung, die lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellen, sollen dazu dienen, die Erfindung anschaulicher
zu sachen. Stanzteile von 30x10-3cm starkem Karton, die auf einer Seite mit Polyaethylen
von etwa 2xlO 3cm Dicke ü. berzogen waren, wurden Ende an Ende mit einer Geschwindigkeit
von 450m/mih. an zwei Reihen von Brennern vorbeigeführt, deren jeder eine G@@amtlänge
von 2,4m aufwies. Die Flammen aus den Brenern hatten eine Temperatur von etwa 1100°C
und trafen auf die einen Überzug aufweisenden und ohne Überzug ausgebildeten Seitenverbindungsklappen
des Stanzteiles auf. Unmittelbar beim Verlassen des Flammenbereiches wurden die
Stanzteile in Faltvorrichtungen und eine Druckvorrichtung ähnlich denen nach Fig.
5 eingeführt. Die Seitenverbindungen der rohrförmigen, auf diese Weise aus den Stanzteilen
ausgebildeten Behälter hatten. eine genügende Festigkeit, um allen Beanspruchungen
zu widerstehen, die sie bei einem gswöhnlichen und -selbst bei einem rauhen Betrieb
und entsprechender
Handhabung der fertigen Behälter erwarteten.
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Fig. 10 zeigt einen vergrösserten Querschnitt durch eine Seitenverbindung
24' eines teilweise fertigen Behälters, der aus einem Stanzteil 22'. ausgebildet
ist, der in jeder Hinsicht gleich dem Stanzteil 22 nach Fig. 1 ist, jedoch mit der
Ausnahme, dass er einen Polyolefinüberzug c auf beiden Flächen aufweist. Der Stanzteil
22' ist in die Form eines an der Seite abgedichteten rohrförmigen Behälters in der
Einrichtung nach Fig. 5 nach dem erfindungsgemässen Verfahren gebracht, wobei die
Flammen aus beiden Brennerreihen nicht oxydierend sind.
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Die Verbindung 24', die dabei entsteht, ist ganz ähnlich der bereits
beschriebenen Verbindung 24 der Fig. 4, mit der Ausnahme, dass die innere Schicht
sl' des Kartons von beiden Verbindungsklappen 26' und 28' von dem Polyolefin des
Überzuges auf beiden Klappen durchdrungen ist.
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Während das erfindungsgemässe Verfahren von grossem Vorteilzur Ausbildung
von Behältern aus mit Polyolefin Uberzogenen Stanzteilen ist, ist es auch gleichermassen
gut geeignet für die Ausbildung von geschichteten Gegenständen z.3. geschichteten
Folien usw. Fig. 11 zeigt schematisch die wesentlichen Teile einer Einrichtung,
bei der eine k@ntinuierliche, geschichtete Folie 120 bzw. ein kontinuierlich geschichteter
Bogen 120 von Bahnen 122 und 124 aus Karton hergestellt wird wobei eine Fläche der
Bahn 124 in vorliegendem Fall einen Polyolefinüberzug c'' aufweist. Die Einrichtung
enthält getrennte Brenner für die Bahnen, wobei die Brenner der Einfachheit halber
mit einem einzigen Gehäuse 126 dargestellt sind, von welchem Flammen -Pl und P2
austreten. Die Einrichtung weist ferner ein oder m.hrors Paare von kraftgetriebenen,
zusammenwirkenden Rollen 128 aut.
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Die kontinuierlichen Bahnen 122 und 124, die von der gleichen gegebenen
Breite sind, werden unabhängig in beliebiger Weise und
getrennt
voneinander an den Flammen F1 und S2 vorbei- und in den Eingriff der Rollen 128'
geführt, wo sie einander genau überlagert werden, wobei der Überzug auf der Bahn
124, der ohne Überzug ausgebildeten Fläche 130 der anderen Bahn 122 gegenüberliegt.
Die angetriebenen. Rollen 128 führen somit die Bahnen 122 und 124 kontinuierlich
in Vorwärtsrichtung und pressen sie auch über ihrer gesamten Breite zusammen.
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Die Flammen F1 und F2, von denen wenigstens die Flammen F2 nicht oxydierend
sind, treffen auf die Fläche 130 der Bahn 122 sowie den Überzug c'1 auf der Bahn
124 über ihrer ganzen Breite auf, sodass der Überzug c" über seinen Schmelzpunkt
erhitzt wird und den geschmolzenen und nicht oxydierten Zustand noch beibehalt,
wenn er die Rollen 128' erreicht, während die Fläche 130 der Bahn 122 eine ähnliche
Temperatur aufweist, wenn sie die Rollen 128' erreicht. Die damit erhaltene Bindung
zwischen den Bahnen ist etwa die gleiche wie im Falle der beschriebenen Zwischenschicht
sl der Verbindung 24 nach Fig. 4.
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Die Einri,chtung kann ferner Kühlvorrichtungen enthalten, die ähnlich
den Kühlvorrichtungen 110 nach Fig. 5 sind, auf welchen die Bahnen 122 und 124 mit
ihren Rückseiten gleiten können, während ihre Vorderseiten den entsprechenden Flammen
F1 und F2 ausgesetzt sind; damit wird die Aufheizung der Bahnen 122 und 124 auf
dir entsprechende Fläche 130 und den Überzug cit begrenzt.
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Während im Falle der Einnichtung nach Fig. 11 eine Flamme zur Wärmebehandlung
der Bahnen des geschichteten Bogens 120 benutzt wird, zug Fig. 12 eine Einrichtung,
bei der die Wärmebehandlung dieser Bahnen mit Heissluft durchgeführt wird. Heben
den kraftgetriebenen Hollen 128a weist eine derartige Einrichtung zwei Lufterhitzer
138 und 140 an sich bekannter Ausführungsform auf, die in diesem Falle eine Leitung
142 mit einer
perforierten Platte 144 besitzt, von welcher Heissluftstrahlen
ä austreten. Die Lufterhitzer können vorzugsweise von der hasführungsform sein,
wie sie in Patent ..... (Patentanmeldung F 43 888 Ia/24c) beschrieben sind. Die
Bahnen l22a und 124a werden an den Heissluftstrahlen aus den entsprechenden Heizvorrichtungen
138 und 140 vorbei und in den Eingriff der Rollen 128a' geführt, wobei die Luftstrahlen
von den Heizvorrichtungen 138 und 14p auf die Fläche 146 der Bahn 122a und auf den
Überzug ca auf der Bahn 124a in der ganzen Breite auftreffen, sodass der Überzug
ca über seinen Schmelzpunkt erwärmt wird und geschmolzen und nicht oxydiert bleibt,
wenn die Rollen 128a' erreicht sind, während die Fläche 146 der Bahn 122a eine ähnliche
Temperatur $@ufweist, wenn sie die Rollen 128a' erreicht. Damit bei dieser Wärmebehandlung
der Überzug (ca)auf der Bahn nicht oxydiert wird, werden die Buftstrahlen aus der
Heizvorrichtung 140 unter der Uberzugsoxydiertemperatur gehalten. Im Falle eines
Polyaethylenüberzuges wird somit die Temperatur der Luftstrahlen unter einem Wert
von etwa 160 0c gehalten, bei der die Oxydation einsetzen würde. Die auf diese Weise
erhaltene Bindung zwischen den Bahnen 122a und 124a ist ebenso kräftig wie zwischen
den Bahnen 122 und 124 (Fig.11), die durch Flammenbehandlung erhalten wurden0 Im
folgenden wird nochmals auf die Behälterausbildung nach den Fig. 1-3 Bezug genommen;
der teilweise fertige Behälter nach Fig. 2 wird in die fertige Form gebracht, indem
die oberen und unteren Felder 150 und 152 in obere und untere Absehlussteile gefaltet
werden. Das Falten dieser Felder 150 und 152 in Abschlussteile ist klar und bedarf
keiner weiteren Erläuterung, insbesondere auch, weil dies nicht Gegenstand der Erfindung
ist. Es aind auch Einrichtungen zum Falten dieser oder ähnlicher
Felder
an teilgefertigten Behältern in Endteile bekannt und werden somit weder beschrieben
noch erläutert. Wenn jedoch die inneren Oberflächen des teilgefertigten Behälters
nach Fig. 2 einen Polyolefinüberzug der beschriebenen Art aufweisen, kann dieser
Überzug vorteilhafterweise zur Ausbildung einer guten Abdichtung zwischen den Ub'ereinandergelegten
Felderteilen der oberen und unteren Abschlussteile des Behälters dienen. Hierzu
kann die Heissluftbehandlung der Trennflächen von herzustellenden Verbindungen entsprechend
Fig. 12 benutzt werden, indem die Trennflächen der oberen und unteren Abschlussfelder
von teilgefertigten Behältern Heissluftströmen unterhalb der den Überzug, oxydierenden
Temperatur mit Hilfe von Lufterhitzern ausgesetzt werden, die ähnlich denen nach
Fig. 12 sind, die jedoch in geeigneter Weise£ abgeänderte, perforierte Luftauslassplatten
für diesen Zweck enthalten. Diese mit und ohne Überzug vorhandenen Trennflächen
der oberen und- unteren Abschlussfelder der teile fertigten Behälter können so beheizt
werden-, dass sie den Überzug über--d-en--Schmelzpunkt bringen und ihn in geschmolzenem
und nicht oxydierten Zustand bei dem unmittelbar darauffolgenden Faltvorgang dieser
Felder in die entsprechenden indabschlüsse und beim Anlegen-eines genügend hohen
Druckes zur Fertigstellung der Abdichtung bringen.
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Während die Wärmebehandlung des abdichtenden Polyolefinüberzuges in
Hinblick darauf, dass er den geschmolzenen und nicht oxydierten Zustand zum Abschluss
der Verbindung- e-innimmt, vorzugsweise dadurch erreicht wird, dass eine nicht oxydierende
Flamme oder Heissluft@@ahlen unterhalb der Überzugsoxydiertemperatur auftrifft,
liegt es im Rahmen der Erfindung, diesen Über@ug durch beliebige andere Mittel,
z.B. ein stark beheiztes,
keimen Sauerstoff enthaltendes Gas, einer
Wärmebehandlung zu unterziehen.