DE69503128T2

DE69503128T2 - Maschine zur herstellung von verpackungsmaterial

Info

Publication number: DE69503128T2
Application number: DE69503128T
Authority: DE
Inventors: Mark Alan Easypack Limited Welwyn Garden City Hertfordshire Al7 2Aa Kempster; Timothy Edward Lawrence Easypack Limited Welwyn Garden City Hertfordshire Al6 2Aa Panther
Original assignee: Easypack Ltd
Current assignee: Easypack Ltd
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2015-05-16
Also published as: EP0759849A1; WO1995031296A3; JPH10500074A; DE69503128D1; GB9409973D0; EP0759849B1; US5873809A; WO1995031296A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung von Verpackungsmaterial und auf ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Papierverpackungen ist eine Papierrolle vorgesehen, die durch angetriebene kämmende Getrieberäder über ein konisches Formwerkzeug gezogen wird. Wenn die Getrieberäder das Papier von der Zuführrolle ziehen, wird das Papier über das konische Formwerkzeug und um dieses herum gewickelt und in einem Bereich miteinander verbunden, in dem die Getrieberäder kämmen. Da das Formwerkzeug eine konische Gestalt hat, ist es schwierig, zu gewährleisten, daß das Papier ausreichend geregelt wird, um beim Erreichen der kämmenden Getrieberäder die erforderliche Form zu haben. Es wird davon ausgegangen, daß es daher kommt, weil die Form der vollständigen Breite des Papiers veranlaßt wird, sich über die vollständige Ausdehnung der Bewegung des Papiers über das Formwerkzeug durch das Formwerkzeug zu ändern. Da es ferner die Aufgabe ist, das Papier zu überprüfen und zu bündeln, um die Verpackung für Verpackungszwecke zu formen, ist, da die Radzähne, die die überlappenden Lagen verbinden, das Papier eigentlich von der Zuführung ziehen, das Papier in der Bewegungsrichtung unter Spannung, wenn es an den Getrieberädern ankommt, wodurch, obwohl das Papier in eine Richtung quer zu der Bewegungsausdehnung des Papiers gebündelt werden kann, das Papier in Bewegungsrichtung straff ist, wodurch es dem Papier untersagt ist, sich in der Bewegungsrichtung irgendwie zu bündeln.
Aus der EP 0 523 382 (Sealed Air Corporation) ist eine Maschine bekannt, die Zufuhrwalzen 20 hat, die Material in Richtung auf angetriebene Texturwalzen 22 richten. Die Lagen P werden anschließend separiert und zwischen den Texturwalzen 22 und den angetriebenen Kombinierwalzen 26 in Spannung gehalten werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine zur Herstellung von Verpackungsmaterial gemäß Anspruch 1 angegeben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 18 ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial angegeben.
In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele des Gegenstands des Anspruches 1 und 18 angegeben.
Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenartigen Weisen praktisch durchgeführt werden, wobei jedoch nachstehend zwei Ausführungsbeispiele beispielhaft und mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht der Verpackungsformungsmaschine;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1;
Fig. 3 eine Endansicht des Fig. 1;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 aus Fig. 1, die die Form zeigt, die das Papier in diesem Stadium annimmt;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 aus Fig. 1, die die Form zeigt, die das Papier in diesem Stadium annimmt;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 aus Fig. 1, die die Form zeigt, die das Papier in diesem Stadium annimmt;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 aus Fig. 1, die die Form zeigt, die das Papier in diesem Stadium annimmt;
Fig. 8 eine Einzelheit des Mittelteils des Papiers aus Fig. 7;
Fig. 9 eine Draufsicht wie Fig. 1 einer alternativen Verpackungsformungsmaschine;
Fig. 10 eine Seitenansicht aus Fig. 9; und
Fig. 11 eine Endansicht aus Fig. 9.
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, wird Papier 10 von einer einzelnen Multiplizierwalze 12 aus Papier oder, alternativ und nicht gezeigt, von drei separaten Papierwalzen zugeführt. Das Papier 10 geht zwischen einer oberen flachen, sich verjüngenden Wand 14 und einem unteren flachen, sich nach innen verjüngenden Formwerkzeug 16 hindurch. Die Seiten des Formwerkzeugs 16 werden jeweils durch eine gebogene Wand 18 definiert, die sich um etwa 180º erstreckt.
Das Papier wird mittels zwei Paaren von beabstandeten hinteren Gummispaltrollen 20A und einem vorderen Paar von Gummispaltrollen 20B von der Walze 12 gezogen. Die unteren Spaltrollen werden angetrieben, während die oberen Mitläuferspaltrollen durch das Gewicht der Wand oder durch nicht gezeigte Federn in Richtung auf die unteren Rollen gepreßt werden, um das Papier 10 zwischen den Paaren von Rollen einzufassen. Die Wand 14 und das Formwerkzeug 16 haben Öffnungen 22, um den oberen Spaltrollen zu gestatten, das Papier zu berühren. Die Wand 14 beginnt nahe der Rollen 20A, um dem freien Ende des Papiers bei der Inbetriebnahme zu gestatten, unmittelbar in die Rollen 20A geführt zu werden. Falls erwünscht, können die Rollen 20B weggelassen werden.
An den Enden des Formwerkzeugs 16 geht das Papier durch ein Paar von kämmenden Getrieberädern 24. Die Getrieberäder sind zueinander mit einer Feder vorgespannt. Das untere Rad ist angetrieben. Die Einwirkung der Getrieberäder 24 verformt die Oberflächen des Papiers, das zwischen ihnen durchgeht, um Verpackung locker zusammen zu halten. Das Papier kann in der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Position gehalten werden, wenn die Getrieberäder die Zellulosefasern in benachbarten Lagen verschieben, um zu veranlassen, daß die Fasern aufeinander einwirken. Alternativ oder zusätzlich können die durch die Getrieberäder in das Papier gebrachten Faltungen ausreichend sein, um die Lagen miteinander zu verbinden.
Die angetriebenen Rollen und das angetriebene Getrieberad werden mittels eines Riemens oder einer Kette 26 betrieblich verbunden. Da der Durchmesser der angetriebenen Rolle größer ist als der Durchmesser des Getrieberads, bewegt sich die Oberfläche der Rolle mit einer größeren Geschwindigkeit als das Getrieberad, wodurch veranlaßt wird, daß das Papier eher in die Getrieberäder gedrückt wird, als daß die Getrieberäder das Papier durchziehen. Das Verhältnis zwischen der angetriebenen Rolle und dem Getrieberad wird bestimmt, um Papier bei einer etwas größeren Rate zuzuführen, als es das Getrieberad selbst könnte. Das Verhältnis kann bei 1,07:1,0 liegen. Dies unterstützt beim Bündeln des Papiers und dadurch beim Steigern der Bündelung der Verpackung. Da die Getrieberäder mittels Feder in Richtung aufeinander zu belastet sind, können sie, falls notwendig, sich voneinander wegbewegen, um dem Papier zu gestatten, hindurchgeschoben zu werden. Ein schematisch gezeigter Motor 38 treibt das Getrieberad 24 und anschließen die untere Rolle 20B durch den Riemen 26 an.
Unmittelbar nach den Getrieberädern ist ein Paar von Klingen 33A und 33B vorgesehen, um die Verpackung in der erforderlichen Länge zu schneiden. Der Betrieb dieser Messer kann manuell oder automatisch erfolgen und wird später beschrieben.
Da das Mittelteil des Papiers unter Spannung steht, wenn es sich den Gummirollen nähert, und da die Basis des Formwerkzeugs flach ist, rollen die Ränder 28 des Papiers in einer gesteuerten Weise über und um sich herum, wie es schrittweise in den Figuren 4 bis 6 gezeigt ist. Wenn das Papier in die Getrieberäder gedrückt wird, berühren sich die Papierrollen von jeder Seite, bevor sie in dem Mittelbereich 30 eingedrückt werden, in welchem Vielfachlagen, beispielsweise acht, verbunden werden, und an jeder Seite grob ovale Formen 32 zurückbleiben. Es ist verständlich, daß die Form des Querschnitts des Papiers, insbesondere in den späteren Stadien, schematisch gezeigt ist.
Die Klingen 33A und 33B sind jeweils eingerichtet, um mit einer Amboßplatte 34 zusammen zu wirken. Jede Klinge ist mit einem zugehörigen Radzahn 35A und 35B verbunden und in der Lage, teilweise zu drehen, wenn eine Kette 36 gezogen wird, um eine der Klingen 33A zu veranlassen, sich gegen die Amboßplatte 34 zu bewegen, über die Hälfte der Breite der Verpackung abzuschneiden und nachfolgend eine der Klingen 33B den Rest der Verpackung zu schneiden.
Da jede Klinge nicht durch die gesamte Breite der Verpackung geht, kann die Triebkraft der Klingen die Klingen durch ihren reduzierten Schnitthub hinweg mit weniger Kraft oder Drehmoment tragen, als es erforderlich sein würde mit einer Einzelklinge, die durch die vollständige Breite gehen müßte.
Die Klingen werden bestärkt, eine Schneidewirkung gegen den Amboß aufrecht zu halten, indem eine kleine Biegekraft an beide Enden des Ambosses über Hebeschrauben 37 ausgeübt werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Da sich ferner zwei Klingen von diametral gegenüberliegenden Teilen jedes Radzahns erstrecken, ist die Verpackung in der Lage, um eine 180º-Drehung der Radzähne geschnitten zu werden, wobei die Schneidebetriebsdauer der Vorrichtung mehr als das Doppelte beträgt im Vergleich mit der Betriebsdauer mit einer Einzelklinge.
Das in den Fig. 9 bis 11 gezeigt modifizierte Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Die in jenen Figuren gezeigt Maschine entspricht größtenteils derjenigen, die in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 gezeigt wurde, einschließlich der Querschnittsansichten 4, 5 und 6, wobei lediglich die Unterschiede beschrieben werden.
In Fig. 9 sind die stromabwärtigen Rollen 20B weggelassen worden, wobei lediglich die stromaufwärtigen Rollen 20A vorhanden sind. Die unteren Rollen 20A sind Getrieberäder, um den Schlupf zu steigern, der auf das Papier ausgeübt wird, wenn es zugeführt wird, wobei der Antriebsriemen 26 um Mitläuferräder 39 geht, um die unteren Rollen von dem Motor 38 anzutreiben. Ferner ist die obere flache, sich verjüngende Wand 14 in der stromabwärtigen Richtung nach oben geneigt, wie in Fig. 10 gezeigt ist.
In Fig. 11 sind die Klingen 33A und 33B etwas kürzer gemacht, wobei diese eine derartige Stellung einnehmen, daß sie gleichzeitig einen Schnitt machen können und diese sich gerade nicht an ihren entfernten Enden treffen, wenn sie den Schnitt machen.

Claims

1. Maschine zur Herstellung von Verpackungsmaterial, die einen Blattmaterialzuführbereich (12), der für die Zufuhr von Blattmaterial zu einem Formwerkzeug (16) angeordnet ist, Zugeinrichtungen (20A, 20B), die zumindest ein angetriebenes drehbares Element aufweisen, das angeordnet ist, um das Blattmaterial von dem Zuführbereich zu dem Formwerkzeug zu ziehen, und Verbindungseinrichtungen (24) aufweist, die zumindest ein angetriebenes drehbares Element umfassen, das sich stromabwärts von der Zugeinrichtung befindet und angeordnet ist, um das Zusammenhalten von überlappenden Lagen zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrichtungen angeordnet sind, um entlang der Ausdehnung des Formwerkzeugs zu wirken, und daß die Antriebsfläche des drehbaren Elements der Zugeinrichtungen (20A, 20B) so angeordnet ist, um sich mit einer größeren Rate als die Antriebsfläche des drehbaren Elements der Verbindungseinrichtungen zu bewegen, wodurch veranlaßt wird, daß das Blattmaterial zu den Verbindungseinrichtungen gedrückt wird und somit gebündelt wird, wobei der Umfang des Verpackungsmaterials erhöht wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, bei der die Verbindungseinrichtungen Börteleinrichtungen aufweisen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der eines der drehbaren Elemente gegenüber dem anderen drehbaren Element beweglich ist.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine der Verbindungseinrichtungen gegenüber der anderen Verbindungseinrichtung beweglich ist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen gemeinsamen Antrieb (26) sowohl für die Zugeinrichtungen als auch für die Verbindungseinrichtungen umfaßt.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Durchmesser des angetriebenen drehbaren Elements (20A) der Zugeinrichtungen größer als der Durchmesser des angetriebenen drehbaren Elements der Verbindungseinrichtungen (24) ist.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zugeinrichtung ein Paar drehbarer Elemente (20) aufweist, von denen zumindest eines eine elastische Oberfläche umfaßt.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zugeinrichtungen so angeordnet sind, um durch eine Öffnung im Formwerkzeug zu wirken.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Verbindungseinrichtungen ein Paar Getrieberäder (24) aufweisen, die so angeordnet sind, um mit dem Blattmaterial zu kämmen, das zwischen den Getrieberädern durchtritt.

10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Formwerkzeug eine im allgemeinen flache Oberfläche (16) aufweist, gegenüber der das Blattmaterial für die Bewegung angeordnet ist.

11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Formwerkzeug (16) eine im allgemeinen flache Oberfläche aufweist, gegenüber der das Blattmaterial für die Bewegung angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, bei der das Formwerkzeug eine flache Oberfläche (16) umfaßt, die an einer stromabwärtigen Stelle eine geringere Ausdehnung hat als an einer stromaufwärtigen Stelle in einer Richtung quer zu der beabsichtigten Bewegungsrichtung des Blattmaterials.

13. Maschine nach Anspruch 11 oder 12, bei der das Formwerkzeug eine obere (14) und eine untere Oberfläche (16) umfaßt, zwischen diesen das Papier für den Durchtritt angeordnet ist.

14. Maschine nach Anspruch 13, bei der die obere und die untere Oberfläche des Formwerkzeugs an einer stromabwärtigen Stelle weiter voneinander beabstandet sind als an einer stromaufwärtigen Stelle.

15. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der der flache Bereich sich bezüglich der beabsichtigten Bewegungsrichtung des Blattmaterials nach innen verjüngt.

16. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 17, die Seitenabschnitte (18) umfaßt, die sich quer zu der Ausdehnung der im allgemeinen flachen Oberfläche erstrecken.

17. Maschine nach Anspruch 16, bei die Seitenabschnitte gekrümmte Abschnitte aufweisen.

18. Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial, das das Ziehen von Blattmaterial von einem Zuführbereich und Veranlassen einer Änderung der Form des Blattmaterials aufweist, indem ein Formwerkzeug verwendet wird, wobei die Zugeinrichtungen (20A, 20B) Blattmaterial von dem Zuführbereich (12) zu einem Teil zuführen, der überlappende Abschnitte des Blattmaterials zumindest teilweise verbindet, wobei die Zugeinrichtungen entlang der Ausdehnung des Formwerkzeugs wirken und die Zugeinrichtungen (20A, 20B) Blattmaterial mit einer größeren Rate ziehen als der Rate, mit der das Material durch den Teil durchtritt, der überlappende Abschnitte des Blattmaterials zumindest teilweise verbindet, so daß die Zugeinrichtung das Blattmaterial zu dem Teil drückt, der die überlappenden Abschnitte zumindest teilweise verbindet, wodurch eine Bündelung des Blattmaterials veranlaßt wird und der Umfang des resultierenden Verpackungsmaterials erhöht wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18 mit dem Veranlassen des Blattmaterials von einem Zuführbereich dazu, über das Formwerkzeug mit einer im allgemeinen flachen Oberfläche vorbeizutreten.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19 unter Verwendung einer Maschine zur Herstellung von Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 17.