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Verfahren und Maschine zur Herstellung von Flaschen o. dgl. aus Papier
o. dgl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung von
Flaschen oder ähnlichen Gefäßen aus prismatischen, zylindrischen oder konischen
Hülsen aus Papier o. dgl., deren oberer Rand nach innen eingefaltet ist.
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Es ist bekannt, Papierflaschen aus einer Papierhülse herzustellen,
deren eines Ende durch Eindrücken von Falten und Verpressen derselben zu einem Flaschenhals
verformt wird. Es ist auch bekannt, Papiergefäße durch Metalldeckel zu verschließen,
deren Rand gemeinsam mit dem Gefäßrand umgebördelt wird. Es ist schließlich auch
begannt, den Deckel über den Flaschenhals zu stülpen und den Deckelrand allein umzubördeln.
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Gemäß der Erfindung wird der in bekannter Weise an einem Ende der
Papierhülse durch Eindrücken von Falten und Verpressen derselben verjüngte Flaschenhals
an seinem Innenrande unter Abschaben und Abquetschen vorstehender Falten- und Randteile
aufgerieben und ausgerundet, worauf ein Deckel auf die Flasche aufgesetzt wird,
dessen Boden in das Flascheninnere hineinragt und dessen untere Flanschkante von
außen auf den Flaschenhals umgelegt wird und sich in diesen einkrallt.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Maschine, bei der das zum
Ausrunden bzw. Aufreiben der Flaschenöffnung dienende Werkzeug nach Art einer Reibahle
oder eines Fräsers ausgebildet ist, der in seiner Achsenrichtung verschoben wird.
Am Umfange eines Revolvertisches sind mehrere verschiedene Aufreibwerkzeuge angeordnet,
die nacheinander auf den inneren Rand der Flasche einwirken. Jedes der Aufreibwerkzeuge
ist in bekannter Weise mit drallartigen Schneiden versehen. Der Drall des einen
Werkzeugs ist entgegengesetzt zu dem des benachbarten Werkzeugs gerichtet. Das Aufreibwerkzeug
ist von einer Hülse umgeben, deren eines Ende zum Ausrichten und Führen des Flaschenhalses
dient.
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Beim Aufreiben der Flaschenöffnung wird die Papierflasche auf dem
Formdorn in Richtung auf das Aufreibwerkzeug durch ein Tragstück angehoben und verschoben,
um den Flaschenhals von der Anlage an den Formdorn zu befreien, wobei das Tragstück
auf einem Zapfen axial beweglich ist. Mittels einer Feder wird eine Rolle gegen
eine Kurve gedrückt, die beim Umlauf des Revolvertisches die Bewegung des Tragstückes
steuert.
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Zum Heranbringen des Deckels an die Flaschen werden erfindungsgemäß
zwei an sich bekannte Sauger_ verwendet, von denen der eine hin und her bewegt wird
und den Deckel der unteren Öffnung eines Stapels entnimmt und der andere Sauger
mittig über der Flasche angeordnet ist und durch seine Abwärtsbewegung den Deckel
auf die Flasche aufsetzt. Der auf und ab bewegte, auch als Stempel wirkende Sauger,
der über der Flasche angeordnet ist, trägt an seinem unteren Ende eine Aussparung,
so daß der Deckel
in die Aussparung hineingesaugt und hierdurch
ausgerichtet wird.
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Erfindungsgemäß ist ferner ein heb- und senkbares Werkzeug vorgesehen,
desseü; anal verschiebbarer kegelförmiger Teil d& :t< Verschlußdeckel in
bekannter Weise federr@d auf den Flaschenhals drückt, während der äußere Teil den
Flaschenhals glockenförmig übergreift und mit dem Rande seiner sich nach unten erweiternden
Aussparung durch Druck auf den Außenrand des Deckels den umgebogenen Flanschrand
in das Flaschenmaterial hineindrückt, bis er sich in diesen einkrallt. Dadurch wird
ein fester Sitz des Deckels erreicht, so daß sich eine solche Befestigung besonders
gut für die Verpackung von sandigem und staubförmigem Gut, z. B. Scheuersand usw.,
eignet, Zoobei der Deckel mit Streulöchern und mit einem abreißbaren Schutzüberzug
aus dünnem Metall versehen sein kann.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der 'Maschine erläutert.
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Abb. i zeigt einen Grundriß der Maschine mit 16 Arbeitsstationen.
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Abb. 2 stellt eine Aufreibstation dar.
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Abb. 3 zeigt eine Flasche im Schnitt und die Stellung des A ufreibwerkzeugs
vor dem Aufreiben.
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Abb..I ist ein Grundriß nach Abb. 3.
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Abb. 5 stellt einen Schnitt durch eine Seite des nach innen umgepreßten
Flaschenrandes gemäß Abb. 2 nach dem Aufreiben dar.
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Abb. 6 zeigt eine Seitenansicht der Station zum Aufsetzen des Verschlußdeckels.
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Abb. 7 ist eine Vorderansicht dieser Station. Abb. 8 zeigt, wie der
Deckel auf die Flasche gesetzt und von seitlichen Druckbacken festgepreßt wird.
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Abb. 9 zeigt die linke Ecke des Flaschenverschlusses nach Abb.B in
größerem Maßstabe.
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Abb. io zeigt einen Schnitt durch die Station 1II zum endgültigen
Einpressen des Deckelrandes in die Außenseite des Flaschenmaterials.
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Der Grundriß (Abb. i) zeigt eine Maschine, bei der sich ein Revolvertisch
i um eine Achse 2 dreht. Am Rande des Revolvertisches sind eine Anzahl Formdorne
3 angeordnet. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt 16 Formdorne im Grundriß.
Der Antrieb der -Maschine erfolgt von der Antriebsscheibe -. aus.
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Die bei der Herstellung der Flaschen zur Verwendung kommenden Papierhülsen
werden auf einer bekannten Hülsenwickelmaschine, die nicht dargestellt ist, gewickelt
und über eine Förderrinne 5 der Maschine zugeführt, ,wobei sie am Ende der Förderrinne
aufgerichtet «-erden und auf einen Formdorn 6 gelangen, der sich an der Station
I befindet. Auf entsprechende Weise gelangen die folgenden .zurn Revolvertisch i
geförderten Papierhülsen ,@f einen der niichsten Formdorne. Die in n Stationen I
bis V dargestellten Einrich-@ngen sind an sich bekannt. Schutz wird `auf diese Teile
und das damit ausgeübte Verfahren nicht beansprucht. Die Erfindung bezieht sich
nur auf die Vorrichtung gemäß den Stationen VII bis I1 und das dabei ausgeübte Verfahren.
Die Formdorne werden bei der Drehung des Revolvertisches i mit den aufgesetzten
Papierhülsen schrittweise den am Umfange des Tisches angeordneten Stationen II bis
XIV zugeführt, an denen die Bearbeitung der Hülse zur Flasche und das Verschließen
derselben mit einem Deckel, vorzugsweise aus Metall, erfolgt.
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Auf der Station I1 wird in bekannter Weise <las eine Ende der auf
dem Formdorn sitzenden zylindrischen Papierhülse durch vier einander gegenüber angeordnete
schmale Faltwerkzeuge 7 zu einem kegelförmig ver jüngten Flaschenhals gefaltet,
worauf die Falten durch die Falter 8 zusammengedrückt werden.
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An Station III ist ein Werkzeug mit Backen 9 angeordnet, die zum festen
Verpressen der Falten dienen.
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An der Leerstation IV vorbei gelangt die so vorbereitete Flasche zu
den Stationen V und VI, die als Preßstationen ausgebildet sind. Auf diesen Stationen
erfolgt das Pressen des Flaschenhalses über den Formdornen. Diese Einrichtungen
sind bekannt und werden daher nicht beschrieben.
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Bei der Pressung auf den Stationen V und VI wird der obere Flaschenrand
annähernd in waagerechter Richtung nach innen umgebogen. Der so entstandene Rand
(Abb: 3) wird auf den Stationen VII bis IX für das Aufsetzen eines Verschlußdeckels
vorbereitet. Wie aus dieser Abbildung zu ersehen ist, steht der obere Rand io des
Flaschenhalses nach innen Tiber. Sein lichter Durchmesser a ist kleiner als der
des Flaschenhalses. Dieser überstehende Rand, der zusammen mit den inneren Falten
ii des Flaschenhalses 12 eine unrunde Öffnung ergibt, wird nun mit Hilfe von Werkzeugen
13 (Abb. 2), die nach Art von Reibahlen arbeiten, ausgerieben und gerundet.
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Die Aufreibwerkzeuge 13 bestehen aus einem unteren konischen,
13a, und einem oberen zylindrischen Teil iah, die an einer Stange 1q. befestigt
sind. Die Schneidkanten dieser beiden Teile haben Rechts- bzw. Linksdrall. Es hat
sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß der Drall bei dem Werkzeug der einen
Aufreibstation VII dem Drall der benachbarten Aufreibstation VIII entgegengesetzt
ist.
Letzterer ist wieder verschieden von dem der Station IX. Eine Aufreibstation ist
in Abb. z dargestellt. Das oberhalb des Formdornes 3a angeordnete Aufreibwerkzeug
i3a, i3 b sitzt an einer heb- und senkbaren Stange, die von einer federnd angeordneten
Büchse 15, 23 umgeben ist. Diese Büchse hält mit ihrem unteren Rand 16 den Flaschenhals
12 in der für das Ausreiben günstigsten Lage.
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Sobald die Flasche, die auf einem Dorn 3a sitzt, auf der Station VII
ankommt, wird sie mittels einer später beschriebenen Hebevorrichtung 18 bis 22 (Abb.
6) auf dem Dorn so weit hochgehoben, daß der Flaschenhals über dem Formdorn frei
liegt, damit das Aufreibwerkzeug 13a, i3 b in den Flaschenhals 12 gesenkt werden
kann und infolge der mit Drall versehenen Schneiden auf den Innenrand des Flaschenhalses
so einwirkt, daß die Flaschenöffnung ausgerundet wird und die vorstehenden Falten
und Kanten abgeschabt oder zur Seite gequetscht werden. Der anfangs waagerecht nach
innen gerichtete Rand io des Halses (Abb. 3) wird durch den in den Flaschenhals
eindringenden konischen Teil 13" (Abb. 2) des Werkzeuges nach unten umgelegt,
und durch den zylindrischen Teil 13 b werden die inneren Falten i i und der umgelegte
Rand auf den Durchmesser b aufgerieben und gerundet.
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Abb. 5 zeigt die linke Ecke des Flaschenhalses nach.Abb. 2. Sie läßt
erkennen, wie der ursprünglich gemäß Abb.3 nach innen gerichtete obere Halsrand
io nach unten umgelegt worden ist und wie er an seiner nun nach innen gerichteten
Seite So nach der Einwirkung des Aufreibwerkzeugs aussieht.
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Die Aufreibwerkzeuge auf den Stationen VIII und IX werden in entsprechender
Weise ausgebildet und zur Wirkung gebracht.
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Nach dem Aufreiben und Runden des Flaschenhalses erfolgt das Aufsetzen
des Verschlußdeckels. Zu diesem Zwecke wird der Revolvertisch an der Leerstation
X vorbei zur Station XI geschaltet. Die Verschlußdeckel24 befinden sich in einem
Stapel 25,
aus dem der unterste Deckel mittels eines an einem schwenkbaren
Hebel 26 sitzenden Saugers 27 entnommen und zur Arbeitsstelle gebracht wird. Der
Hebel 26 wird mittels einer Stange 28 um die Achse 29 geschwenkt. Diese Achse wird
von einem schwenkbaren Hebel 31 getragen, der mittels der Stange 48 um die
Achse 3o bewegt wird. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Bewegungen wird der
Verschlußdeckel zur Arbeitsstelle an der Station XI gebracht und dort von dem Sau,-Stempel
32 übernommen. Der Saugstempel32 (Abb.6), der an der heb- und senkbaren Stange 33
angeordnet ist, erfaßt den Verschlußdeckel24, um ihn später auf den Flaschenhals
zu setzen, während der Hebe126 mit dem Sauger 27 wieder zurückschwingt (Abb.6 und
7). Der Saugstempel 32 ist unten mit einer Aussparung versehen, die dem Profil des
Verschlußdeckels entspricht (Abb. 8). Zu beiden Seiten des Stempels 32 sind Druckbacken
34, 35 angeordnet, die so gesteuert werden, daß sie sich senken und dann von entgegengesetzten
Seiten gegen den Flaschenhals schwingen. Sobald sie am Hals anliegen, senkt sich
der Säugstempel32 mit dem Deckel 24 und drückt diesen so zwischen den Druckbacken
3.1., 35 auf den Flaschenhals, daß der untere Rand des Deckels auf der ausgerundeten
Fläche 45 der Druckbacken nach innen abgleitet und senkrecht zum Hals steht. Die
Druckbacken 34,35 sitzen an Schwinghebeln 36, 37, die auf den Bolzen 43, 4.4 aufgehängt
sind sowie mit diesen auf und ab bewegt und durch Rollen 41, 42 und ein auf und
ab bewegtes Kurvenstück 38, 38 gesteuert werden. Die Aufundabbewegung des Schlittens
56, der die Bolzen 43, .4.4 mit den Schwinghebeln 36, 37 trägt, erfolgt in bekannter
Weise durch Hebel, Rollen und Kurven oder auf andere bekannte Art.
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Die Innenseiten der Druckbacken 3.a., 35 bilden halbkreisförmige Flächen,
deren Profil (Abb. 8) so gestaltet ist, daß die untere Kante des Flansches auf einer
halbrund ausgearbeiteten Fläche 45 ,abgleitet, wodurch sie senkrecht auf den Flaschenhals
umgebördelt wird, sobald der Stempel 32 den Deckel auf die Flasche drückt. Abb.8
zeigt die Stellung der Druckbacken 34., 35 in ihrer Endstellung. Der untere Flanschrand
des Deckels hat sich waagerecht nach innen umgelegt. Abb. 9 zeigt die linke Ecke
der Flasche und des Deckels in vergrößertem Maße im Schnitt. Der umgelegte Rand
io des Flaschenhalses legt sich infolge der Materialspannung gegen den eingedrückten
Teil des Deckels und dichtet den Deckelsitz ab.
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Wenn auf Papierflaschen, die zur Aufnahme von sandförmigen oder staubförmigen
Stoffen dienen, Deckel aus Blech o. dgl. aufgesetzt werden sollen, genügt diese
Art der Befestigung oft noch nicht, besonders dann nicht, wenn 'dabei mit Löchern
versehene Streudeckel verwendet werden, die noch mit einem Schutzüberzug versehen
sind. Diese Schutzüberzüge bestehen meist aus einer dünnen Metalldecke, die mit
einer zum Aufreißen dienenden Metallzunge versehen ist. Um zu vermeiden, daß der
Verschlußdeckel 24 beim Abreißen des Schutzüberzuges mit abgerissen wird, erhält
der Verschlußdeckel auf der Station XII noch einen Druck auf seinen äußeren gewölbten
Rand. Die hierzu benutzte
Vorrichtung ist in Abb. 1o dargestellt.
Sie besteht aus einem Druckteller 51, der federnd 52 in die Vertiefung des Deckels
greift, um den Deckel in der richtigen Lage zu halten. Der Druckteller 51 ist in
einem Preßstempel 53 gelagert. Dieser besitzt an seiner Unterseite eine Aussparung,
deren seitliche Ränder sich nach unten konisch erweitern. Sobald der Druckstempel
über den Deckel greift, übt die Fläche 54 einen Druck auf die Außenkante des Deckels
aus und drückt dabei den nach innen gerichteten Deckelrand in das Material des Flaschenhalses
ein. Abb.1o zeigt, wie der Deckelrand sich in den Hals der Papierflasche einkrallt,
damit er dem Abziehen des Deckels beim Abreißen des L;berzugs genügend Widerstand
entgegensetzt.
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Wie aus Abb.Io zu ersehen ist, ist die Papierflasche gegenüber dein
Formdorn 3u nach oben verschoben, tnn das Festpressen des Deckels nicht zu behindern.
Die Verschiebung der Flasche kann durch Anheben derselben mittels der in Abb.6 dargestellten
Vorrichtung 18 bis 22 geschehen. Diese Vorrichtung besteht aus einem Tragstück 18,
das auf einem senkrechten Bolzen ig durch eine Feder 2o verschiebbar ist. Die Feder
2o drückt die Führungsrolle 21 gegen die feststellende Kurve 22, wodurch die Hubbewegung
des Tragkörpers 18 beim Umlauf des Revolvertisches erzielt und die Flasche gehoben
wird. Derartige Vorrichtungen befinden sich bei jedem Formdorn. Sie dienen dazu,
die Flaschen auf dein Formdorn etwas aufwärts zu schieben, also anzuheben, wenn
der Formdorn sonst das zur Wirkung kominende Werkzeug behindern würde. Diese 1,inrichtung
zum Anheben der Papierflasche auf dem Formdorn ist besonders dann wichtig, wenn
die Papierflasche aus einer fertigen Papierhülse auf ein und demselben Formdorn
durch Falten des Halses und Aufsetzen des Verschlußdeckels hergestellt wird. In
diesem Falle ist eine wiederholte Veränderung der Lage der Papierflasche zum Formdorn
nötig, ohne daß die Flasche vollkommen vom Dorn abgenommen wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Flasche auf den Stationen angehoben,
auf denen entweder ein Werkzeug in den Flaschenhals eingeführt oder ein Deckel aufgesetzt
bzw. befestigt wird, also besonders auf den Stationen VII bis IX sowie XI und XIII.
Es können natürlich auch die Flaschen stillstehen und die Formdorne und Werkzeuge
gehoben und gesenkt werden. Ferner können statt zwei auch mehr Druckbacken zum -'NZacl1-innenbiegen
des unteren Deckelrandes angeordnet werden. Schließlich ist es auch möglich, statt
der nur längs bewegten Reibahlen auch umlaufende Reibahlen zum Ausreiben des inneren
Halsrandes zu verwenden.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Die Papierhülse wird auf
der Förderrinne 5 in waagerechter Richtung bis zum Ende dieser Rinne gebracht, dort
von einer Wendevorrichtung senkrecht aufgerichtet und auf der Station I über einen
Formdorn gestülpt. Mit dem mit 16 solchen Formdornen besetzten Revolvertisch 1 gelangt
die auf dem Formdorn sitzende Papierhülse zur Station 1I, wo das eine Ende der Papierhülse
in bekannter Weise mit Hilfe von Faltern mit vier Längsfalten versehen wird, die
das eine Ende der Papierhülse zu einem konisch verjüngten Hals falten und die Falten
zusammenpressen. Auf Station III erfolgt ein nochmaliges Pressen der Falten. Auf
den Stationen V und VI erhält der Flaschenhals seine endgültige äußere Form unter
hohem Druck.
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- Nach der Bearbeitung durch die bekannten Vorrichtungen wird die
so vorbereitete Papierflasche bei der schrittweisen Schaltung zu einer oder mehreren
Aufreibstationen gebracht. Bei dem Ausführungsbeispiel sind drei solcher Stationen
vorgesehen, wodurch ein guter Sitz des Verschlußdeckels ermöglicht wird. Es können
aber auch nur eine oder zwei Aufreibstationen angeordnet werden.
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Auf den Aufreibstationen VII bis IX wird die Reib- bzw. Schab- oder
Ouetschwirkung erst in der einen, dann in entgegengesetzter Richtung ausgeübt. Der
innere Rand des Flaschenhalses wird dabei gut ausgerundet. Die Falten werden ausgerieben
oder zur Seite gequetscht. Der obere, nach unten umgelegte Rand io des Flaschenhalses
legt sich dadurch an den eingedrückten Teil des Deckels besser an und dichtet ihn
gut ab.
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Nachdem der Flaschenhals innen gut vorbereitet ist, werden auf Station
XI zwei Druckbacken an den Flaschenhals herangebracht, die innen mit einem in der
Weise ausgebildeten Profil versehen sind, daß der Flansch des Deckels sich beim
Aufsetzen des Deckels auf die Flasche nach innen in Richtung auf den Flaschenhals
und senkrecht zu diesem umlegt.
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Auf der Station X11 erhält der Deckel durch den Stempel 53 einen Druck
auf seine Außenkante, wodurch die untere Kante des Flansches in das Material des
Halses hineingedrückt wird und sich auf diese Weise festkrallt. Hierauf erfolgt
die Entfernung der verschlossenen Flasche vom Revolvertisch.