DE2365590A1

DE2365590A1 - Praegeformwerkzeug fuer die herstellung von verpackungsbehaeltern

Info

Publication number: DE2365590A1
Application number: DE2365590A
Authority: DE
Inventors: Jun Nakane
Original assignee: Sekisui Jushi Corp; Bandamatic System Service KK
Current assignee: Sekisui Jushi Corp; Bandamatic System Service KK
Priority date: 1973-12-14
Filing date: 1973-12-14
Publication date: 1975-09-11

Description

SEEISUI JUSHI KOUSHIKI KAISHA., BANDAMATIC SYSTEMS SERVICE KABUSHIKI KAISHA

Präge formwerkzeug für die Herstellung von Verpackungsbehältern

Ausscheidung aus Patentanmeldung P 23 62 256.2-27 ■

Die Erfindung "betrifft ein Prägefonnwerkzeug zum Zuschneiden und Prägen von Platten aus thermoplastischem Material für die Herstellung von Verpackungsbehältern.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prägeformwerkzeug der genannten Art zu schaffen, welches ein rasches Herstellen von Verpackungsbehältern ohne Verwendung von Klebstoff und die Ausbildung starker Schweißverbindungen erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Prägeformwerkseug gelöst, welches rechtweckförmige Prägeheizkanten zum Prägen von den Boden des Verpackungsbehälters definierenden Nuten aufweist, sowie gerade Prägeheizkanten zum Prägen von die Seltenwandungen und obere seitliche Klappen des Verpackungsbehälters definierenden Nuten, sowie L-förmige Schneidheizkanten zum Ausschneiden der Ecken der Platte aus thermoplastischen Material und flache Prägeheizkanten zum Einschmelzen von Aussparungen an den oberen Kanten der Seitenwandungen in welche die oberen seitlichen Klappen eingreifen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen nsher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Verpackungsbehälters;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zugeschnittenen und geprägten Platte zur Herstellung des Verpackungsbehälter gemäß Fig. T;

Fig. 3 eine Frontansicht einer Vorrichtung zur Herstellung des Verpackungs"behälters gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Prägeformwerkzeugs und

Fig.5A - 5D vergrößerte Schnitte entlang den Linien ¹A-A, B- B, C- C und D- D der Fig. 3.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Der Verpackungsbehälter ist allgemein mit 1 bezeichnet. Er umfaß' einen Boden 2, Seitenwandungen 3 und 5 und obere seitliche Klappen 4, welche sich von mindestens zwei sich gegenüberliegenden Seitenwandungen erstrecken, z. B. von den Seitenwandungen 3. AlIf Kanten 9 der Seitenwandungen 3 und 5 sind verschweißt. Dies geschieht durch Zusammenbringen der geschmolzenen Kanten der Seitenwandungen 3 und 5, wie weiter unten beschrieben. Die ■ Klappen 4 sind derart umgefaltet, daß sie einen linken und einen rechten Bereich der Öffnung des Behälters 1 bedecken, so daß dazwischen eine Öffnung verbleibt. Die Klappen werden an den oberen Kanten 7 der anderen Seitenwandungen 5 mit ihren Kanten 4a angeschweißt und bilden dann feststehende Oberteile 14.

Als Material für den erfindungsgemäßen Verpackungsbehälter dient eine Platte aus geschäumtem oder expandiertem thermoplastischem synthetischem Kunststoff oder aus thermoplastischer Wellpappe. Als thermoplastisches Material kommen z. B. Polyvinylchlorid, ABS-Kunst stoff, Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyamid oder dgl. in Frage.

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Die Vorrichtung zur Herstellung des Verpackungsbehälter der Pig. 1 umfaßt einen in Pig. 3 dargestellten Arbeitstisch 400, eine Halteeinrichtung 200 zum Pesthalten -einer thermoplastischen Platte 100 auf dem Arbeitstisch 400 während des Zusammenbaus des Behälters und das erfindungsgemäße Prägeformwerkzeug 300. Der Arbeitstisch 400 umfaßt vier aufwärts und abwärts schwenkbare Platten 416, 418, welche über einen Halterahmen 410 an einer Grundplatte 490 befestigt sind. Diese Platten dienen zum Umfalten der Seitenwandungen (3, 5) des Verpackungsbehälter. Perner umfaßt der Arbeitstisch verschiedene Armaturen sowie Betätigungseinrichtungen für die Platten und Armaturen. An den Platten 416 zum Umfalten der Seitenwandungen 3 sind Führungselemente verstellbar befestigt. Diese haben eine gekrümmte Innenfläche und dienen zum Umbiegen der Klappen 4.

Pig. 4 zeigt ein beheizbares Prägeformwerkzeug 300 zum Schmelzscnneiden und Schmelzpregen der thermoplastischen Platte, so daß diese die für den Behälter erforderliche Form und ITutung erhält. Das Prägeformwerkzeug umfaßt einen gitterförmigen Rahmen mit Heizkanten, welche auf die thermoplastische Wellpappe einwirken. Die Kanten können z. B. durch überhizten Dgjrapf, durch heiße Gase oder elektrisch beheizt v/erden. Das Prägeformwerkzeug 300 umfaßt zwei Längsrahmenteile 303 parallel und in Abstand zueinander, sowie zwei senkrecht dazu angeordnete Querrahmenteile 302 .ebenfalls parallel und im Abstand zueine.nder, welche die Längsrahmenteile 303 im rechten YTinkel kreuzen. Von den Enden der Querrahmenteile 302 erstrecken sich kurze Rahmenteile 305 einwärts. Die Bereiche der Längsrahmenteile 303, welche sich über die Kreuzungsstelle mit den Querrahmenteilen 302 hinaus erstrecken sind durch Verbindungsrahmenteile 304, welche parallel und in Abstand zu den Querrahme^.-teilen 302 verlaufen, verbunden.

Zwischen den Rahmenteilen 304 und 302 sind allgemein mit .32 bezeichnete Abdrückeinrichtungen vorgesehen, welche dazu dienen, die geprägte und geschnittene thermoplastische Platte

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100 von dem Prägeformwerkzeug 30C abzudrücken, "/ie 7ig. 5B deutlicher zeigt, umfaSt die Andrückeinrichtung 32 eine Scheibe- 33, eine Stange 34, v/elche mit der Scheibe 33 verbunden 1st, sowie eine Druckfeder 35 und eine Halterung 36 mit einem Arretierring 37-

An den einzelnen Rahmenteilen sind heizbare Kanten ausgebildet. Am rechteckigen Rahmen 301, welcher durch die Längsrahmenteile 303 und die Querrahmenteile 302 gebildet ist, sind beheizbare Kanten 3OY mit allgemein V-förmigem Querschnitt ausgebildet, welche zum Prägen von Buten 2V dienen. Diese Hüten 2T definierenden Boden 2 des Behälters 1 und dienen dem Umfalten der Seitenteile 3 und 5. In ähnlicher Weise sind an der Oberfläche der Verbindungsrahmenteile 304 Heizkanten 30V/ ausgebildet, welche zum Prägen von Ifuten 2W zwischen den Seitenwandungen 3 und den Klappen 4 dienen. Wie Fig. 5B zeigt, kann die vertikale Höhe der Heizkanten 30V/ geringer sein a,ls diejenige der Heizkanten 30V. An den vier Ecken des Rahmens, welche im wesentlichen eine !-Gestalt haben und durch die überstehenden Enden der längsrahmenteile 303 und Querrahmenteile 302 gebildet sind, sind Schneidkanten 3.1 ausgebildet, welche dazu dienen, die wegzuschneidenden Teile 11 der Platte abzuschmelzen und abzusehneiden. Diese Sehneidkanten 31 umfassen abgeschrägte -Flächen zum Schneiden der Kanten 3a, 4a und 5a der Seitenwandungen 3 lind 5 mit im wesentlichen 45 °, so daß die Kanten 3a und 5a im rechten Winkel aneinanderstoßen und miteinander verschweißt werden können, wenn die Seitenwandungen 3 und 5 in eine aufrechte Position hochgeklappt werden. Die vertikale länge der Schneidkanten 31 ist größer als diejenige der Heizkanten 3OY und 3OW (Pig. 5A - 5D). Insbesondere sind diese Schneidkanten etwas höher als die Dicke der zu bearbeitenden Platte. Eerner ist die Temperatur der Schneidkanten 31 höher als die Temperatur der anderen Kanten. Die Rahmenteile 305, welche sieh von den Enden der Querrahmenteile 302 einwärts erstrecken, weisen heiße Messer 306 mit flachen Kanten zum Schmelzen der Bereiche 7b der Kanten der Seitenwandungen 5 auf, so daß die Seitenkanten 4a der Klap-

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pen 4 beim Zusammenklappen des Behälters aa Bereich 7b der Seitenwandungen 5 angeschweißt werden. Die Bereiche 7b der Seitenwandungen 5 v/erden durch die heizen Ness er 306 derart eingeschmolzen, daß die oberen Flächen der Klappen 4 und die-Kanten 7 der Seitenwandungen 5 in gleicher Höhe zu liegen kommen, wenn die Klappen 4 in den Bereichen 7b der Seitenwandungen 5 angeschweißt v/erden.

Gemäß Fig. 3 ist das Prägeformwerkzeug 300 über eine Befestigungsplatte 310 und Verbindungselemente 320, 323, welche eine waagrechte Einstellung der Platte erlauben, mit einer Stange 330 verbunden. Die Stange 330 ist mit einer Betätigungseinrichtung 340 verbunden. Diese dient dazu, das Prägeformwerkzeug 300 abwärts zu drücken oder hoch zu ziehen. Die Betätigungseinrichtung 340 ist an einem Rahmen 350 oberhalb des Arbeitstisches 400 befestigt. Zu beiden Seiten der Betätigungseinrichtung 340 sind zwei Betätigungseinrichtungen 220 angeordnet, welche über Stangen 210 mit einer Halteplatte 201 der Halteeinrichtung 200 verbunden sind. Diese ist über Verbindungselemente 202 und 203 mit den Stangen 210 verbunden. Die Abmessungen der Halteplatte 201 sind so gewählt, daß diese kleiner ist als die rechteckige Öffnung 301 gemäß Fig. 4, so daß sie unabhängig vom Prägeformwerkzeug 300 auf und ab bewegt werden kann. Die Betätigungseinrichtungen 220 und die Betätigungseinrichtung 340 werden nacheinander betätigt, wobei jeweils ein bestimmtes Zeitintervall aufrechterhalten wird.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des Prägeformwerkzeugs erläutert werden. Zunächst wird die thermoplastische Platte 100, welche grob zu einer bestimmten Größe vorgeschnitten ist, auf den Arbeitstisch 400 gelegt. Die angelenkten Platten befinden sich in der gleichen Ebene. Die beiden gegenüberliegenden Kanten 6 der Platte 100 berühren dabei die Innenflächen der Führungselemente 421,

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Sodann wird die Halteplatte 201 abgesenkt," so daS die . Platte 100 leicht gegen den Arbeitstisch 4-00 gedrückt wird. Sοdann.wird das beheizte Prägeformwerkzeug 300 abgesenkt und in die Platte 100 eingedrückt. Durch Aufpressen des Prägeformwerkzeugs auf die Platte 100 v/erden die Abfallbereiche 11 aus der Platte 100 entlang den Schneidkanten 31 ausgeschnitten. Gleichzeitig werden die Muten 21 zum Umfalz-en der Seitenwandungen 3 und 5 des Behälters 1 und die Buten 2W zum Umfalzen der Klappen 4 ausgebildet. Dies geschieht durch die beheizten Kanten 3OY und 30Vi des Prägeformwerkzeugs 100. Die Kanten der Seitenwandungen 5 werden im Bereich 7b durch die beheizbaren Kanten 30b eingeschmolzen. Durch das Einschmelzen der KTuten werden steife Kanten und Ecken des Behälters ausgebildet. V/enn die Seitenwandungen entlang den Nuten hochgefaltet werden, so verfließen die erhitzten und geschmolzenen Kanten und werden fest miteinander verschweißt.

Das Prägeformwerkzeug 300 wird während einer gewissen Zeit auf die zu bearbeitende Platte gedrückt und dann wieder hochgezogen. Die Kanten 3a, 4a, 5a und 7b der Platte 100 liegen nun im wesentlichen im geschmolzenen Zustand vor. Sodann werden die Platten 416 und 418 aufwärts geschwenkt, so daß sich die Kanten 3a und 5a der Seitenwandungen 3 und 5 gegenseitig berühren und miteinander verschweißt werden und die Kanten 9 des Behälters 1 gebildetwerden. Beim Aufwärtsschwenken der Platten 416 werden die Klappen 4 durch die Führungselemente 421 abgebogen und dann durch nicht gezeigte Andruckeinrichtungen auf die Oberkanten der Seitenwandungen gepreßt.

Die Kontaktflächen befinden sich dabei noch in geschmolzenem Zustand, so daß die eingeschmolzenen Bereiche 7b mit den Klappen 4 fest verschweißt werden. Fach Fertigstellung des Behälters fällt dieser durch eine nicht gezeigte verschließbare Ausgabeöffnung herab. Dabei kann die Halteplatte 201 zu Hilfe genommen werden. " Danach wird die Halteplatte 201 wieder nach oben gezogen und die vier Platten 416 und 418 werden wieder in ihre ursprüngliche horizontale Position geschwenkt.

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Das Prägeforinwerkzeug dient somit dazu, eine Platte aus thermoplastischem Kunststoff zuzuschneiden, mit imten und Aussparungen zu versehen und für den nachfolgenden SchweiS-vorgang örtlich zu erweichen oder zu schmelzen. Insbesondere eignet sich die vorliegende Erfindung für Behälter aus Polyolefin oder dgl. für die ein wirkungsvoller Kleber nicht zur Verfugung steht, ferner kann der Behälter an der Stelle hergestellt werden, an der die Verpackung stattfindet, da die Zeitdauer für das Errichten des Behälters extrem kurz ist, so daß ein Transport und eine Aufbewahrung der leeren Schachteln nicht erforderlich ist. Darüber hina.us ist es möglich, die Behälter auf einem Fischfangboot herzustellen, und zwar im Bereich der Pischgründe. Dies kann entsprechend dem F_?jigergebnis erfolgen. Hierzu wird die Maschine an Bord aufgebaut und das Boot wird mit den Platten für die Herstellung der Schachteln beladen. Hierdurch steht mehr Raum auf dem Boot zur Verfügung und insbesondere wird kein Raum verschwendet, um leere Schachteln, welche nicht benötigt werden, aufzubewahren.

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Claims

PATE II TA IT SPRÜCHE "

1.1 Prägefomwerkzeug zum Zuschneiden und Prägen von Tratten aus thermoplastischem Material für die Herstellung von Verpackungsbehältern, gekennzeichnet durch rechteckförmige Prägeheizkanten (3OV) zum Prägen τοη den Boden (2) des Verpackungsbehälter definierenden Hüten (2V); durch gerade Prägeheizkanten (30V/) zum Prägen τοη die Seitenwandungen (3) und obere seitliche Klappen (4) des Verpackungsbehälters definierenden Nuten (2^T.7); durch L-förmige Schneidheizkanten (31) zum Ausschneiden der Ecken der Platte aus thermoplastischem Material; und durch flache Prägeheizkanten (30b) zum Einschmelzen von Aussparungen (7b) an den oberen Kanten (7) der Seitenwandungen (5) in die die oberen seitlichen Klappen (4) eingreifen.

2. Prägeformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die L-förmigen Schneidheizkanten (31) einen Schneidkantenwinkel von 45 aufweisen.

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