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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung schlauchförmiger Behälterzuschnitte
mit feuchtigkeitsdichter Innenauskleidung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Herstellung von schlauchförmigen Behälterzuschnitten aus Papier,
Karton od. dgl., die mit einer kunststoffbeschichteten oder aus Kunststoff bestehenden
Innenfolie versehen sind.
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An solche Behälter werden insbesondere dann, wenn sie zur Aufnahme
von flüssigen oder halbflüssigen Füllgütern Verwendung finden sollen, hohe Anforderungen
in bezug auf ihre Undurchlässigkeit gestellt, die neben der Wahl des geeigneten
Materials einmal durch dichte Behälternähte und zum anderen dadurch erreicht wird,
daß die im Innern des Behälters liegenden Schnittkanten des Kartonzuschnittes so
abgedeckt sind, daß der Behälterinhalt nicht in die Behälterwände eindringen kann.
Besonders der letztgenannte Umstand ist die Veranlassung dazu gewesen, daß man bei
der Herstellung des Behälterzuschnittes die Innenfolie etwas größer wählt als den
äußeren Kartonzuschnitt, so daß der überragende Folienstreifen um die entsprechende
Schnittkante herumgelegt werden kann und damit ein Eindringen des Behälterinhaltes
in die Behälterwandung verhindert.
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Der so vorbereitete zunächst noch flachliegende Zuschnitt wird nun
um vorbereitete Rillinien durch Umlegen zu einem Schlauch geformt, so daß die durch
die Folie geschützte Längskante mit der den
Überlappungsstreifen
des. Zuschnittes begrenzenden Rillinie zur Deckung gebracht wird und anschließend
der Überlappungsstreifen um die geschützte Längskante herum auf die angrenzende
Zuschnittfläche umgelegt und mit dieser durch Klebung verbunden wird.
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Bei der heute bevorzugten Verwendung von Kunststoffen mit imprägnierenden
und thermoplastischen Eigenschaften als Innenfolie für Behälter oder als Beschichtungsmittel
für die Innenfolie und der daraus sich ergebenden Anwendung von Druck und Wärme
zur Bildung der Längsnaht treten nun bei der für die. Schlauchbildung erforderlichen
Heißsiegelung der Längsnaht Schwierigkeiten auf, die darin bestehen, daß sich die
zur Verbindung der Folienränder erforderliche Hitze auf die darunter mit ihren beschichteten
Seiten aufeinanderliegenden Innenflächen des Zuschnittes überträgt und die Folienteile
im Bereich des ausgeübten Druckes teilweise oder ganz miteinander verklebt werden.
Die Folge davon ist, daß sich der flachliegende schlauchförmige Zuschnitt bei seiner
Weiterverarbeitung zum füllfertigen Behälter nicht aufrichten läßt und zu Störungen
Anlaß gibt. Die gleichen Unzulänglichkeiten treten auch dann auf, wenn beispielsweise
die Schlauchbildung und die Heißsiegelung der Längsnaht auf einem Dornvorgenommen
wird, da in diesem Falle die beschichtete Innenseite des Zuschnittes unter der Einwirkung
der bei der Längsnahtsiegelung zur Anwendung gelangenden Wärme an der Oberfläche
des Dornes haftenbleibt und sich aus diesem Grunde nicht ohne weiteres nach Beendigung
des Arbeitsganges von dem Dorn abnehmen läßt. Zur Vermeidung der vorerwähnten Nachteile
wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, derart zu verfahren, daß der über die Längskante
des Kartonzuschnittes hinausragende Folienstreifen, bevor er um die diese Längskante
begrenzende Schnittkante herumgelegt wird, durch Umlegen der angrenzenden Zuschnitthälfte
um vorbereitete Rillinien mit dem Folienteil zur Deckung gebracht wird, der sich
auf dem noch flachliegenden Überlappungsstreifen befindet, um die mit ihren beschichteten
Seiten aufeinanderliegenden Folienstreifen durch beheizte Werkzeuge miteinander
zu verbinden und um dann erst den Überlappungsstreifen gemeinsam mit dem überragenden
Teil der Folie auf die angrenzende Behälterwand umzulegen und mit dieser durch Klebung
ohne Wärmeeinwirkung zu verbinden.
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Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß als erster Schritt zur Schlauchbildung
zunächst nur die Folienlängsnaht gebildet wird, und zwar in einem Bereich, der außerhalb
des doppelt gelegten Zuschnittes liegt, so daß die übrigen -die eigentliche Innenauskleidung
des Behälters - darstellenden Folienflächen von -der Wärmeeinwirkung unbeeinflußt
bleiben und nicht aneinanderkleben können. Weiterhin werden zur Erzielung einer
besonders dichten Längsnaht die Folienstreifen mit ihren beschichteten Seiten aufeinandergelegt,
wobei die von einem geeigneten Heißsiegelwerkzeug ausgehende Wärme lediglich die
verhältnismäßig dünne Folienschicht zu durchdringen hat, um wirksam zu werden. Zur
endgültigen Schlauchbildung wird dann lediglich der überlappungsstreifen, nachdem
er mit eineng Bindemittel versehen worden ist, durch Umlegen um i8o° auf die angrenzende
Behälterwand gelegt, wobei sich der überragende Folienrand abdeckend um die zu schützende
Schnittkante herumlegt. DieVerbindung des Überlappungsstreifens mit der angrenzenden
Behälterwand erfolgt dabei durch ein übliches, ohne Wärmeeinwirkung klebendes Bindemittel,
so daß ein unerwünschtes Zusammenkleben der in diesem Bereich aufeinanderliegenden
beschichteten Folienflächen vermieden wird.
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Zur Erzielung einer hohen Leistung bei der Herstellung derartiger
Behälterschläuche wird unter Benutzung verhältnismäßig geringer Arbeitsmittel nun
weiterhin erfindungsgemäß derart verfahren, daß auf einer ununterbrochen sich vorbewegenden
Kartonbahn, deren Breite der doppelten Breite des flachliegenden Zuschnittes entspricht,
in einem Arbeitsgang zwei getrennte Folienbahnen derart aufkaschiert werden, daß
ein Mittelstreifen der Kartonbahn unkaschiert bleibt, während die Folienbahnen auf
beiden Seiten über die Längskanten der Kartonbahn hinausragen. Die so vorbereitete
Materialbahn wird nun. im weiteren Verlauf ihrer ununterbrochenen Vorbewegung an
Werkzeugen vorbeigeführt, die gleichzeitig beide Materialbahnhälften zu je einem
schlauchförmigen Zuschnitt umformen.
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Die Durchführung der einzelnen Arbeitsgänge sowie die Anordnung der
an sich bekannten Werkzeuge ist in der Reihenfolge getroffen, daß vor dem Aufkaschieren
der beiden Folienbahnen auf die Kartonbahn letztere durch umlaufende Werkzeuge mit
längsverlaufenden Rillinien versehen werden, um die später der fertige Schlauch
zu dem vollen Behälterquerschnitt aufgerichtet wird. Im Anschluß an den Kaschiervorgang
wird dann die Materialbahn durch umlaufende Querschneidemesser in je zwei Zuschnitteile
enthaltende Abschnitte unterteilt, deren Außenbereiche um eine der zuvor erzeugten
Rillinien um i8o° nach innen umgelegt werden, um anschließend durch ein beheiztes
Walzenpaar geführt zu werden, das die übereinanderliegenden Folienränder miteinander
verbindet. Mit diesem Heißsiegelvorgang wird zweckmäßig gleichzeitig oder auch unmittelbar
anschließend die je aus zwei parallelen Schlauchbahnen bestehende Materialbahn durch
ein umlaufendes Längsschneidemesser im Bereich des unkaschierten Mittelfeldes getrennt,
so daß im weiteren Verlauf die durch den Längsschneidevorgang frei gewordenen überlappungsstreifen
nach erfolgtem Klebstoff auftrag aufgerichtet und zur endgültigen Schlauchbildung
auf die angrenzenden Behälterwände umgelegt und mit diesen mittels eines oder mehreren
Preßwalzenpaaren durch Andrücken verbunden werden.
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Es ist bei dieser Anordnung besonders vorteilhaft, daß die Längsrillung
der Kartonbahn vor dem Aufbringen der Folienbahn erfolgt, da sonst eine Beschädigung
der verhältnismäßig dünnen Folienbahn
durch die Rillwerkzeuge eintreten
kann, die eine Undichtigkeit des Behälters zur Folge hat. Ein weiterer Vorteil in
der reihenfolgemäßigen Durchführung der einzelnen Arbeitsgänge und der daraus sich
ergebenden Anordnung der Werkzeuge ist darin zu erblicken, daß der Längsschneidevorgang,
d. h. die Mitteltrennung der Materialbahn zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu dem bereits,
abgesehen von dem zuletzt erfolgenden Umlegen des Überlappungs-. streifens, die
wesentlichsten Arbeitsvorgänge zur Schlauchbildung vollendet sind. Durch diese Maßnahme
wird erreicht, daß der größte Teil der Arbeitsgänge an dem noch zusammenhängenden
Doppelzuschnitt vorgenommen wird, wodurch dessen Führung bei seiner Vorbewegung
sowie die Durchführung der Arbeitsgänge wesentlich erleichtert wird. Darüber hinaus
ist mit der doppelbahnigen Verarbeitung der Zuschnitte der Vorteil verbunden, daß
die Werkzeuge, wie beispielsweise das Rill-, Querschneide-, Heißsiegel- und Leimauftragswerkzeug,
als einteilige Werkzeuge gleichzeitig beide Materialbahnhälften bearbeiten, woraus
sich erhebliche bauliche sowie antriebsmäßige Vereinfachungen ergeben.
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Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Anordnung
derart getroffen, daß im durchlaufenden Arbeitsgang die Kartonbahn und die Folienbahnen
von Vorratsrollen abgezogen und im weiteren Verlauf ihrer ununterbrochenen Vorbewegung
bis zum fertigen schlauchförmigen Zuschnitt umgeformt werden. Da bei der verpackungsmäßigen
Verwendung dieser schlauchförmigen Zuschnitte im allgemeinen außenseitig bedrucktes
Material Verwendung findet, kann entweder die Kartonbahn in einem vorangegangenen
Arbeitsgang oder auch durch Einschalten eines Druckwerkes nach dem Abziehen von
der Vorratsrolle bedruckt werden. In diesen Fällen müssen dann an sich bekannte
registerhaltende Vorrichtungen vorgesehen werden, die einen paßgerechten Ouerschneidevorgang
gewährleisten. Die Gesamtanordnung kann aber auch unter Beibehaltung der Erfindungsmerkmale
so getroffen sein, daß in einer Maschine der Zuschnitt durch Längsrillen, Kaschieren
und Querschneiden bis zu dem noch flachliegenden Behältermantelzuschnitt vorgeformt
wird, der nach gegebenenfalls erfolgender Zwischenstapelung einer anderen Maschine
übergeben wird, die den flachliegenden Zuschnitt zum schlauchförmigen Behältermantelzuschnitt
umformt.
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Abb. a zeigt in schematischer Darstellung die Seitenansicht einer
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Abb. 2 stellt eine
Draufsicht der mit Abb. i gezeigten Vorrichtung dar; Abb. 3 bis 6 zeigen senkrechte
Schnitte durch die Materialbahn bzw. durch den Zuschnitt in den wesentlichsten Phasen
des Arbeitsvorganges; Abb.7 zeigt in stark vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt
aus dem fertiggestellten, teilweise geöffneten schlauchförmigen Zuschnitt; Abb.
8 stellt in stark vergrößertem Maßstab die Zuschnitthälfte während des Siegelvorganges
dar. Wie insbesondere aus Abb. i hervorgeht, wird die auf einer Vorratsrolle i befindliche
Kartonbahn 2 durch nicht dargestellte Vorzugwalzen vorgebracht und durch eine Vorrichtung
zur Erzeugung der längsverlaufenden Rillinien a, b, c, d
hindurchgeführt.
Diese Vorrichtung wird durch umlaufende Rilischeibe 3 gebildet, die mit einer Gegenwalze
¢ zusammenarbeiten. Von einem weiteren Vorratsrollenpaar 5 werden die Folienbahnen
6 abgezogen, deren Oberseiten mit einem thermoplastischen Bindemittel beschichtet
sind. Die Folienbahnen 6 werden an einer Klebstoffauftragsvorrichtung 7 bekannter
Bauart vorbeigeführt und mit Klebstoff versehen. Mit der weiteren Vorbewegung werden
die Folienbahnen 6 und die Kartonbahn 2 durch das Walzenpaar 8 hindurchgeführt und,
wie in Abb. 3 veranschaulicht, derart aufeinander kaschiert, daß ein Mittelstreifen
der Kartonbahn 2 freibleibt, während die Folienbahnen 6 mit ihren außenliegenden
Rändern über die Längskanten der Kartonbahn 2 hinausragen und die überstehenden
Folienränder 9 .bilden.
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Die derart vorbereitete noch endlose Materialbahn wird durch eine
Querschneidevorrichtung hindurchbewegt, die aus einer oberen und einer unteren ununterbrochen
umlaufenden Messerwalze io gebildet wird, an deren Umfang die zusammenarbeitenden
-Messer i i befestigt sind. Da es sich im allgemeinen um eine mit Aufdruck versehene
Kartonbahn 2 handelt, ist es erforderlich, eine an sich bekannte nicht dargestellte
mechanische oder photoelektrische registerhaltende Vorrichtung einzuschalten, durch
die ein in bezug auf den Druck immer an der gleichen Stelle erfolgender Schnitt
gewährleistet wird.
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Nach erfolgtem Querschneiden werden die jeweils zwei nebeneinanderliegende
Zuschnitte enthaltende Abschnitte mit ihrer weiteren Vorbewegung durch feststehende
Weichen 12, die auch durch umlaufende endlose Faltgurte od. dgl. ersetzt werden
können, um die Rillinien c um i8o° nach innen umgelegt, so daß, wie aus Abb. q.
hervorgeht, die überstehenden Folienränder 9 mit dem Teil 13
der Folie 6 zur
Deckung kommen, die sich auf dem noch zusammenhängenden Überlappungsstreifen 14
befindet. Im weiteren Verlauf werden die Doppelzuschnitte 2, 6 nach vorherigem Durchgang
durch eine Vorwärmvorrichtung 15, mittels der die im Bereich der Überlappungsstreifen
1q. aufeinanderliegenden thermoplastiscben Seiten der Folie 6 klebefähig gemacht
werden, durch eine umlaufende Heißsiegelvorrichtung 16, 17 hindurchgeführt und zu
einer Längsnaht verbunden. Diese Heißsiegelvorrichtung besteht aus den vorzugsweise
elektrisch beheizten Scheiben 16, deren Breite der Breite des überragenden Folienstreifens
9 entspricht, und einer Gegenwalze 17. Mit dem Heißsiegelvorgang ist im Falle dieses
Ausführungsbeispiels auch gleichzeitig das Längsschneiden verbunden, d. h. der Doppelzuschnitt
wird in der Mitte des unkaschierten Streifens getrennt und in die beiden Einzelzuschnitte
zerlegt. Zu diesem Zweck ist auf der die beheizten Scheiben 16 tragenden Welle ein
Kreismesser
i8 angeordnet, das ebenfalls mit der Gegenwalze 17 zusammenarbeitet und bei der
Hindurchführung des Doppelzuschnittes diesen in die Einzelzuschnitte zerlegt.
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Die durch den Längsschneidevorgang frei gewordenen Überlappungsstreifen
14 werden, nachdem sie durch eine Leimauftragsvorrichtung i9 mit einem Bindemittel
versehen worden sind, unter der Einwirkung der Faltweichen 2o aufgerichtet und auf
die angrenzende Zuschnittfläche umgelegt, wobei sich zwangläufig auch der überragende
Folienstreifen 9 um die innenliegende Schnittkante des Kartonzuschnittes .2 herumlegt
und diese abdeckt. Im Anschluß an den Beleim- und Umlegevorgang wird das jetzt zu
fertigen Schläuchen umgeformte mit Abb. 6 gezeigte Zuschnittpaar durch ein oder
mehrere Andrückwalzenpaare 21 hindurchgeführt und auf die Stapel 22 abgelegt.
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Die Weiterverarbeitung des fertigen schlauchförrriigen Zuschnittes
erfolgt dann durch andere Maschinen, in denen der Zuschnitt zur vollen Ouerschnittsform
aufgerichtet und durch Bilden bzw. Einsetzen von Verschlußteilen über den füllfertigen
bis zum gefüllten und geschlossenen Behälter weiterverarbeitet wird.