DE3637589A1 - Verfahren zum schliessen des endes einer tube sowie anlage zur anwendung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum schliessen des endes einer tube sowie anlage zur anwendung des verfahrensInfo
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Description
Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Verfahren zum
Schließen des Endes einer aus Kunststoff hergestellten oder aus
Aluminiumfolienschichten und Kunststoffschichten laminierten
Tube, die zur Aufbewahrung und Dosierung von z. B.
Zahnpaste oder Kosmetika benutzt wird, sowie eine Anlage zur
Anwendung des Verfahrens.
Man kennt heute hauptsächlich drei Typen von Tuben zur
Aufbewahrung und Dosierung von Zahnpaste oder Kosmetika oder
entsprechenden Mitteln. Früher waren Tuben aus Leichtmetall,
besonders aus Aluminium, üblich. Bei ihnen geschah das
Schließen des Tubenendes im allgemeinen so, daß daran mehrere
Falze angebracht wurden. Eine Naht dieser Art ist aber nicht sicher
genug, denn es kommt oft vor, daß die Aluminiumtube im Gebrauch
eben an der Naht des Tubenendes bricht.
Sehr üblich sind Kunststofftuben, in denen der Mantel ganz aus
elastischem Kunststoff gebildet ist. Eine solche Tube hat den
Vorteil, daß sie im Gebrauch ihre Form behält, wodurch sie, da
ihr Aussehen ästhetisch bleibt, für Kosmetika der weiblichen
Schönheitspflege sehr geeignet ist.
Heute werden allgemein auch Laminattuben benutzt, in denen der
Mantel aus aufeinanderlaminierten Kunststoffschichten und
Aluminiumfolienschichten besteht. Anders als bei einer ganz aus
Kunststoff hergestellten Tube verändert sich die Form einer Laminattube
im Gebrauch wegen der Aluminiumfolienschichten.
Als Kunststoffmaterial werden im allgemeinen Polyolefine, z. B.
LD- oder HD-Polyäthylen oder Polypropylen, verwendet. Das
Schließen des Endes einer Kunststoff- oder Laminattube erfolgt
gewöhnlich z. B. so, daß das offene Ende des im Querschnitt
wesentlich kreisförmigen oder ovalen Mantels weich erwärmt und
zugedrückt wird. Die gegeneinandergekommenen Seiten des Mantels
werden dadurch zusammengesiegelt. Die Festigkeit der Naht ist
dabei dieselbe wie die Einreißfestigkeit des Inneren,
zugesiegelten Kunststoffs. Sie kann aber nicht für ausreichend
gehalten werden, da die Längsnaht des Mantels der Tube, nach
neuesten Verfahren hergestellt, sogar zweimal soviel Druck
aushält wie das Ende der Tube.
Die Naht des Tubenendes wird u. a. von Aromen des in der Tube
befindlichen Stoffes, z. B. der Zahnpaste, geschwächt, die im
Laufe der Zeit an der Naht fressen. Man hat empirisch
feststellen können, daß die Festigkeit der Endnaht im halben
Jahr auf die Hälfte der ursprünglichen Festigkeit sinkt. Es ist
klar, daß solche Beobachtungen dazu Anlaß gegeben haben, den
Aufbau der Endnaht genauer zu untersuchen. Zum besseren
Verständnis der Erfindung und der mit ihr erzielten
Vorteile ist es angebracht, die Ursachen zu erklären, weshalb die
heutige Naht nicht hält.
Die Länge der Naht ist gewöhnlich ca. 5-10 cm. Nach dem
Schließen ist die Naht gleichmäßig und ihr Querschnitt
linienartig. Wenn in der Tube Druck gebildet wird, will die Naht
reißen, da die Festigkeit der Naht nicht ausreicht, zu
verhindern, daß sich die Wandungen des Mantels
auseinanderbewegen. Das Reißen wird im Laufe der Zeit auch von
obererwähnten Aromen, die an der Naht fressen, gefördert. Der
Riß wird mit ovalem Querschnitt größer, bis in der Naht des
Tubenendes eine Öffnung entsteht.
Der Zweck dieser Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, mit
dem das Ende einer Kunststoff- oder Laminattube so geschlossen
wird, daß es größere Beanspruchungen aushält als früher.
Außerdem ist der Zweck der Erfindung, eine Anlage zur Anwendung
des Verfahrens zu schaffen. Das der Erfindung entsprechende
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende einer
zumindest an einem Ende offenen Tube flachgedrückt, gefalzt und
gesiegelt wird, indem das gefalzte Ende zumindest auf der Seite, auf
der sich die Außenfläche des Falzes befindet, erwärmt wird und
der Falz und das übrige Teil des Tubenendes gegeneinandergedrückt
werden.
Eine günstige Anwendungsform des der Erfindung entsprechenden
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Tube auf
beiden Seiten gesiegelt wird.
Eine andere günstige Anwendungsform des der Erfindung entsprechenden
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende der
Tube vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, daß die
Seite des Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, kürzer ist,
weshalb nach dem Falzen das Ende des Falzes gleichmäßig ist.
Eine weitere günstige Anwendungsform des der Erfindung entsprechenden
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende
der Tube vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, daß die
Seite des Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, beachtlich
kürzer ist, weshalb sich nach dem Falzen und Siegeln die Außenfläche
des Falzes mit der Fläche des Mantels, die sich auf der Seite des
Falzes befindet, vereinigt.
Die Anlage zur Anwendung des der Erfindung entsprechenden
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlage ein
Fördergerät, das die hintereinander befindlichen Tuben in
vertikaler Stellung, das zu schließende Ende nach oben, in eine
Falzvorrichtung befördert, die das Ende der Tube falzt, und eine
Siegelungsvorrichtung, die aus mindestens einem Heißelement
sowie einer Presse besteht, gehören.
Eine günstige Anwendungsform der der Erfindung entsprechenden
Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlage nach der
Siegelungsvorrichtung Abkühl- und Stempelvorrichtungen angeordnet
sind.
Eine andere günstige Anwendungsform der der Erfindung
entsprechenden Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Fördergerät aus einem Schaumgummiband und einem Förderband
besteht.
Eine günstige Anwendungsform der der Erfindung entsprechenden
Anlage ist noch dadurch gekennzeichnet, daß die Falzvorrichtung
aus zwei nacheinander angeordneten Drehscheiben besteht.
Der der Erfindung entsprechend erreichte Schluß hat den Vorteil,
daß der Querschnitt des Tubenendes immer linienartig bleibt und
kein Reißen vorkommen kann, da sich die entgegengesetzten Seiten
des Mantels nicht auseinanderbewegen können. Die Ursache dafür
ist, daß auch außerhalb der Tube zwischen dem Falz und der Tube
eine Naht entsteht. Auch Aromen des in der Tube befindlichen
Stoffes können somit in den Schluß nicht eindringen. Der der
Erfindung entsprechende Schluß hält eine beachtlich größere
Beanspruchung aus als bekannte Nähte, da seine Festigkeit
die gleiche ist wie die Zugfestigkeit des ganzen Laminats.
Noch ein wichtiger Vorteil des der Erfindung entsprechenden
Verfahrens ist, daß das Schließen auf einer ununterbrochenen,
in derselben Richtung verlaufenden Bewegungsbahn erfolgt und
keine hin- und hergerichtete ruckartige Bewegungen erforderlich
sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand günstiger
Anwendungsformbeispiele erläutert, Wobei auf die
Zeichnungen hingewiesen wird, in denen
Fig. 1 eine Anlage, die das der Erfindung entsprechende Verfahren
anwendet, teilweise geschnitten von oben gesehen darstellt,
Fig. 2 den Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 dargestellt,
Fig. 3 den Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1
darstellt,
Fig. 4 den Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 darstellt,
Fig. 5 den Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 1 darstellt,
Fig. 6 den Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 1 darstellt,
Fig. 7 den Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 1
darstellt,
Fig. 8 den Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 1
darstellt,
Fig. 9 den Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 1 darstellt,
Fig. 10 eine bekannte Naht des Tubenendes geschnitten darstellt,
Fig. 11 einen Schluß des Tubenendes geschnitten darstellt, der
mittels des der Erfindung entsprechenden Verfahrens und einer
dieses Verfahren anwendenden Anlage gebildet ist, und
Fig. 12 eine andere günstige Anwendungsform der Erfindung darstellt.
Fig. 1 ist eine der Erfindung entsprechende Anlage teilweise
geschnitten von oben gesehen dargestellt. Zur Anlage gehören
Schaumgummibänder 1, die die Tuben 1 in vertikaler Stellung so
befördern, daß das zu schließende Ende nach oben zeigt. Die
Tuben 2 sind mit gewünschtem Material, z. B. Zahnpaste oder
entsprechendem Material, gefüllt. Wenn die Tuben zwischen zwei
gegeneinander angeordnete Förderbänder 3 kommen, wird das
Tubenende flachgedrückt, und die Förderbänder 3 befördern die
Tuben 2 weiter in eine Falzvorrichtung, die aus zwei
hintereinander angeordneten Drehscheiben 5, 6 besteht. Die erste
Drehscheibe 5 biegt das Ende der Tube so, daß es der vertikalen
Stellung gegenüber in einen Winkel von 90 Grad kommt, und die
zweite Drehscheibe 6 vervollständigt das Falzen auf die in Fig. 6
dargestellte Weise. Nach der Falzvorrichtung ist das Ende der
Tube 2 umgebogen.
Zwischen den Drehscheiben geht die Tube zwangsgesteuert in der in
Fig. 5 dargestellten Stellung weiter. Dadurch wird verhindert,
daß der Falz wieder gerade wird. Nach der zweiten Drehscheibe
6 geht die Tube ebenfalls zwangsgesteuert weiter in eine
Siegelungsvorrichtung, die aus zwei gegeneinander befindlichen,
beweglichen Siegelungsbändern 7 besteht, die so konzipiert sind,
daß sie über Heißelementen 8 laufen und das Ende der Tube
drücken. Um die Siegelungsbänder 7 fest in vertikaler Richtung
zu halten, ist die Siegelungsvorrichtung mit auf den Innenflächen
der Heißelemente 8 versenkten Drähten 9 versehen, mit denen die
Bänder 7 z. B. durch Vulkanisierung verbunden sind. Die
Heißelemente 8 sind mit Wärmepatronen 10 versehen, aus denen die
Wärme durch die Heißelemente und Bänder an das zu siegelnde,
gefalzte Ende der Tube geleitet wird. Während sich das Ende der
Tube erwärmt, wird es mittels der Siegelungsbänder 5 fest
zusammengepreßt. Was für Nähte dadurch entstehen, wird im
Zusammenhang mit Fig. 11 und 12 genauer erklärt. Der
Erfindung gemäß ist es auch möglich, daß es nur ein
Heißelement 8 gibt. Dabei ist es am günstigsten auf der Seite
angeordnet, wo sich der Falz befindet.
Außerdem können am Ende der Anlage Abkühl- und Stempelscheiben
11 angeordnet werden. Mit der Stempelscheibe kann am Schluß
z. B. die Herstellungsnummer gedruckt werden.
In Fig. 10 ist ein Tubenende dargestellt, das mit dem heute
üblichsten Verfahren geschlossen ist. In ihm wird die Naht 12
zwischen den Hälften 13 und 14 des Mantels gebildet. Die Naht wird
dadurch hergestellt, daß die Nahtstelle erwärmt und die Naht
zwischen kalten Backen fest zugedrückt wird.
In Fig. 11 ist ein mit dem der Erfindung entsprechenden
Verfahren hergestellter Schluß des Tubenendes dargestellt. Der
Mantel 13, 14 ist vor der Herstellung des Schlusses eine im
Querschnitt wesentlich kreisförmige Tube. Der Mantel ist in der
Erfindung entweder ganz aus Kunststoffmaterial hergestellt oder
aus aufeinanderliegenden Kunststoff- und Aluminiumschichten
laminiert. Als Kunststoffmaterial können am günstigsten
Polyolefine, z. B. LD- oder HD-Polyäthylen oder Polypropylen,
verwendet werden. In den Figuren ist eine Tube dargestellt,
deren Mantel laminiert ist, wobei die Anzahl der
Aluminiumfolienschichten 15 zwei ist. Die Anzahl der
Aluminiumfolienschichten 15 ist an sich willkürlich und
beschränkt keineswegs die Erfindung. Es ist günstig, das Ende
des Mantels derart ein wenig schräg zu schneiden, daß es auf der
Seite kürzer ist, gegen die das Ende der Tube umgebogen werden
soll. Es wird dadurch ermöglicht, daß nach dem Umbiegen die
Enden der Hälften 13 und 14 des Mantels auf demselben Niveau
sind. Die Naht 16 entsteht zwischen der Außenseite der Hälfte 13
des Mantels und der Innenfläche des Falzes. Die Naht 17 entsteht
innerhalb des Falzes zwischen den zwei Hälften 13 und 14 des
Mantels. Wenn erforderlich, kann das Ende der Tube auch auf der
anderen Seite gesiegelt werden, wobei zwischen den Hälften 13 und
14 des Mantels eine Naht vor dem Falz entsteht. Das ist der Fall
in den Anwendungsformbeispielen in den Figuren. Das ist aber für
die Festigkeit des Endes nicht unbedingt erforderlich.
In Fig. 10-12 ist die Größe des Verschlusses aus
zeichnungstechnischen Gründen und zwecks Klarheit der Figuren
sehr übertrieben gezeigt. Zum Beispiel ist das Maß L der Fig. 11 in
Wirklichkeit ca. 4-5 mm und das Maß S ca. 1 mm. In natürlicher
Größe ist die untere Kante des Falzes nicht so rund, wie Fig.
11 und 12 zu verstehen geben, sondern scharf.
In Fig. 12 ist eine günstige Anwendungsform der Erfindung
dargestellt, in der das Ende des Mantels 13, 14 vor dem Falzen
derart schräg geschnitten ist, daß sich nach dem Falzen und Siegeln
die Außenseite 19 der Hälfte 14 des Mantels mit der Außenseite
der Hälfte 13 des Mantels vereinigt. Dadurch wird ein ästheti
scheres Aussehen erreicht und die Festigkeit des Schlusses noch
verbessert. Sonst ist der Aufbau des Tubenendes der gleiche wie in
dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel, d. h. wenn
auf beiden Seiten gesiegelt wird, entstehen die Nähte 16, 17 und
18 .
Einem Fachmann der Branche ist es klar, daß die Erfindung auf
die obenangeführten Anwendungsbeispiele nicht beschränkt ist,
sondern daß sie im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche
variiert werden kann.
Claims (10)
1. Verfahren zum Schließen des Endes einer aus Kunststoff
hergestellten oder z. B. aus Aluminiumfolienschichten und
Kunststoffschichten laminierten Tube (2), die zur
Aufbewahrung und Dosierung von z. B. Zahnpaste oder Kosmetika
benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
offene Ende einer zumindest an einem Ende offenen Tube (2)
mittels ununterbrochener Zwangssteuerung flachgedrückt, gefalzt
und gesiegelt wird, indem das gefalzte Ende zumindest auf der
Seite, auf der sich die Außenfläche des Falzes befindet, erwärmt wird
und der Falz und das übrige Teil des Tubenendes
gegeneinandergedrückt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ende der Tube (2) auf
beiden Seiten gesiegelt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das offene Ende der Tube (2)
vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, daß die Seite des
Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, kürzer ist, weshalb
nach dem Falzen das Ende des Falzes gleichmäßig ist.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das offene Ende der Tube (2)
vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, daß die Seite des
Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, beachtlich kürzer ist,
weshalb sich nach dem Falzen und Siegeln die Außenfläche (19) des
Falzes mit der Fläche des Mantels, die sich auf der Seite des
Falzes befindet, vereinigt.
5. Anlage, die das dem Patentanspruch 1 entsprechende Verfahren
anwendet, zum Schließen des Endes einer aus Kunststoff
hergestellten oder z. B. aus Aluminiumschichten und
Kunststoffschichten laminierten Tube (2), wobei die Anlage ein
Fördergerät ( 1, 3, 4), mit dem die Tuben das offene Ende nach oben
befördert werden, eine Falzvorrichtung (5, 6) und eine
Siegelungsvorrichtung (7, 8) umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Fördergerät
(1, 3, 4) und der Falzvorrichtung (5, 6) sowie zwischen der
Falzvorrichtung (5, 6) und der Siegelungsvorrichtung (7, 8)
Zwangssteuerungsvorrichtungen angeordnet sind und daß das
Fördergerät, die Falzvorrichtung und die Siegelungsvorrichtung
sowie die genannten Zwangssteuerungsvorrichtungen so angeordnet sind, daß
die Tuben (2) durch die ganze Anlage mit wesentlich konstanter
Geschwindigkeit befördern.
6. Anlage nach Patentanspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fördergerät aus einem
Schaumgummiband (1) sowie aus Förderbändern (3, 4), die das
offene Ende der Tube zwischeneinander flachdrücken, besteht.
7. Anlage nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Falzvorrichtung aus einer
Biegescheibe (5), die das Ende der Tube (2) um 90 Grad biegt,
einer Zwangssteuerungsvorrichtung, die die Tube gebogen
befördert, und einer Biegescheibe (6), die das zuvor gebogene
Teil noch um 90 Grad biegt, wodurch das Ende der Tube umgebogen
wird, besteht.
8. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwischen der Biegescheibe
(6) und der Siegelungsvorrichtung (7, 8) angeordnete
Zwangssteuerungsvorrichtung die Tube (2) mit dem Ende umgebogen
in die Siegelungsvorrichtung befördert.
9. Anlage nach einem der Patentansprüche 5-8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siegelungsvorrichtung aus
gegeneinander angeordneten, beweglichen Siegelungsbändern (7), die
für die Tuben (2) eine Presse bilden, und mindestens einem
Heißelement (8), in dem Wärmepatronen (10) sind, aus denen die
Wärme durch die Siegelungsbänder an das Ende der Tube geleitet
wird, besteht.
10. Anlage nach einem der Patentansprüche 5-9, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Anlage nach der
Siegelungsvorrichtung (7, 8) Abkühl- und Stempelvorrichtungen
(11) angeordnet sind.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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