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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zum Herstellen einer aufreißbaren Wellpappe.
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Bei einer Wellpappe handelt es sich
um ein Verbunderzeugnis aus Papier, bei dem zumindest eine gewellte
Papierbahn zwischen eine jeweils aus glatten Papierbahnen bestehende
Innendecke und Außendecke
kaschiert ist. Wellpappen, die eine oder mehrere Lagen aus gewellten
Papierbahnen enthalten, werden zur Herstellung von Transport- und
Aufbewahrungskartons verwendet.
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Insbesondere im Lebensmittelsektor
kommen sogenannte aufreißbare
Kartons zum Einsatz, deren Seitenwände längs einer den Karton parallel zum
Boden umlaufenden Linie aufgerissen werden können, so dass der Unterteil
des Kartons in Form einer die Ware aufnehmenden Schale verbleibt
und der Oberteil abgenommen werden kann. Die Ware kann dann vom
Endverbraucher direkt aus dem schalenförmigen Unterteil entnommen
werden.
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Um eine leichte Teilbarkeit des Kartons
ohne die Verwendung von Schneidmessern zu ermöglichen, sind die Seitenwände des
Kartons aus einer Wellpappe hergestellt, die auf der Innendecke
mit einem reißfesten
Aufreißband
versehen ist. Mit Hilfe einer aus der Seitenwand ausgestanzten Grifflasche kann
nun das Aufreißband
gefasst werden und der Karton entlang einer vom Aufreißband festgelegten Linie
quer zu den Wellen der gewellten Zwischenbahn aufgerissen werden,
ohne dass hierzu der Einsatz eines Schneidmessers erforderlich ist,
mit dem stets die Gefahr einer teilweisen Beschädigung des Kartoninhaltes verknüpft ist.
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Beim Aufreißen eines solchen Kartons mit dem
Aufreißband
besteht nun aber das Problem, dass sich die Außendecke im Bereich der Aufreißlinie von
der Zwischenbahn löst,
so dass eine ausgefranste und unschöne Aufreißkante an dem zurückbleibenden
und die Ware darbietenden schalenförmigen Unterteil des Kartons
entsteht. Dies hinterlässt
einen unordentlichen Eindruck, der bei der Präsentation der Ware unerwünscht ist.
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Um diese Probleme zu vermeiden, ist
deshalb in der PCT-Anmeldung WO 88/04272 vorgeschlagen worden, die
fertig kaschierte Wellpappe unmittelbar vor dem Aufbringen des Aufreißbandes
auf der diesem gegenüberliegenden
Flachseite einzuschneiden, so dass dann beim Aufreißen eine
saubere Trennkante entsteht. Dabei entsteht das Problem, dass die
Schnitttiefe nicht größer sein
sollte als die Dicke der Außendecke,
um eine Beschädigung
der gewellten Zwischenbahn zu vermeiden, da diese zu einer erheblichen
Verringerung der Stapelstauchdruckfestigkeit des Kartons führen würde. Die
Herstellung eines solchen präzisen
Schnitts ist aber in der laufenden Fertigung nur unbefriedigend
möglich, da
sich einerseits die Wellpappe durch den vorhergehenden Kaschiervorgang
noch in einem warmen und relativ elastischen Zustand befindet und
andererseits bei den hohen Prozessgeschwindigkeiten – etwa 250 m/min – nicht
exakt in einer Ebene abläuft.
In der Praxis hat sich dabei herausgestellt, dass der zum sicheren
Durchtrennen der Außendecke
notwendige Anpressdruck für
das Schneidmesser stets zu einem Anschneiden der Wellen der Zwischenbahn
führt. Dies
kann nur verhindert werden, wenn mit sehr geringem Anpressdruck
gearbeitet und in Kauf genommen wird, dass die Außendecke
nicht gleichmäßig über die
gesamte Länge
durchtrennt sondern lediglich eingekerbt ist, so dass beim Aufreißen erneut
die vorstehend erläuterten
Probleme auftreten.
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In der britischen Patentanmeldung
2 281 242 A ist deshalb vorgeschlagen worden, anstelle einer linienförmigen Einritzung
der Wellpappe mit einem Schneidmesser eine Perforation vorzunehmen
und auf diese Weise eine linienförmige
Materialschwächung
herbeizuführen,
die einerseits ausreicht, um eine glatte Reißkante zu erzeugen, und andererseits die
Festigkeit der Wellpappe nicht unnötig vermindert. Hierzu wird
ein Zahnkamm gegen die Wellpappe gedrückt, dessen Zähne die
Wellpappe entweder vollständig
durchstoßen
oder in Form eines Blindloches in die Wellpappe eindringen. Durch
die zumindest teilweise Auftren nung der gewellten Zwischenbahn ist
jedoch auch hier eine Verminderung der Stapelstauchdruckfestigkeit
unvermeidlich.
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Weitere Verfahren zum Herstellen
einer aufreißbaren
Wellpappe mit einem Aufreißstreifen
sind in
DE 44 16 019 ,
DE 37 16 999 A1 sowie
in
DE 80 23 682.4 U beschrieben.
Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass beim Einbringen der Aufreißlinie die Zwischenbahn
beschädigt
werden kann.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine aufreißbare Wellpappe
hergestellt werden kann, die bei nur geringfügig verminderter Stapeldruckfestigkeit
beim Aufreißen
eine saubere Aufreißkante
ausbildet.
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Die erstgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Bei dem Verfahren zum
Herstellen einer aufreißbaren
Wellpappe wird in die Außendecke
vor dem Kaschieren in einem dem Aufreißband gegenüberliegenden Bereich eine zum
Aufreißband
parallel verlaufende, linienförmige
Materialschwächung
eingebracht. Grundgedanke der Erfindung ist hierbei, dass die Materialschwächung der
Außendecke
nicht wie bei dem bekannten Verfahren in die bereits fertiggestellte
Wellpappe sondern vor dem Kaschiervorgang, d. h. vor dem Zusammenfügen der
einzelnen Papierbahnen, eingebracht wird. Die Außendecke befindet sich dann
noch in einem trockenen und relativ steifem Zustand, der das Einbringen
einer Materialschwächung
erleichtert. Außerdem
ist eine Schwächung
oder Verletzung der gewellten Zwischenbahn oder der gesamten Wellpappe
nicht möglich,
da der Kaschiervorgang erst in einem nachfolgenden Prozessschritt
erfolgt.
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Das Aufreißband wird auf die Innendecke derart
aufgebracht, dass seine Längskante
zumindest annähernd
mit der linienförmigen
Materialschwächung
deckungsgleich verläuft.
Dabei reicht es in der Regel aus, die Materialschwächung nur
entlang einer Längskante
des Aufreißbandes
anzubringen, da das Oberteil des Kartons entfernt wird, so dass
dort eine ausgefranste Aufreißkante
nicht störend
ist. Das Aufbringen des Aufreißbandes
erfolgt dabei vorzugsweise nach dem Kaschiervorgang. Die Materialschwächung kann
in Form einer durchgehenden Trennlinie in die Außendecke eingebracht werden,
so dass diese gewissermaßen
in zwei oder mehrere parallel zueinanderlaufende Teilbahnen aufgetrennt
wird. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch erwiesen, die Außendecke
nicht vollständig
aufzutrennen sondern lediglich eine Materialschwächung in Form einer Perforation
einzubringen. Dadurch bliebt die Außendeckenbahn in ihrer Gesamtheit
erhalten und die mit getrennten Teilbahnen einhergehenden Probleme
eines auseinanderlaufenden oder zusammenlaufenden Kantenstoßes sind
vermieden.
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Vorzugsweise erfolgt die Perforation
während
des Transports der Außendecke
durch Andrücken
einer drehbar gelagerten und mit Zähnen versehenen Perforationsrolle,
die insbesondere gegen die auf eine Transportwalze aufliegende Außendecke gedrückt wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird die Transportwalze mit einer elastischen Auflage versehen,
deren Dicke zumindest der Höhe
der Zähne
der Perforationsrolle entspricht. Dadurch ist sichergestellt, dass
die Zähne
der Perforationsrolle die Außendecke
durchstoßen.
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Insbesondere wird als elastische
Auflage eine Noppenfolie verwendet. Die Noppen haben dabei die Funktion,
die Außendecke
während
des Perforations- oder Schneidvorgangs zu stützen.
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Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung
vorgesehen, die eine drehbar gelagerte Perforationsrolle umfasst,
die zur Oberfläche
einer Transportwalze für
die Außendecke
hin derart schwenkbar gelagert ist, dass sie mit einer vorgegebenen
Auflagekraft auf der Außendecke
abrollt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Perforationsrolle eine Zahnscheibe, die auf einer Stützscheibe
angeordnet ist, die als eine die Zähne flankierende Schulter zur
Begrenzung der Einschnitttiefe dient.
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Insbesondere ist die Transportwalze
mit einer elastischen Auflage, vorzugsweise eine sogenannte Noppenfolie,
versehen, deren Höhe
größer ist als
die Höhe
der Zähne.
Die Noppen stützen
dabei die Außendecke,
auf der die Schulter der Zahnscheibe abrollt und die überstehenden
Zähne der
Zahnscheibe können
problemlos die Außendecke
in einem vorgegebenen Perforationsmuster durchstechen, da diese
entsprechende der Höhe
der Zähne oder
der Dicke der elastischen Auflage beabstandet von der harten Oberfläche der
Transportwalze abrollt.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf
das Ausführungsbeispiel
der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
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1 eine
Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer schematischen Prinzipdarstellung,
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2 eine
gemäß der Erfindung
hergestellte Wellpappe in einer perspektivischen und teilweise aufgebrochenen
Darstellung,
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3 die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Einbringen der Perforation in einer vergrößerten Darstellung,
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4 eine
zum Herstellen der Perforation verwendete Zahnscheibe in einem achsparallelen Schnitt.
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Gemäß 1 wird eine Wellpappe 2 durch Kaschieren
einer gewellten Zwischenbahn 4 mit einer Außendecke 6 und
einer Innendecke 8 hergestellt. Die Zwischenbahn 4,
die Außendecke 6 und die
Innendecke 8 werden über
Transportwalzen 10a–c einer
in der Figur nicht näher
dargestellten Kaschierstation 12 zugeführt, in der das Beschichten der
Außendecke 6 und
der Innendecke 8 mit Kaschierkleber und das Fügen oder
Kaschieren der gewellten Zwischenbahn zwischen die Außendecke 6 und
die Innendecke 8 erfolgt. Die aus der Kaschierstati on 12 laufende
Wellpappe wird auf der Innenbahn mit einem Aufreißband 14 aus
reißfestem Kunststoff
beschichtet.
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Vor dem Kaschiervorgang wird in die
Außendecke 6 mit
Hilfe einer mit Zähnen
versehenen Perforationsrolle 20 eine Perforation eingebracht.
Die Perforationsrolle 20 ist hierzu an einem Schwenkarm 22 drehbar
gelagert, der unter einer vorgegebenen Andruckkraft um eine parallel
zur Transportwalze 10a verlaufende Schwenkachse 24 gegen
die Transportwalze 10a geschwenkt werden kann. Die Perforationsrolle 20 rollt
dann auf der Außendecke 6 ab,
d. h. die Geschwindigkeit der Außendecke 6 und die
Umfangsgeschwindigkeit der Perforationsrolle 20 ist gleich
groß.
Die Perforationsrolle 20 kann zusätzlich mit einem eigenen steuerbaren
Antrieb versehen sein, um ein einwandfreies Aufsetzen während des Transports
der Außendecke 6 sicherzustellen
oder einen Schlupf bei zu geringem Anpreßdruck zu vermeiden.
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Eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Wellpappe enthält
gemäß 2 in der Außendecke 6 gegenüber zumindest
einer Längskante 14a,
b – im
dargestellten Beispiel die Längskante 14a – des Aufreißbandes 14 als
linienförmige Materialschwächung 60 eine
Perforation in Form einer Vielzahl von in einer Linie aufgereihten,
entsprechend dem Zahnabstand der Zähne der Zahnscheibe und der
Zahnform geformten Öffnungen
oder Durchstoßpunkte 62.
Diese Durchstoßpunkte 62 befinden sich
nur in der Außendecke 6 und
dehnen sich nicht auf die Zwischenbahn 4 aus, so dass die
Stapelstauchdruckfestigkeit der Wellpappe 2 parallel zu
den Wellen der Zwischenbahn 4 gegenüber der Stapelstauchdruckfestigkeit
einer nicht mit einer Materialschwächung der Außendecke 6 versehenen
Wellpappe nur geringfügig
vermindert ist.
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Der Abstand der Durchstoßpunkte 62 und deren
Form, beispielsweise können
anstelle von Durchstoßpunkten
auch Schlitze vorgesehen sein, hängt
dabei von der Qualität
und Dicke des Materials der Außendecke 6 ab
und ist im Bedarfsfall empirisch zu ermitteln, wobei stets ein Kompromiß zwischen der
Qualität
der Auf reißkante
und der Stapelstauchdruckfestigkeit zu schließen ist, da auch eine Materialschwächung der
Außendecke 6 die
Stapelstauchdruckfestigkeit verringert.
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Entsprechend 4 ist die Transportwalze 10a mit
einer elastischen Auflage 30, im Ausführungsbeispiel eine sogenannte
Noppenfolie, versehen, die bewirkt, dass die Außendecke 6 beabstandet
von der harten Oberfläche
der Transportwalze 10a geführt ist, so dass die Zähne 26 der
Perforationsrolle 20 die Außendecke 6 bis zu
einer Anschlagschulter 27 durchstoßen können. Die Zähne 26 überragen
dabei die Anschlagschulter 27 um eine Höhe H, die vorzugsweise kleiner
als die Dicke der Auflage 30, insbesondere kleiner als
die Höhe
h der Noppen 32 ist. Durch Andruck der Perforationsrolle 20 wird entsprechend
dem Abstand a der Zähne 26 eine
Perforation erzeugt, deren Durchstoßpunkte 62 ebenfalls
einen gegenseitigen Abstand a aufweisen. Anstelle einer Noppenfolie
kann auch ein anderer weicher Verschleißbelag aus Kunststoff vorgesehen sein.
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Gemäß 4 umfasst die Perforationsrolle 20 eine
Zahnscheibe 28, die auf eine Stützscheibe 29 aufgeschraubt
ist, deren Außendurchmesser
kleiner ist als der Außendurchmesser
der Zahnscheibe 28, so dass ihr Außenumfang die Anschlagschulter 27 bildet, über die
die Zähne 26 der
Zahnscheibe 28 die Höhe
N hervorstehen und die die Durchstoßtiefe der Zähne 26 durch
die Außendecke 6 (3) festlegt. Die Stützscheibe 29 rollt
dann auf der auf den Noppen 32 aufliegenden Außendecke 6 ab.
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- 2
- Wellpappe
- 4
- Zwischenbahn
- 6
- Außendecke
- 8
- Innendecke
- 10a,
b, c
- Transportwalze
- 12
- Kaschierstation
- 14
- Aufreißband
- 14a,
b
- Längskante
- 20
- Perforationsrolle
- 22
- Schwenkarm
- 24
- Schwenkachse
- 26
- Zahn
- 27
- Anschlagschulter
- 28
- Zahnscheibe
- 29
- Stützscheibe
- 30
- Auflage
- 32
- Noppen
- 60
- Materialschwächung
- 62
- Durchstoßpunkt
- h
- Noppenhöhe
- H
- Zahnhöhe
- a
- Perforationsabstand