DE69208560T2

DE69208560T2 - Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien

Info

Publication number: DE69208560T2
Application number: DE69208560T
Authority: DE
Inventors: John-Erik Brunlid
Original assignee: Tetra Pak Holdings SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1991-08-08
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2012-07-08
Also published as: FI923429A; ATE134568T1; DE69208560D1; SE9102313D0; AR247354A1; SE9102313L; HU213497B; FI109529B; SE468841B; ZA925133B; EP0528159B1; JP3494446B2; AU2089592A; GR3019156T3; CZ280745B6; US5509885A; UA32409C2; CA2074006A1; SG76462A1; KR0157994B1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien, bestehend aus einem Patrizenteil, der mit Stäben versehen ist, und einem Matrizenteil, der dem Patrizenteil entspricht und mit Nuten versehen ist.

STAND DER TECHNIK

Packstoffe für Flüssigkeitsverpackungen, die aus Karton oder Pappe bestehen, die mit Thermoplast und eventuell mit Aluminiumfolie kaschiert ist, werden normalerweise mit Falzlinien, sogenannten Faltlinien, versehen, die gebildet werden, wenn der Packstoff bahnförmig ist. Diese Faltlinien werden unter Verwendung von Werkzeugen zum Herstellen von Faltlinien gebildet, die normalerweise aus einem Patrizenteil mit Stäben und einem entsprechenden Matrizenteil mit Nuten bestehen. Beim konventionellen Herstellen von Faltlinien bestehen diese Werkzeuge aus Metall, und zwar mit oder ohne Oberflächenbeschichtung. Die Faltlinie wird hergestellt, indem das Material zwischen dem Patrizen- und dem Matrizenteil des Faltlinienwerkzeugs durchgeführt wird, und wenn beide Werkzeughälften aufeinander zu gedrückt werden, wird der Packstoff zwischen den Teilen gequetscht, so daß Faltlinien erhalten werden.
Da der Packstoff zwischen die beiden metallischen Werkzeughälften gedrückt wird, wird der Packstoff sehr großen Beanspruchungen unterworfen, und das Werkzeug kann, anstatt eine deutliche Faltlinie zu bilden, möglicherweise zwei Falz- oder Faltlinien hervorbringen und dabei außerdem bewirken, daß eine teilweise Schichtentrennung des Packstoffs stattfindet und dieser dadurch geschwächt wird. Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen der gesamte Matrizenteil des Werkzeugs mit einer Gummibeschichtung versehen wurde, aber wegen der Spannungen in dem Gummi ist es nicht möglich, auf diese Weise perfekte Faltlinien zu erhalten. Ebenso ist
es in diesem Fall schwierig, einen durchwegs konstanten Teilungshub zu erhalten. Der Teilungshub ist die Packungslänge, die immer gleichförmig sein muß, um sicherzustellen, daß alle Packungen gleiches Volumen und gleiche Größe haben. Eine Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist in DE-A-3 545 169 angegeben.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien, die deutlich ausgebildete Faltlinien herstellen kann, ohne das Material zu schwächen. Außerdem muß die Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien relativ kostengünstig zu fertigen sein.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, daß die Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien in verschiedenen Einstellungen leicht installierbar ist und wenig oder keine Justiervorgänge erfordert.

LÖSUNG

Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der Erfindung da durch gelöst, daß die eingangs beschriebene Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien die kennzeichnenden Merkmale gemäß Patentanspruch 1 aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung weisen außerdem die in den beigefügten Unteransprüchen aufgeführten kennzeichnenden Merkmale auf.

KURZE ERLÄUTERUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend im einzelnen beschrieben, wobei insbesondere auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 einen Teil der Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien;
Fig. 2 ein Grundelement der Nutenprofile; und
Fig. 3 ein Faltlinienmuster mit darin ausgelegten Nutenprofilen.
Die Zeichnungen zeigen nur solche Einzelheiten, die für das Verständnis der Erfindung wesentlich sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien besteht aus einem Patrizenteil 1 mit von der Oberfläche vorspringenden Stäben 2, wobei die Stäbe deutlich gerundet sind, und einem Matrizenteil 3, das dem Patrizen teil 1 entspricht. Nuten 4 sind in den Matrizenteil 3 gefräst, und Profile 5 aus einem elastischen Material sind in diese Nuten eingelegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das elastische Material Gummi wie etwa Urethangummi und hat eine Härte, die einer Shore-Härte von 90-97º entspricht. Versuche haben gezeigt, daß eine Shore-Härte des Gummis von ungefähr 93º häufig geeignet ist. Weichere Gummiqualitäten unterhalb einer Shore-Härte von 90º erfordern einen größeren Druck zwischen den Werkzeughälften, um eine annehmbare Faltlinie zu erhalten. Härtere Gummiqualitäten oberhalb einer Shore-Härte von 970 zeigen ungenügende Elastizität und haben Eigenschaften, die allmählich denen von Stahl angenähert sind.
Die beiden Hälften 1 und 3 der Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien können als Platten ausgebildet sein, die mit dem Packstoff 6 zwischen sich gegeneinander gedrückt werden, sie sind jedoch normalerweise als zwei Walzen ausgebildet, zwischen denen der Packstoff 6 durchläuft.
Die Gummiprofile 5 können unterschiedliches Aussehen haben, aber Fig. 2 zeigt ein Grundelement 7 eines Profils 5. Das Profil 5 hat quadratischen Querschnitt, der dem Querschnitt der Nut 4 entspricht. Die Dimensionen des Profils 5 können verschieden sein, aber für die meisten praktischen Anwendungen genügt ein Profil von 6 x 6 cm. Dabei soll es so wenig Gummiteile wie möglich gegen ohne daß deshalb die Gefahr besteht, daß es schwierig wird, die Einstellungen der Werkzeughälften vorzunehmen.
Fig. 3 zeigt andere mögliche Arten von Elementen 8. Fig. 3 zeigt ein Faltlinienmuster, in dem die Nutenprofile 5 ausgelegt sind. Selbstverständlich können die größeren Elemente 8 in kleinere Elemente unterteilt werden, wenn das als zweckmäßig angesehen wird, damit möglichst viele Teile leicht auswechselbar sind.
Das Grundelement 7 gemäß Fig. 2 hat eine langgestreckte Konfiguration und in beiden Enden T-förmige Endstücke 9, die ebenfalls quadratischen Querschnitt haben. Die T-förmigen Endstücke 9 werden verwendet, um das Profil 5 unveränderlich in der Nut 4 festzulegen, und dieses Merkmal ermöglicht es auch, die Profile 5 unter leichte Vorspannung zu bringen, wenn sie in die Nuten 4 eingebracht werden. Eine Vorspannung zwischen 2 und 20 % kann geeignet sein. Praktische Versuche zeigen, daß eine Vorspannung von ungefähr 7 % ausreicht. Andernfalls liegen die Profile 5 lose in den Nuten 4 und verlagern sich etwas in Drehrichtung, wenn die Werkzeuge aus zwei gegenläufig betriebenen Walzen bestehen. Infolge der Vorspannung gleicht das Gummimaterial ständig diejenigen Beanspruchungen aus, die bei dem Faltenherstellungsvorgang auftreten, und so wird ein richtiger gegenseitiger Abstand zwischen den Faltlinien in dem Packstoff 6 erhalten.
Durch Verändern der Höhe H des Profils 5 kann ein jeweils verschiedener Druck auf die Faltlinie erzielt werden. Alternativ können unterschiedliche Höhen der Stäbe 2 des Patrizenteils 1 verwendet werden. Dabei ist es möglich, den Druck auf die verschiedenen Faltlinien in einem Faltlinienmuster zu verändern und auf diese Weise einen optimalen Faltenherstellungsvorgang zu erreichen.
Das Herstellen von Falten mit einem Werkzeug gemäß der Erfindung behandelt den Packstoff 6 sanft, da der Packstoff nicht zwischen zwei Metallteilen zusammengedrückt wird.
Außerdem unterliegt das eigentliche Werkzeug geringerem Verschleiß, weil es sich um ein Metallteil in der Patrize 1 handelt, das gegen ein elastisches Material in der Matrize 3 gedrückt wird. Das ist besonders günstig bei der Faltenbildung an kaolinbeschichteten Packstoffen 6, weil die Kaolinpartikel sonst die Werkzeughälften verschleißen.
Als Resultat der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen von Faltlinien ist das Werkzeug insgesamt leichter einzustellen als herkömmliche Faltenbildungswerkzeuge, weil die in die Nuten 4 der Matrize 3 eingelegten Gummiprofile 5 breiter als der Stab 2 der Patrize 1 sind. Versuche haben außerdem demonstriert, daß ein voreingestelltes Werkzeug keine spätere Nachjustierung benötigt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen von Faltlinien ermöglicht es außerdem, daß die Profile 5 in Einzelelemente unterteilt werden, so daß sie leicht auswechselbar sind, wenn ein Profil 5 abgenutzt oder beschädigt werden sollte. Da eventuell nur ein Profilelement 7 an einem Matrizenteil 3 ausgetauscht werden muß, ist die Betriebsiebensdauer der Werkzeuge länger.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, realisiert die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien, mit der deutliche und exakt plazierte Faltlinien erzielbar sind. Die Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien trägt zu der sanften Handhabung des Packstoffs bei und hilft sicherzustellen, daß die Teile der Faltenbildungsvorrichtung nicht von bestimmten Packstoffen abgenutzt werden. Außerdem ist die Herstellung der Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien relativ kostengünstig, sie ist in unterschiedlichen Einstellungen leicht zu justieren, und ihre verschiedenen Teile sind ohne weiteres austauschbar.
Die Erfindung sollte nicht als auf das vorstehend Beschriebene und in den Zeichnungen Gezeigte beschränkt angesehen werden, da viele Modifikationen vorstellbar sind, ohne vom Rahmen der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien, die aus einem Patrizenteil (1), der mit Stäben (2) versehen ist, und einem Matrizenteil (3) besteht, der dem Patrizenteil entspricht und mit Nuten (4) versehen ist, die mit einem elastischen Material ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material Profile (5) bildet, die um 2 bis 20 % in der Längsrichtung der Nuten vorgespannt und in den Nuten (4) festgelegt sind.

2. Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (5) einen Querschnitt haben, der der Ausbildung der Nuten (4) entspricht.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien nach Anspruch 1 oder 2, daruch gekennzeichnet, daß die Profile (5) mit Hilfe von T-förmigen Endstücken (9) festgelegt sind.

4. Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (5) aus einem Gummimaterial mit einer Shore- Härte zwischen 90 und 97º bestehen.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Faltlinien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Profile (5) in einem Faltlinienmuster unterschiedliche Höhe (H) haben.