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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versehen einer Hülse, insbesondere
aus flächigem Faserstoff wie Papier, mit einer vorgeformten Auskleidung sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Es ist bekannt, zylindrische Hülsen aus Papier mit einer Auskleidung
aus dünner Aluminium-Folie als Mantel für aromadichte Behälter dadurch herzustellen,
daß die Aluminium-Folie und das Papiermaterial nacheinander spiralig auf einen Dorn
abgewickelt werden, von dem sie nach gegenseitiger ausreichender Verbindung axial
abgezogen werden. Es gibt Behälterherstellungsverfahren, die sich nur schwer an
das Spiral-Wickelverfahren automatisch anschließen lassen. Die Aufgabe der Erfindung
besteht daher in der Schaffung eines anderen Verfahrens zum Auskleiden einer Hülse.
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Die erfindungsgemäße Ldsung besteht darin, daß die vorgefertigte Hülse
über das Außenmaß der gleichfalls vorgefertigten Auskleidung rückstellbar aufgeweitet
und über die von einem Träger gehaltene Auskleidung geschoben und auf diese auf
schrumpfen gelassen wird.
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Dieses Verfahren erlaubt trotz diskontinuierlicher Arbeitsweise, die
im Hinblick auf taktweise durchgeführte anschließende Arbeitsschritte in vielen
Fällen vorteilhaft ist, die Behandlung auch empfindlichen Auskleidungsmaterials
wie z. B. sehr dünner Aluminium-Folien, weil die Auskleidung nach deren Formung
auf dem Trägerdorn nicht manipuliert zu werden braucht.
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Die Erfindungshöhe dieser Maßnahme beruht darauf, daß man im allgemeinen
beim Einbringen einer Auskleidung in eine äußere Hülse den Auskleidungsteil im Durchmesser
verringert,
Glawe, Delfs, Moll S Partner - p p-91* 79 - Seite 3
um ihn in die Hülse einbringen zu können; denn es ist im allgemeinen leicht möglich,
den Durchmesser eines Hohlteils zu verringern, während der Durchmesser des Außenteils
als feststehend betrachtet wird Nun haben aber die nächsten Hülsenwerkstoffe und
insbesondere diejenigen aus Papier und ähnlichen flächigen Faserstoffen die Eigenschaft,
daß sie sich bei Einhaltung bestimmter, dem Fachmann bekannter Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen
bis zu einem gewissen Grade reversibel dehnen lassen, wobei die Rückstellung nicht
etwa wie bei ideal elastischen Werkstoffen plötzlich erfolgt, sondern je nach Material,
Temperatur und Feuchtigkeit sowie je nach der Dauer der voraufgehenden Dehnung langsam.
Dieser Umstand wird von der Erfindung ausgenutzt, indem die Hülse kurzzeitig in
solcher Weise gedehnt wird, daß ihr Innendurchmesser am Ende der zum Überschieben
erforderlichen Zeitspanne noch ausreichend größer ist als der Außendurchmesser der
auf einem Dorn gehaltenen Auskleidung.
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Damit Papierhülsen in der gewünschten Weise gedehnt werden können,
werden sie zweckmäßig in einem Feuchtzustand von 8 - 10 % verarbeitet.
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Die Schrumpfung der Hülse ueber der Auskleidung kann gewünschtenfalls
durch Erwärmung beschleunigt werden.
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Zweckmäßigerweise wird einer der beiden Teile zuvor mit einem Verbindungsmittel
versehen, beispielsweise mit einem Auftrag eines Klebmittels oder mit einem Hotmelt,
der kurz vor dem Aufschieben der Hülse aktiviert wird.
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Da die Auskleidung während dieser Behandlung auf dem sie tragenden
Dorn aufgespannt oder jedenfalls formsicher gehalter ist, kann sie auch dann keinen
Schaden erleiden, wenn sie sehr empfindlich ist, wie dies beispielsweise bei Aluminium-Folien
mit einer Dicke der Größenordnung von 0,01 mm
Glawe, Delfs, Mo1Z
&:Part;ier-- sp~91-rO/79 - - Seite 4 w der Fall ist. Auch von den Schrumpfkräften
der Hülse, die den notwendigen Verbindungsdruck ergeben, droht ihr keine Gefahr,
da diese Kräfte von dem sie abstützenden Dorn übernommen werden.
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Die Anwendung des Verfahrens ist vornehmlich für zylindrische und
prismatische Hülsenformen vorgesehen. Sieann aber auch bei schwach konischen Formen
Vorteile bringen, wenn eine axiale Krafteinwirkung auf die Auskleidung der letzten
Phase des Aufschiebens vermieden werden soll.
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Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Trägerdorn für eine Auskleidungsfolie und einen Spreizdorn für eine
Hülse in koaxialer Anordnung, dessen Spreizstellung strichpunktiert angedeutet ist,
Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig0 1 während des Überschiebens der Hülse, Fig 3 die
schematische Darstellung einer Maschine zum Herstellen von Becherbehältern unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Auskleidungsverfahrens.
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Der Dorn 1 trägt gemäß Fig. 1 und 2 die Auskleidungsfolie 2, die beispielsweise
aus einer dünnen, um den Dorn gewickelten und im Bereich ihrer überlappenden Seitenkanten
dampfdicht versiegelten Aluminium-Folie besteht. Der Dorn 1 ist nicht nur Träger
der Folie in der Auskleidungsstation sondern dient auch zum Wickeln und zum Versiegeln
der Folie, also zu deren Vorformung.
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Dem Dorn 1 steht in der Auskleidungsstation der Spreizdorn 3 für die
Hülse 4 gegenüber, die ebenfalls aus einem überlappend
Glawe, Delfs,
Möll &-Patner - p^-91-10/79 - Seite 5 versiegelten, auf den Dorn gewickelten
Papierzuschnitt bestehen mag. In manchen Fällen kann der Spreizdorn 3 derselbe Dorn
sein, der zuvor zum Wickeln und Versiegeln der Hülse benutzt wurde. Jedoch ist im
Bereich der Hülse, die leichter handhabbar ist als die Auskleidungsfolie, auch ein
Dornwechsel denkbar.
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Der Spreizdorn 3 besteht aus mehreren Segmenten 5, die eine konische
Bohrung 6 enthalten, in der sich zumindest in der Übergangsstation ein Konus 7 befindet,
der im Verhältnis zu den durch einen Ring 8 axial festgehaltenen Segmenten 5 in
Pfeilrichtung 9 durch nicht gezeigte Antriebsmittel verschoben werden kann,um die
Segmente des Spreizkorns 3 radial nach außen zu verschieben, um die Hülse aufzuweiten,
wie es' strichpunktiert in Fig. 1 angedeutet ist.
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Mindestens in der Ubergabestation ist dem Spreizkorn 3 eine Überschiebeeinrichtung
10 zugeordnet, die die Hülse nach deren Aufweitung erfaßt und axial in Pfeilrichtung
11 über die auf dem Dorn 1 befindliche Auskleidung 2 schiebt. Es können nicht dargestellte
Führungseinrichtungen vorgesehen sein, die für die koaxiale Führung der Hülse während
des Überschiebens sorgen, damit sie nicht vorzeitig mit der Auskleidung in Berührung
kommt Statt des Vorhandenseins solcher Führungen kann auch die Überschiebeeinrichtung
so ausgebildet sein, daß sie die Hülse während des Überschiebens koaxial hält. Schließlich
kann auch der Spreizdorn als solcher die Führung der Hülse während des Überschiebens
übernehmen, indem der Spreizdorn na-h dem Aufweiten nicht sofort auf dem ursprünglichen
Durchmesser zurückgenommen wird sondern zunächst nur soweit im -Durchmesser reduziert
wird, daß die Hülse zwar axial darauf verschoben werden kann, aber ausreichend von
ihm geführt wird.
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In vielen Fällen ist eine Führung der Hülse auch gänzlich unnötig.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise. Nachdem der
Glawe,
Delfs, Me zu ParXne~ - p q110/79 - Seite 6 Trägerdorn 1 und der Spreizdorn 3 mit
den vorgeformten Teilen 2 und 4 in der Auskleidungsstation in koaxiale Stellung
gelangt sind, wird der Spreizdorn durch axiale Verschiebung des Konus 7 aufgespreizt.
Diese Spreizung kann auch schon während der Bewegung des Spreizdorns in die Auskleidungsstation
stattfinden. Die Dauer und das Ausmaß der Spreizung werden so bestimmt, daß die
nachfolgende Schrumpfung der Hülse ausreichend Zeit zum Überschieben läßt. Die Aufspreizung
wird dann ruckartig zurückgenommen, und sofort wird die Hülse 4 von der Überschiebeeinrichtung
10 ergriffen und gemäß Fig. 2 auf die auf dem Dorn 1 befindliche Auskleidung 2 geschoben
Dort schrumpft die Hülse auf die Auskleidung auf, wobei dieser Schrumpfungsvorgang
durch Erwärmung beschleunigt werden kann Dabei vollzieht sich die Verbindung zwischen
Auskleidung und Hülse, beispielsweise durch Abkühlung eines zuvor aktivierten Hotmelt
auf der Innenseite der Hülse oder auf der Außenseite der Auskleidung0 Die beiden
Teile bilden eine leicht manipulierbare und daher gemeinsam weiterverarbeitbare
Einheit.
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Eine Maschine zum Herstellen von Behältern unter Verwendung einer
nach dem obigen Verfahren ausgekleideten Hülse kann beispielsweise gem. Fig. 3 gestaltet
sein An einem ersten Drehtisch 12 läuft schrittweise eine Mehrzahl von Trägerdornen
1 in Pfeilrichtung um In einer Einführungsstation 13 werden Zuschnitte 14 von Aluminium-Folie
auf den jeweils in dieser Station befindlichen Trägerdorn aufgewickelt und in der
folgenden Station 15 im Überlappungsbereich 16 versiegelt Benachbart dem Drehtisch
12 ist ein zweiter Drehtisch 17 mit einer Mehrzahl von Spreizdornen 3 vorgesehen.
Diese werden in einer Einführungsstation 18 mit einem Kartonzuschnitt 19 bewickelt,
der in der Station 20 im Überlappungsbereich 21 geschlossen wird.
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In der Station 22 fluchten die Dorne beider Drehtische mitein-
Glawe,
Delfs, öli'&-Part T.L 9110/79 - Seite 7 ander. Hier werden die auf dem zweiten
Drehtisch 17 gebildeten Hülsen 4 vorgeschoben auf die Trägerdorne des ersten Drehtischs;
es handelt sich also um die Auskleidungsstation. Dieser können am ersten Drehtisch
12 weitere Bearbeitungsstationen folgen, beispielsweise eine Station 23 zum Einsetzen
eines Bodens, eine Station 24 zum Verbördeln des Hülsenrands mit dem Boden'und eine
Station 25 zur Übergabe der gebildeten Behälter an eine nicht gezeigte Verpackungsmaschine.
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Der Begriff "aufschieben" soll im Rahmen der Erfindung lediglich die
Relativbewegung der Hülse 4 zu der Auskleidung 2 und dem Trägerdorn 1 andeuten.
Sie ist nicht im Sinne einer Absolutbewegung bei ruhender Auskleidung auszulegen.
Im Rahmen der Erfindung ist daher das Aufschieben der Hülse auf die Auskleidung
auch in solcher Weise möglich, daß der Trägerdorn 1 mit der Auskleidung 2 in die
ruhende Hülse 4 eingeschoben wird.
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