DE2337449B2 - Vorrichtung zum Einleiten und ebenflächigen Versiegeln des Bodens einer flüssigkeitsdichten Packung - Google Patents

Description

)ie Erfindung geht aus, von einer bekannten Vorltung zum Einfalten und ebenflächigen Versiegeln ι Bodens einer flüssigkeitsdichten Packung mit dachmigem Faltverschluß und eingefalteten Giebelwän-1, wobei der schlauchförmige Packungsrohling auf Dornrad aufgesteckt ist und das Einfalten mittels vegungsgesteuerter Faltwerkzeuge erfolgt.
line derartige Vorrichtung ist einer Füll- und lließmaschine für Giebeldach-Packungen aus Papier, rton od. dgl vorgeschaltet. Die auf dieser Vorrichtung verarbeitbaren Packungen weisen auf ihren inneren sowie äußeren Mantelflächen einen thermoplastischen Überzug auf, der das Trägermaterial der Pakkung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit schützt. Gleichzeitig dient die Kunststoffbeschichtung aber auch nach entsprechender Wärmebehandlung und Druckaufwendungen zum Versiegeln der Bodenialtung des schlauchförmigen Packungsrohlings. Da die Kunststoffbeschichtung in den Vers, hlußbereichen auch zum Heißsiegeln verwendet wird, müssen zwei Voraussetzungen erfüllt werden, um eine flüssigkeitsdichte Pakkung zu erzielen. Es handelt sich dabei einmal um die sogenannte offene Zeit, die die erwärmte Kunststoffbeschichtung klebefähig bleiben muß, und zum anderen um die Notwendigkeit, die erwärmte und damit p'astische Kunststoffschicht nicht durch Faltwerkzeuge zu zerstören, die während des Faltvorgangs auf den flächen der Faltlaschen gleiten und dadurch Abrieb verursachen.

Mit der DT-AS 14 36 956 ist bereiis eine Siegelma schine zur Herstellung von Packungsböden bekanntgeworden, bei denen schlauchförmige Packungsrohlinge auf die Dorne eines Dornrads aufgeschoben werden und dieses Dornrad schrittweise die aufgeschobene Packung an den einzelnen Stationen mit entsprechenden Bearbeitungsvorrichtungen vorbeiführt. Dabei werden vordem ersten Schaltschritt die Bodenteile der jeweiligen schlauchförmigen Packungsrohlinge vorgebrochen, im zweiten Schritt erwärmt und zwischen dem zweiten und dritten Schritt gemeinsam (Dach und Giebel) durch Faltwerkzeuge eingefallen und gan/.flächig versiegelt. Die Faltwerkzeuge für die Giebelfaltung und das Faltwerkzeug für die Dachfaltung sind somit gemeinsam im Bewegungsbereich eines Dorns zwischen zwei aufeinanderfolgenden Raststationen angeordnet. Bei dieser bekannten Maschine besteht der Nachteil, daß durch eine beim Faltvorgang auftretende Relativbewegung der Faltwerkzeuge auf den Flächen der Faltlaschen eine derartige Beschädigung der Kartonoberfläche entsteht, daß die plastische Beschichtung auf den Kartons durch die Faltwerkzeuge abgeschabt worden ist. Hinzu kommt noch, daß sich die wirksamen Kanten der Faltwerkzeuge zunehmend verschmutzen und dadurch keine ordnungsgemäße Faltung mehr gewährleisten. Außerdem macht die notwendige Reinigung der Werkzeuge das Stillsetzen der Maschine erforderlich. Alle diese Nachteile sind letztlich die Ursachen für undichte Packungen und müssen auf jeden Fall vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der beim Falten und Versiegeln der eingangs beschriebenen Packungen die Beschädigung der für die Versiegelung verwendeten äußeren Packungsbeschichtung durch die Faltwerkzeuge vermieden wird, um die bestmögliche Voraussetzung für eine flüssigkeitsdichte und sterile Packung zu erhalten. Weiterhin sollen die wirksamen Kanten der Faltwerkzeuge vor Verschmutzung durch die klebefähige Beschichtung bewahrt werden, um eine gleichmäßige und gute Faltqualität und damit eine flüssigkeitsdichte und eine durch ebenflächige Bodenfaltung standfeste Packung zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Faltwerkzeuge für die Giebelfaltung und das Faltwerkzeug für die Dachfaltung, gemeinsam im Bewegungsbereich eines Dorns zwischen zwei aufeinanderfolgenden Raststationen angeordnet sind, wobei das die Dachfaltung durchführende Faltwerkzeug am

freien Ende eines über eine Kurve gesteuerten Winkeifcebels drehbar gelagert ist und wobei seine wirksame Kante in der verlängerten Drehachse einer auf einer fcurvenbahn laufenden Kurvenrolle liegt und auf die vorbewegte Packung in der Rillinie der Dachflache ohne Unterbrechung einwirkt und daß e;n die Dachfläche berührender und in der weiteren Vorbewegung der Packung die Dachflächen einwärts knickender ortsfester Gegenhalter vorgesehen ist.

Dabei ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dnß die während des Faltvorgangs der sich vorbewegenden Packung vorübergehend folgenden Fallwerkzeuge derirt angeordnet und durch Kurven steuerbar sind, daü zwischen den wirksamen Kanten der Faltwerkzeuge und den von diesen beaufschlagten Packungsteilen kei-Be oder nur eine geringe Relativbewegung stattfindet. Weiterhin sind die die seitlichen Giebelwände einfallenden Faltwerkzeuge paarweise auf einer durch das Dornrad angetriebenen Welle verschwenkbar angeordnet, wobei jedes Faltwerkzeug doppelarmig ausgebildet ist und an seinem dem wirksamen Teil gegenüberliegenden Ende eine mit einer ortsfesten Kurve zusammenarbeitende Kurvenrolle aufweist. Zur Ausbildung des Siegelstempels ist vorgesehen, seine Siegell'läche mit jeweils einer seitlichen Wange auszustatten, um die Schmalseiten der Packung abzustützen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die wirksamen Werkzeugkanten ihren einmal auf der jeweiligen Falllasche eingenommenen Berührungspunkt während des gesamten Faltvorrangs nicht mehr verändert, so daß eine Beschädigung der noch weichen und klebefähigen Packungsbeschichtung nicht eintreten kann. Weiterhin ist von Vorteil, dall auch die besagten Werkzeugkanten nicht verschmutzen, was sich nicht zuletzt in einem gleichmäßigen FaItcrgebnis in Form eines ebenflächigen und rechtwinkligen Packungsbcdens zeigt.

Hinzu kommt der wesentliche Vorteil, daß die nunmehr unbeschädigte Siegelfäche des Packungsbodens lückenlos gesiegelt werden kann, wodurch die Dichtgarantie des Packungsbodens wesentlich gesteigert werden konnte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. la die Gesamtansicht des Dornrads mit Anordnung der Faltwerkzeuge,

Fi e. Ib die Steuerkurve der Giebelfaltwerkzeuge in Draufsicht,

Fig.2 die schematische Darstellung des Faltvorgangs für die Bodenfaltung,

F i g. 3a und 3b das Ansetzen der Giebelfiiltwerkzeuge in zwei Ansichten,

Fig.4a und 4b die Endstellung der Giebelfaltwerkzeuge in zwei Ansichten,

Fig. 5a bis 5c das Dachfaltwerk/eug in drei Stellungen und

F i g. 6 die Siegelstation im Schnitt.

Wie die Darstellung in Fi g. la zeigt, weist die Siegelvorrichtung, von der nur das Dornrad ! mit den damit direkt zusammenwirkenden Aggregaten dargestellt ist, sechs Stationen I bis Vl auf, in die jeder Dorn 2 bis 7 mit je einer aufgeschobenen Packung 8 bis Il hineinbewegt wird.

Die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Siegelvorrichtung ist nun wie folgt: In der Station I wird jeweils der vorderste schlauchförmige Packungsrohling 12 des Stapels 13 vereinzelt und auf seinen endgültigen Querschnitt geöffnet. Die so gehandhabte Packung 14 wird nun auf den leeren Dorn des Dornradi. 1 aufgeschoben. Die sich daran anschließende Schaltbewegung des Dornrads 1 führt die Packung 14 sowie 8 und 9 nacheinander durch die Stationen Il und IiI, in denen die beiderseitige Kunststoffbeschichtung des Bodenfaltbereichs 15, 16, 17 des Packungsbodens mit Hilfe der Heizköpfe 18 und 19 erwärmt und damit klebefähig gemacht wird. Zwischen den Statione.i III und IV erfolgt bei ununterbrochener Vorbewegung der Packung zuerst das Einfalten der seitlichen Giebelwände und dann das Einfalten der Dachflächen. Diesem Faltvorgang schließt sich in der Station IV das eigentliche ganz- und ebenflächige Versiegeln des Packungsbodens mittels Siegelstempel 20 an. In der folgenden Station V wird die bodenversiegelte Packung 11 von dem Dorn 6 abgestreift und auf eine Fördervorrichtung 21 abgelegt, die die Packung nunmehr einem nicht dargestellten Füller zuführt. Die den Bearbeitungskreis schließende Siauon Vl ist eine Leerstation, die zum Kühlen der Dorne 2 bis 7 verwendet werden kann.

Der in F i g. 2 schematisch dargestellte Faltvorgang zeigt bei a den geöffneten schlauchförmigen Packungsrohling, dessen Giebelwände 22 und 23 bei b und c zunehmend eingefaltet werden. Bei d berühren sich die Dachflächen 24 und 25 gerade an ihren freien Enden. In diesei Stellung berührt das Faltwerkzeug für die Dachfaltung die Dachfläche 24 in der Faltrille 26 und knickt die Dachfläche 24 entlang der Faltrille 26 ein. Dabei schiebt sich die Dachfläche 24 unter die später obenliegende Dachfläche 25. Dieser Vorgang ist in der Darstellung c zu erkennen. Mit der Packung bei f ist die bereits ganz- und ebenflächig versiegelte Bodenfaltung dargestellt.

Mit den F i g. 3a bis 4b ist die Faltbewegung der Giebelfaltwerkzeuge in zwei Stellungen dargestellt. Dabei zeigen F i g. 3a und 3b das Ansetzen des Faltwerkzeugs an die Packung und die F i g. 4a und 4b die größte Einlauchtiefe der Faltwerkzeuge in den Bodenfaltbereich 15, 16, 17 der Packung jeweils in zwei Ansichten. Der Aufbau des Giebelfaltwerkzeugs wird im folgenden beschrieben: Auf einer von dem Dornrad 1 über Zahnräder 27. 2C angetriebenen Vierkantwelle 29 sind zwei Faltwerkzeuge 30 und 31 schwenkbar gelagert. Der wirksame Teil der Faltwerkzeuge 30 und 31 besteht aus den Faltfingern 32 und 33, wobei deren Berührungsstellen mit dem Knotenpunkt der Faltrillen 34, 35 und 36 kuppenartig ausgebildet sind. An den den jeweiligen Faltfingern 32 bzw. 33 gegenüberliegenden Enden 37 bzw. 38 der doppelarmigen Faltwerkzeuge 30 bzw. 31 sind ballige Kurvenrollen 39 bzw. 40 angeordnet, die mit einer auf einer ortsfesten Traverse 41 angeordneten Kurve 42 zusammenwirken. Eine Zugfeder 43 sorgt dafür, daß die Kurvenrollen 39 und 40 immer an der Kurve 42 anliegen, so daß die Bewegung der Faltfinger 32 bzw. 35 je Wellenumdrehung gleich verläuft.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Gicbclfaltvorrichtung beschrieben. Die mit F i g. 3a dargestellte erste Berührung zwischen den Faltfingern 32 bzw. 33 und den Giebelwände 22 und 23 wird mit fortschreitender Rechtsdrehung der Welle 29 durch die ortsfeste Kurve 42 (s. auch F i g. Ib) verstärkt, indem die Faltfinger 32 und 33 um die Drehpunkte 44 und 45 aufeinander/u bewegt werden. Dabei werden die Giebelwände 22 und 23 um die späteren Packungskanten 46 und 47 einwärtsgefaltet. In der Darstellung in F i g. 4a und 4b liegen die Kurvenrollen 39 und 40 an den höchsten Kurvenstellen an, wodurch die Faltfinger 32 und 33 ihre

größte Eintauchtiefe erreicht haben und damit das Einfalten der Giebelwände 22 und 23 beendet ist. Durch die Drehbewegung des Dornrads 1, dargestellt durch den Pfeil 48 und durch die Drehung der Welle 29, dargestellt durch den Pfeil 50, sowie durch die kurvenbedingte Einwärtsbewegung der Faltwerkzeuge 30 und 31, dargestellt durch die Pfeile 51 und 52, ist es möglich geworden, daß die Faltfinger 32' und 33 tatsächlich während ihres gesamten Faltwegs nur in jeweils einem einzigen Punkt die Packung 9 berühren und damit die nunmehr klebefähige Kunststoffbeschichtung nicht beschädigen.

Nachdem die Giebelfaltung abgeschlossen ist, wird das Faltwerkzeug 53 (F i g. 5a bis 5c) für die Dachfaltung, bestehend aus Kurve 54, Winkelhebel 55, Schwenkhebel 56 sowie Faltmesser 57, Kurvennut 58 und Kurvenrolle 59 in Bewegung versetzt. Da die Pakkung 9 während des Faltvorgangs nahezu kontinuierlich vorbewegt wird, erfährt die Dachfläche 24 bei ihrer Einwärtsfaltung eine Voreilung, die durch das von der Kurve 54 gesteuerte Faltmesser 57 erzeugt wird. Damit auch das Faltmesser 57 während des gesamten Faltvorgangs die Dachfläche 24 ohne Relativbewegung nur in einer Linie, und zwar entlang der Faltrille 26 berührt, muß die wirksame Kante 61 des Faltmessers 57 einer Kurvenbahn, dargestellt durch die strichpunktierte Linie 62, folgen. Diese zusätzliche Bewegung des Faltmessers 57, die von der allgemeinen bogenförmigen Schwenkbewegung entsprechend dem Radius des Winkelhebels 55 um den Drehpunkt 63 abweicht, wird durch die Kurvenrolle 59 erzeugt, wobei die Kurvenrolle 59 in der Kurve 58 geführt ist. Zur Übertragung der Kurvenbewegung der Kurvenrolle 59 ist diese über einen parallel zum Schwenkhebel 56 liegenden und von diesem verdeckten Hebel im Drehpunkt 64 mit dem Schwenkhebel 56 verbunden. Da die Kante 61 des Faltmessers 57 genau in die verlängerte Drehachse der Kurvenrolle 59 fällt und Linie 62 gleichzeitig Kurvenmittellinie und Bewegungslinie der Kante 61 ist, wird die Bewegung der Kurvenrolle 59 im Verhältnis 1 : 1 auf das Faltmesser übertragen.

Der in den F i g. 5a bis 5c dargestellte Faltvorgang für die Dachfaltung wird nun durch die zweifache Kurvensteuerung des Faltmessers 57 derart eingeleitet, daß zunächst nur die später einzuknickende Dachfläche 24 von der Kante 61 in der Faltrille 26 berührt wird. Bei weiterer Vorbewegung der Packung 9, dargestellt durch den Pfeil 48, trifft die gegenüberliegende Dachfläche 2S mit ihrem freien Ende auf einen während des Faltvorgangs ortsfesten Gegenhalter 65. Durch dieses Aufsetzen der Dachfläche 25 wird diese zunächst im gleichen Maße verzögert, so wie die Dachfläche 24 beschleunigt wird. Jedoch bei fortschreitender Dachfaltung verändern sich die Geschwindigkeitsverhältnisse, da nunmehr die Dachfläche 24 entlang der Faltrille 26 einknickt, während die Dachfläche 25 keine Formänderung erfährt (F i g. 5b).

In F i g. 5c ist die Dachfaltung soweit abgeschlossen, daß das Fallmesser 57 wieder zurückgezogen werden kann und nun der Siegelstempel 20 aufwärts gegen den Dorn 4 bewegt werden kann. Dadurch, daß nun die innen- und außenseitige Kunststoffbeschichtung der Pakkung 9 noch klebefähig ist, werden alle doppeltliegenden Packungsteile miteinander ganz- und ebenflächig verklebt. Nachdem der Siegeivorgang beendet ist, schaltet das Dornrad 1 um jeweils eine Station weiter, wodurch sich der ganze vorbeschriebene Vorgang wiederholt.

In F i g. 6 ist ein Schnitt durch einen Dorn 2 bis 7 und den Siegelstempel 20 mit Packung 9 in Siegelstellung dargestellt. Hierbei ist die seitliche Ausbildung des Siegelstempels 20 in Form von Stempelwangen 66 und 67 zu erkennen. Diese Seitenwangen 66 und 67 bewirken daß im Moment des größten Siegeldrucks ein seitliche; Ausbeulen der Packung 9 auf Grund des mehrlagiger Faltverschlusses im Übergang mit der einiagigen Pak kungswand vermieden wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einfalten und ebenflächigen Versiegeln des Bodens einer flüssigkeitsdichten Packung mit dachförmigem Faltverschluß und eingefalteten Giebelwänden, wobei der schlauchförmige Packungsrohling auf ein Dornrad aufgesteckt ist und das Einfalten mittels bewegungsgesteuerter Faltwerkzeuge erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltwerkzeuge (30, 31) für die Giebelfaltung und das Faltwerkzeug (57) für die Dachfaltung, gemeinsam im Bewegungsbereich eines Dorns (2 bis 7) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Raststationen (III, IV) angeordnet sind, wobei das die Dachfaltung durchführende Faltwerkzeug (57) am freien Ende (64) e>nes über eine Kurve (54) gesteuerten Winkelhebels (55) drehbar gelagert ist und wobei seine wirksame Kante (61) in der verlängerten Drehachse einer auf einer Kurvenbahn (58) laufenden Kurvenrolle (59) liegt und auf die vorbewegte Packung (9) in der Rillinte (26) der Dachfläche (24) ohne Unterbrechung einwirkt und daß ein die Dachfläche (25) berührender und in der weiteren Vorbewegung der Packung die Dachflächen (24, 25) einwärts knickender ortsfester Gegenhalter (65) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Faltvorgangs der sich vorbewegenden Packung (9) vorübergehend folgenden Faltwerkzeuge (30. 31, 57) derart angeordnet und durch Kurven (42, 54, 58) steuerbar sind, daß zwischen den wirksamen Kanten (32, 33, 61) der Faltwerkzeuge (30, 31, 57) und den von diesen beaufschlagten Packungsteilen (26 bzw. 34,35,36) keine oder nur eine geringe Relativbewegung stattfindet.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die seitlichen Giebelwände (22, 23) einfaltenden Faltwerkzeuge (30, 31) paarweise auf einer durch das Dornrad (1) angetriebenen Welle (29) verschwenkbar angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Faltwerkzeug (30, 31) doppelarmig ausgebildet ist und an seinem dem wirksamen Teil (32, 33) gegenüberliegenden Ende (37, 38) eine mit einer ortsfesten Kurve (42) zusammenarbeitende Kurvenrolle (39,40) aufweist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Siegelstempel (20) derart ausgebildet ist, daß seine Siegelfläche eine U-förmige Gestalt aufweist, wobei die seitlichen Stempelwangen (66,67) die Schmalseiten im Bodenbereich der Packung (9) berühren.

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