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Verfahren zum Herstellen wendelförmig gewickelter Hülsen sowie aus
deren Abschnitten hergestellte Dosen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen wendelförmig gewickelter
Hülsen1 die in einzelne Abschnitte zerschnitten und zu Dosen verarbeitet werden,
durch Zusammenführen mehrerer mit Klebstoff versehener Materialbahnen auf einen
Dorn und durch Antreiben der hierdurch entstehenden mehrlagigen Hülsen mittels eines
diese umschlingenden Wickelriemens, der außer einem Drehantrieb einen axialen Vorschub
der Hülse auf dem feststehenden Dorn bewirkt.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von
Dosen, die aus Abschnitten der Pulse und auf deren Öffnungen aufgebrachte Deckel
gebildet werden.
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Bei dem bekannten Verfahren zum Herstellen wendelförmig gewickelter
Hülsen wird als Innenlage eine beschichtete Materialbahn verwendet, welche als fertig
beschichtetes Material bezogen wird. Als Beschichtung wird üblicherweise Aluminium
verwendet. Bei der Verwendung derart beschichteter Materialien ergibt sich das Problem
der Gleitfähigkeit der innersten Materialbahn auf dem Dorn der Wickelmaschine. Sofern
die beschichtete Materialbahn nicht die notwendige Gleitfähigkeit besitzt, werden
Gleitmittel verwendet, die entweder auf den Dorn oder auf die Materialbahn aufgetragen
werden. Hierdurch entstehen nicht nur zusätzliche Kosten für das Gleitmittel und
dessen Auftragung, sondern weitere Kosten, um das Gleitmittel aus der fertig
gewickelten
Hülse zu entfernen. Insbesondere bei der Weiterverarbeitung der Hülsen zur Herstellung
von Dosen für empfindliche Materialien scheidet eine große Anzahl preiswerter Gleitmittel
aus, da sich Gleitmittelreste in der fertigen Dose nicht vermeiden lassen.
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Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß
ein hoher Material- und Arbeitsaufwand erforderlich ist, um die Hülsen und damit
deren Abschnitte für die Dosenherstellung ausreichend abzudichten. Beim bekannten
Verfahren wird eine gewisse Dichtigkeit dadurch erreicht, daß die innere Materialbahn
überlappend angeordnet ist.
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Unter der Voraussetzung einer ordnungsgemäßen Verklebung ergibt sich
eine befriedigende Dichtigkeit, die jedoch infolge der Dochtwirkung der Materialbahn
nicht hundertprozentig sein kann. Eine hundertprozentige Dichtigkeit kann nur durch
Umfalzen der innersten Materialbahn erzielt werden, weil hierdurch eine Dochtwirkung
ausgeschlossen wird. Neben einem erheblichen Arbeitsaufwand besitzt jedoch sowohl
das Überlappen als auch das Umfalzen der innersten Materialbahn den Nachteil, daß
die Verdoppelung bzw. Verdreifachung des Materials selbst bei dickeren Wandstärken
auf der Außenseite der Hülse zu häßlichen Markierungen führt. Um diese zu beseitigen,
ist ein zusätzlicher Schleifvorgang erforderlich, der neben dem Arbeitsaufwand das
Problem der Entfernung des Schleifstaubes mit sich bringt. Jedes Überlappen und
Umfalzen führt jedoch zu einem höheren Materialaufwand, der bei 5 - 10 % des Materialverbrauches
für die innerste Materialbahn liegt, die zudem wegen der Verwendung eines beschichteten
Materials besonders teuer ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
wendelförmig gewickelter Hülsen zu schaffen, das unter Vermeidung der voranstehend
dargelegten Nachteile des bekannten Verfahrens bei einfachstem Verfahrensablauf
die Herstellung hundertprozentig dichter Hülsen ohne die Notwendigkeit einer Überlappung
oder Umfalzung der innersten Materialbahn und bei Einsatz preiswerter Materialien
gestattet.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die erste dem Dorn zugeführte Materialbahn mindestens auf ihrer
der Oberfläche des Dornes zugewandten Seite unmittelbar vor dem Erreichen des Dornes
mit einem erhitzten Material beschichtet wird, das durch Aufheizen des Dornes auf
einer die erforderliche Gleitfähigkeit der Materialbahn auf dem Dorn bewirkenden
Temperatur gehalten wird und nach dem Erkalten eine Abdichtung der Innenlage der
Hülse bewirkt.
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Als Beschichtungsmaterial wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
ein Schmelzklebstoff (hot-melt) verwendet, der in flüssigem Zustand eine hohe Gleitfähigkeit
besitzt und im erkalteten Zustand eine aroma-, wasserdampf-und gasdichte Versiegelung
bewirkt. Erfindungsgemäß wird die innerste Materialbahn überlappungsfrei auf einen
Dorn aufgewickelt und der zwischen den einzelnen Windungen entstehende Stoß oder
Spalt durch das Beschichtungsmaterial ausgefüllt und abgedichtet.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren können auch zur Herstellung
der
innersten Materialbahn preiswerte Trägermaterialien, beispielsweise Schrenzpapier
oder Kraftpapier, verwendet werden, so daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht
von der Verwendung teurer beschichteter Materialien abhängig ist. Die Beschichtung
erfolgt kostengünstig unmittelbar vor dem Zuführen des Trägermaterials auf den Dorn,
so daß auch aufwendige Vorrichtungen zur Erzeugung der Beschichtung entfallen. Durch
die erfindungsgemäße Beschichtung der innersten Materialbahn unmittebar vor deren
Erreichen des Dornes wird der weitere Vorteil erreicht, daß das erhitzte Beschichtungsmaterial
im Zusammenwirken mit dem aufgeheizten Dorn beim Aufwickeln der innersten Materialbahn
auf den Dorn als Gleitmittel dient und somit zusätzlich zu der Beschichtungsfunktion
eine zweite Funktion erfüllt. Hierbei ist es erforderlich, die Temperatur des Beschichtungsmaterials
sowohl im Hinblick auf dessen Gleiteigenschaften als auch auf die Eigenschaften
des Trägermaterials und die Wickelgeschwindigkeit zu wählen.
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Da beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Überlappen oder gar Umfalzen
der innersten Materialbahn inf64e der erfindungsgemäßen Beschichtung entfallen kannswird
nicht nur eine Materialersparnis zwischen 5 - 10 % der innersten Materialbahn erzielt,
sondern der Einsatz spezieller Vorrichtungen zum Überlappen oder Umfalzen überflüssig;
auch der Einsatz eines Anschleifgerätes entfällt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren
wird nämlich der Stoß oder Spalt zwischen den einzelnen Windungen der innersten
Materialbahn unabhängig von dessen Größe vom gleitfähigen
Beschichtungsmaterial
ausgefüllt, so daß ohne den Einsatz irgendeines zusätzlichen Produktes und/oder
Gerätes eine Dochtwirkung vermieden und eine absolut zuverlässige Abdichtung erzielt
wird, die je nach Verwendung des Beschichtungsmaterials aroma-, wasserdampf-, gas-
und fettdicht ist. Beim erfindungsgemäßen Vedahren werden an die Qualität der Beschichtung
der innersten Materialbahn keine hohen Ansprüche gestellt, da durch das Zusammenwirken
der innersten Materialbahn mit dem aufgeheizten Dorn eine gewisse Verteilung des
Beschichtungsmaterials auf dem Dorn erfolgt, die nicht nur zu einem zuverlässigen
Verschließen von Spalten und Fugen, sondern gleichzeitig auch zu einer Vergleichmäßigung
der Beschichtungsdicke führt.
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Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
von Dosen, die aus Abschnitten der Hülse und auf deren Öffnungen mit Hilfe einer
Deckelverschließmaschine aufgebrachte Deckel gebildet werden, ist es erfindungsgemäß
vorteilhaft, daß beim Anrollen der Deckel an die Hülsenabschnitte das Beschichtungsmaterial
der innersten Materialbahn durch Beheizung der Rollen erweicht wird und daß nach
dem Aufbringen der Deckel das wieder erstarrende Beschichtungsmaterial die Fugen
zwischen Hülsenabschnitt und Deckel abdichtet, so daß die erfindungsgemäß hergestellten
Dosen nicht nur hinsichtlich des Hülsenabschnittes, sondern auch bezüglich des eingesetzten
Deckels bzw.
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Bodens absolut dicht sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren soll anschließend anhand einer Wickelvorrichtung
sowie einer hierauf gewickelten Hülse erläutert werden, und zwar zeigt: Figur 1
eine schematische Ansicht einer Wickelvorrichtung und Figur 2 eine perspektivische,
teilweise geschnittene Ansicht einer auf der Vorrichtung nach Figur 1 gewickelten
Hülse.
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Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Vorrichtung nach Figur 1
besitzt einen Dorn 1, welcher nach einer Seite frei auskragend an einem Dornlager
2 befestigt ist. Auf diesen stationären Dorn 1 werden mehrere mit Klebstoff versehene
Materialbahnen wendelförmig aufgewickelt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
werden neben einer Innenbahn 3 drei weitere Materialbahnen 4a, 4b und 4c auf gewickelt.
Jede dieser Materialbahnen 3, 4a, 4b und 4c wird von einer Rolle 5 abgezogen.
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Zum Antrieb der wendelförmig auf den Dorn 1 gewickelten Materialbahnen
3, 4a, 4b und 4c dient ein Wickelriemen 6, der die aus den Materialbahrm gewickelte
Hülse 7 in einem Bereich umschlingt, in dem der Leim der Materialbahnen bereits
abgebunden ist, so daß der durch den Wickelriemen 6 auf die Hülse 7 ausgeübte Kraftangriff
nicht zu Verschiebungen der einzelnen Materiallagen der Hülse 7 führt.
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Der Wickelriemen 6 ist über zwei Wickeltrommeln 8 geführt, von denen
mindestens eine angetrieben ist.
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Um die aus mehreren Materialbahnen gewickelte Hülse 7 in
einzelne
Abschnitte 7 a zu zerteilen, ist eine Trennvorrichtung 9 vorgesehen, die beim dargestellten
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eine von einem Motor 9a über einen Riemen 9b angetriebene
Trennscheibe 9c umfaßt. Die Trennvorrichtung 9 wird entsprechend der Darstellung
des Doppelpfeiles in Egur 1 während des Einsatzes der Trennscheibe 9c mit der Vorschubgeschwindigkeit
der Hülse 7 bewegt, um einen rechtwinklig zur Hülsenlängsachse verlaufenden Schnitt
zu erzielen. Nach Durchtrennen der Hülse 7 und Zurückziehen der Trennscheibe 9c
aus dem Bereich der Hülse 7 wird die Trennvorrichtung 9 entgegen der Vorschubgeschwindigkeit
der Hülse 7 in eine Ausgangsstellung zurückbewegt, bevor ein erneuter Einsatz erfolgt.
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Die Innenbahn 3, welche als erste dem Dorn 1 zugeführt wird, wird
auf ihrer der Oberfläche des Dornes 1 zugewandten Seite unmittelbar vor dem Erreichen
des Dornes 1 mit einem erhitzten Material beschichtet. Zu diesem Zweck wird die
Innenbahn 3 durch eine Beschichtungsvorrichtung 10 geführt, die das erhitzte Material
enthält. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind als Beispiel
für die Ausbildung einer derartigen Beschichtungsvorrichtung 10 eine Umlenkwalze
lOa und eine Auftragwalze lOb zu erkennen. Die Auftragwalze lOb sorgt für einen
gleichmäßigen Auftrag des erhitzten Materials auf die UYcerseite der Innenbahn 3.
Selbstverständlich ist die Beschichtungsvorrichtung 10 mit einer thermostatisch
gesteuerten Heizung versehen, deren Temperatur einstellbar ist.
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Durch die Beschichtung der dem Dorn 1 zugewandten Seite der Innenbahn
3 mit dem erhitzten Material und durch
Aufheizen des Dornes 1 wird
das Material auf einer die erforderliche Gleitfähigkeit der Innenbahn 3 auf dem
Dorn 1 bewirkenden Temperatur gehalten. Nach dem Erkalten bewirkt das Material eine
Abdichtung der Innenlage 3 der Hülse 7 sowohl gegenüber den benachbarten Windungen
als auch gegenüber der sich anschließenden Materialbahn 4a.
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Dieser Sachverhalt ist in Figur 2 dargestellt. Diese teilweise in
Längsrichtung geschnittene Darstellung zeigt die wendelförmig gewickelte Innenbahn
3, die diese Innenbahn 3 außen umgebende Materialbahn 4a und die wiederum außen
liegende Materialbahn 4b. Auf die Darstellung der weiteren Materialbahn 4c wurde
in Figur 2 verzichtet.
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Durch das auf die Innenseite der Innenbahn 3 aufgetragene Beschichtungsmaterial
wird das Innere der Hülse 7 mit einer Beschichtung 11 versehen, deren Material auch
die Spalten 12 ausfüllt, welche sich zwangsläufig beim wendelförmigen Aufwickeln
der Innenbahn 3 auf den Dorn 1 in axialer Richtung der Hülse 7 zwischen den einzelnen
Windungen der Innenbahn 3 ergeben. Die Beschichtung 11 sorgt somit für eine zuverlässig
Abdichtung der Hülse 7, ohne daß ein Überlappen oder gar Falzen der Innenbahn 3
erforderlich ist. Beispielsweise durch die Verwendung eines Schmelzklebstoffes als
Beschichtungsmaterial kann auf diese Weise eine aroma -, wasserdampf- und gasdichte
Versiselung bewirkt werden.