DE3013098A1

DE3013098A1 - Schneidwerkzeug zum einbringen einer aufreisskerbe in die etikettenschicht eines mehrschichtbehaelters

Info

Publication number: DE3013098A1
Application number: DE19803013098
Authority: DE
Inventors: James P Baum; Hugh H Roder
Original assignee: Boise Cascade Corp
Current assignee: Officemax Inc
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-03
Publication date: 1980-10-30
Also published as: FR2453715A1; GB2047601B; GB2047601A; US4217693A

Description

HOEGER₁; STELL RECHT &.PARTNER

PATENTANWÄLTE 3013 Q 98

UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTQART 1

A 44 075 u Anmelderin: Boise Cascade

u - 183 Corporation,

31. März 1980 One Jefferson Square,

Boise, Idaho 83728/USA

Beschreibung

Schneidwerkzeug zum Einbringen einer Aufreißkerbe in die Etikettenschicht eines Mehrschichtbehälters

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug zum Einbringen einer Aufreißkerbe vorbestimmter Tiefe in die Etikettenschicht eines Mehrschichtbehälters mit einem ringförmigen Schneidmesser und einer Halterung für dieses Schneidmesser, welche eine Drehung des Schneidmessers um eine Drehachse ermöglicht.

Die Verwendung von Mehrschichtbehältern zur Verpackung von Produkten wie beispielsweise Keks-Teig oder dergleichen ist beispielsweise aus den US Patenten 2 793 126, 2 793 127 und 3 144 193 bekannt. Wie in der US-Patentschrift 3 144 193 beschrieben, wird auf der Außenfläche eines rohrförmigen Mehrschi chtbehäl ter s neben einem Verschlußglied aus Metall ein kontinuierlicher Umfangsschnitt eingebracht, der vollständig durch die Etikettenschicht hindurchreicht, so daß an einem Ende der Etikettenschicht eine dreieckförmige Aufreißlasche gebildet wird. Mittels dieser Aufreißlasche kann die äußere Etikettenschicht von der Wand des Behälters abgezogen werden, so daß man den Behälter öffnen kann.

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Diese bekannten Mehrschichtbehälter weisen jedoch eine Reihe von strukturellen und funktioneilen Nachteilen auf. Im Falle der Mehrschichtbehälter mit einem durchgehenden Umfangsschnitt führt dieser um den ganzen Behälter herum, wobei die aneinandergelegten Kanten des schraubenförmigen Saumes der Wandschicht aus Karton einen kritischen, geschwächten Bereich im Bereich der Schnittstelle bilden . An dieser Stelle ist die innere Schicht des Behälters das einzige Material., welches das unter Druck stehende Produkt im Behälter hält. Wenn dieser Umfangsschnitt in die Wand des Mehrschichtbehalters eingebracht wird, dann reicht das Schneidwerkzeug normalerweise nicht nur durch die Etikettenschicht hindurch, sondern dringt auch teilweise in die darunterliegende Kartonschicht ein (und zwar in eine Tiefe von 0,025 cm und mehr), wodurch die Wand des Behälters am Umfang geschwächt wird. Auße dem werden faserige Teilchen gebildet, die schließlich das im Behälter enthaltene Produkt verunreinigen können. Schließlich dringt bei einem in dieser Weise mit einem Schnitt versehenen Behälter Feuchtigkeit, die sich durch Kondensation auf der Außenfläche des Behälters bildet, in den Schnitt ein und damit in die faserige Kartonschicht. Auch dies·schwächt' die Stabilität des Behälters,und in manchen Fällen führt dies dazu, daß der Behälter an der schraubenförmigen Saumlinie aufplatzt.

Um diese Nachteile zu vermeiden, werden im US Patent 4 091 ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei welchen in die Etikettenschicht vor dem Aufwinden derselben auf die Kartonschicht ein Laschenschnitt eingebracht wird. In dem US Patent 4 100 846 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtbehälters beschrieben, bei welchem ein Teilumfangsschnitt in die Etikettenschicht eingebracht wird, bevor diese auf die Behälterwand aufgewickelt wird.

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Obwohl diese Behälter im großen und ganzen zufriedenstellend sind, haben sie doch noch einige der oben beschriebenen Nachteile. Es bleibt die kritische Schwächung des Schnittbereiches zwischen der ümfangsschnittlinie und den aneinanderliegenden Kanten des schraubenförmigen Saumes der Wandschichten, und es bleiben die Gefahr einer Verunreinigung und die Feuchtigkeitsprobleme.

Aus diesem Grund ist vorgeschlagen worden, die ümfangsschnittlinie in der Etikettenschicht eines Mehrschichtbehälters durch eine Aufreißkerblinie zu ersetzen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung,eine Vorrichtung zur Einbringung einer solchen Aufreißkerblinie in die Etikettenschicht eines Mehrschichtbehälters vorzuschlagen, mit welcher in die bereits auf den Behälter aufgebrachte Etikettenschicht eine Kerblinie genau vorbestimmter Tiefe eingebracht werden kann. Die Tiefe der Kerblinie muß dabei genau steuerbar sein, so daß sie tief genug ist, um ein Aufreißen der Etikettenschicht längs der Kerblinie beim öffnen des Behälters zu ermöglichen, jedoch darf sie nicht so tief sein, daß sie in die darunterliegende Kartonschicht eindringt.

Diese Aufgabe wird bei einem Schneidwerkzeug der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halterung einen ringförmigen Messerträger mit einer ringförmigen Verlängerung an einer Seite umfaßt, auf welcher das Schneidmesser gehalten ist, wobei der Außendurchmesser der Verlängerung dem Innendurchmesser des Schneidmessers entspricht, daß der Messerträger auf der anderen Seite als Flansch ausgebildet ist, wobei dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des Schneidmessers, daß die äußere ümfangsflache des Flansches als Anlagefläche dient, die beim Einbringen des Schnittes an der Etikettenschicht anliegt, daß Mittel vorgesehen

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sind/ die das Schneidmesser in Berührung mit dem Flansch halten, wobei diese Mittel ein ringförmiges, die ringförmige Verlängerung konzentrisch umgebendes, an einem der Schneidkante benachbarten Bereich des Schneidmessers an diesem anliegendes Fixierelement sowie Mittel zum Verbinden des Messerträgers mit dem Fixierelement umfassen, und daß der Außendurchmesser des Fixierelementes kleiner ist als der des Flansches, so daß bei Drehung des Werkzeuges relativ zum Behälter und bei Anlage des Flansches an der Etikettenschicht des Behälters die äußere ümfangsflache des Fixierelementes sich im Abstand von der Etikettenschicht befindet, während das Schneidmesser in die Etikettenschicht so tief eindringt, wie es der Differenz der äußeren Radien des Schneidmessers und des Flasches entspricht.

Vorteilhaft ist es, wenn zur Verbindung des Messer-trägers und des Fixierelementes letzteres auf die Verlängerung aufschraubbar ist.

Der Messerträger weist vorzugsweise eine konzentrisch angeordnete, ringförmige Lagerung auf.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Schneidwerkzeuges ist vorgesehen, daß längliche Positionierstifte durch ausgerichtete öffnungen in dem Schneidmesser und im Flansch hindurchgehen.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn die dem Schneidmesser zugewandte Seite des Fixierelementes in ihrem zentralen Bereich eine rückspringende Ausnehmung aufweist, deren Außendurchmesser größer ist als der radiale Abstand der Positionierstifte von der Drehachse des Messerträgers.

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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Schneidwerkzeug;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2 - 2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine DetailSchnittansicht des äußeren Schneidbereichs des Werkzeuges;

Fig. 4 eine Schnittansicht des Messerträgers und

Fig. 5 eine Schnittansicht des ringförmigen Fixiere lernentes.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfaßt das Schneid- und Kerbwerkzeug 2 ein ringförmiges Schneidmesser 4 und eine Schneidmesserhalterung zur Drehaufnahme des Schneidmessers, welches um eine Achse drehbar ist, die parallel zu dem Kern verläuft, auf welchen der Mehrschichtbehälter gewickelt wird. Die Messerhalterung umfaßt einen ringförmigen Messerhalter 6 sowie ein ringförmiges Fixierelement 8. Wie aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich, weist der ringförmige Messerhalter an einem Ende eine ringförmige Verlängerung 6 a auf, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Fixierelementes 8 entspricht. Am anderen Ende ist der Messerhalter 6 in Form eines Ringflansches 6b ausgebildet. Das ringförmige Fixierelement 8 kann konzentrisch auf die ringförmige Verlängerung 6a aufgebracht werden (Fig. 5). Wie weiter unten noch ausführlich dargelegt wird, weist die dem Flansch 6b zugewandte Seite des Fixierelementes eine rückspringende Ausnehmung 14 auf.

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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann das Schneid- oder Kerbwerkzeug schnell und einfach zusammengebaut werden. Das ringförmige Schneidmesser 4 ist konzentrisch auf die ringförmige Verlängerung 6a des Messerträgers aufgesetzt und liegt am Ringflansch 6b des Messerträgers an. Dann wird das Fixierelement 8 konzentrisch über die Verlängerung 6a gesetzt und mit dem Träger 6 verbunden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Fixierelement 8 auf die ringförmige Verlängerung 6a aufgeschraubt. Wenn die Anordnung zusammengebaut ist/ presst das Fixierelement 8 das Schneidmesser 4 gegen den Flansch 6b, so daß das Schneidmesser in der gewünschten Kerbposition fixiert ist.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist der Radius R- des Schneidnessers 4 größer als der Radius R₃ des Ringflansches 6b, der wiedf -um größer ist als der äußere Radius R₃ des Fixierelementes 8. Wie weiter unten noch genauer erläutert wird, ist die Tiefe der in die Etikettenschicht des Mehrschichtbehälters eingeschnittenen Kerblinie durch die Differenz zwischen den Radien R- des Schneidmessers 4 und des Radius R₂ des Ringflansches 6b gegeben.

Das Schneid- und Kerbwerkzeug 2 kann leicht auseinander-genommen werden _t in-dem man das ringförmige Fixierelement 8 von der ringförmigen Verlängerung 6a abschraubt und das Schneidmesser 4 entnimmt. Wenn ein Schneidmesser stumpf geworden ist, kann es schnell ersetzt werden. Wenn eine abweichende Tiefe der Kerblinie gewünscht wird, kann ein Schneidmesser mit einem unterschiedlichen Radius eingesetzt werden.

Das Schneidwerkzeug umfaßt ein ringförmiges Lager 16, welches konzentrisch im Messerträger 2 gelagert ist (Fig. 2). Dieses Lager ist mit dem Messerträger in geeigneter Weise

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verbunden, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Gewindeverbindung und ermöglicht die Drehung des Schneidwerkzeuges um die Achse.

In dem in den Figuren 1 und 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Schneidwerkzeug weiterhin eine Anzahl von länglichen Positionierstiften 18 auf, die durch ausgerichtete öffnungen 20 und 22 im Schneidmesser 4 bzw. im Ringflansch 6b hindurchtreten. Diese Positionierstifte dienen dazu, das Schneidmesser während des Schneidevorganges genau konzentrisch zum Messerträger 6 zu stabilisieren und festzulegen, so daß ein Schnitt mit genau vorbestimmter, gleichmäßiger Tiefe während der gesamten Drehung des Schneidwerkzeuges erzielt werden kann. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, befinden sich die Positionierstifte in einem radialen Abstand d von dem Zentrum des Schneidwerkzeuges und führen durch das Schneidmesser 4 hindurch in die ringförmige, rückspringende Ausnehmung 14, die sich im Fixierelement 8 befindet. Der Radius der Ausnehmung 14 ist dabei größer als der Abstand d.

Die ringförmige, rückspringende Ausnehmung 14 in der dem Schneidmesser 4 zugewandten Seite des Fixierelernentes 8 hat zwei Aufgaben. Zunächst bildet die Ausnehmung hinter dem Schneidmesser eine Aufnahme für die Positionierstifte 18. Darüber hinaus führt sie dazu, daß das Schneidmesser durch das Fixierelement 8 in dem der Schneidkante benachbarten Bereich festgehalten und fixiert werden kann.

Das beschriebene Schneidwerkzeug kann an einer automatischen Zuschneidemaschine angeordnet sein, die längs einer Achse aufgestellt ist, die neben einem Wickelkern parallel zu diesem steht. Auf diesen Wickelkern wird der rohrförmige Mehrschichtkörper aufgewickelt. Nach dem Aufwickeln wird die

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automatische Abschneidevorrichtung, die auch das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug umfaßt, zur Bearbeitung des rohrförmigen Mehrschichtkörpers eingeschaltet. Während der Kern sich weiter dreht, schneidet die automatische Abschneidmaschine den Mehrschichtkörper in Einzelabschnitte und kerbt das erfindungsgemäße Schneid- oder Kerbwerkzeug die Etikettenschicht L in jedem der Abschnitte bis zu einer vorbestimmten Tiefe. Man erkennt, daß man für jeden Abschnitt, der von den endlosen Mehrschxchtkörper auf dem Kern abgeschnitten wird, ein eigenes Schneid- oder Kerbwerkzeug benötigt. Auf diese Weise kann eine Anzahl von Behälterabschnitten gleichzeitig abgeschnitten und mit einer Kerblinie versehen werden.

E-iim Einbringen der Kerblinie rollt die Außenfläche des FlanLjhes an der Außenfläche der Etikettenschicht des Mehrschi chtbehälters ab, wobei das Schneidmesser die Etikettenschicht in der vorbestimmten Tiefe einschneidet bzw. einkerbt. Die Außenfläche des Fixierelementes kommt dabei mit der Etikettenschicht nicht in Berührung, da der Außendurchmesser des Fixierelementes kleiner ist als der des Ringflansches. Dadurch kann eine saubere Kerblinie in die Etikettenschicht eingeschnitten werden. Ein Verschieben und Zusammendrücken der Etikettenschicht während des Schneidvorganges wird dadurch vermieden. Weiterhin wird auf der Etikettenschicht kein unerwünschter Abdruck erzeugt, da nur der sehr schmale Bereich des Messerträgers, d.h. die Breite des Ringflansches, beim Einbringen des Schnittes an der Etikettenschicht anliegt.

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Leerseite

Claims

HOEGER1 STELLRECHT & F'ARTNER UHLANDSTRASSE 14 c d 7ooo Stuttgart ι A 44 075 u Anmelderin: Boise Cascade u - 183 Corporation, 31. März 19 80 One Jefferson Square, Boise, Idaho 83728/üSA Patentansprüche :

1. Schneidwerkzeug zum Einbringen einer Aufreißkerbe vorbestimmter Tiefe in die Etikettenschicht eines Mehrschichtbehälters mit einem ringförmigen Schneidmesser und einer Halterung für dieses Schneidmesser, welche eine Drehung des Schneidmessers um eine Drehachse ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen ringförmigen Messerträger (6) mit einer ringförmigen Verlängerung (6a) an einer Seite umfaßt, auf welcher das Schneidmesser (4) gehalten ist, wobei der Außendurchmesser der Verlängerung (6a) dem Innendurchmesser des Schneidmessers (4) entspricht, daß der Messerträger (6) auf der anderen Seite als Flansch (6b) ausgebildet ist, wobei dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des Schneidmessers (4), daß die äußere ümfangsflache des Flansches (6b) als Anlagefläche dient, die beim Einbringen des Schnittes an der Etikettenschicht anliegt, daß Mittel vorgesehen sind, die das Schneidmesser (4) in Berührung mit dem Flansch (6b) halten, wobei diese Mittel ein ringförmiges, die ringförmige Verlängerung (6a) konzentrisch umgebendes, an einem der Schneidkante benachbarten Bereich des Schneidmessers (4) an diesem anliegendes Fixierelement (8) sowie Mittel zum Verbinden des Messerträgers (6) mit dem Fixierelement (8) umfassen, und daß der Außendurchmesser des Fixierelementes (8) kleiner ist als der des Flansches (6b), so daß bei Drehung des Werk-

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zeuges (2) relativ zum Behälter und bei Anlage des Flansches (6b) an der Etikettenschicht des Behälters die äussere Umfangsfläche des Fixierelementes (8) sich im Abstand von der Etikettenschicht befindet, während das Schneidmesser (4) in die Etikettenschicht so tief eindringt, wie es der Differenz der äußeren Radien des Schneidmessers (4) und des Flansches (6b) entspricht.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Messerträgers (6) und des Fixierelementes (8) letzteres auf die Verlängerung (6a ) aufschraubbar ist.

3. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger (6) eine konzentrisch angeordnete, ringförmige Lagerung (16) aufweist.

4. Schneidwerkzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß längliche Positionierstifte (18) durch ausgerichtete öffnungen (20, 22) in dem Schneidmesser (4) und im Flansch (6b) hindurchgehen.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schneidmesser (4) zugewandte Seite des Fixierelementes (8) in ihrem zentralen Bereich eine rückspringende Ausnehmung (14) aufweist, deren Außendurchmesser größer ist als der radiale Abstand der Positionierstifte (18) von der Drehachse des Messerträgers (6).

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