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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Behältern aus Papier,
Karton o,d. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von mehreckigen Behältern aus Papier, Karton od. dgl. mit nach unten
sich verjüngender Form, wobei das in den kleineren Öffnungsquerschnitt des Behälters
einzusetzende Versehlußteil durch den größeren Öffnungsquerschnitt eingeführt wird.
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Bei der Herstellung derartiger Behälter, die vorzugsweise zur Aufnahme
von Flüssigkeiten, wie Milch od. d,-",l., Verwendung finden, bereitet das Einsetzen
des Verschlußteiles und dessen Verbindung mit dem zugeordneten Behältermantelrand,
insbesondere bei Behältern mit eckigem Querschnitt, erhebliche' Schwierigkeiten,
da die Verbindung von Verschlußteil und Behältermantel im Bereich der Behälterecken
zu Störungen führt, die dadurch hervorgerufen werden, daß das Verschlußteilmaterial
an diesen Stellen durch Überlappung und Materialanhäufungen zu Kanalbildungen neigt
und damit zu Undichtigkeiten des Behälters führt.
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Im allgemeinen wird bei der Herstellung dieser Behälter, insbesondere
beim Einsetzen des Verschlußteiles, derart verfahren, daß dieses von außen in den
kleineren Öffnungsquerschnitt des Behälters
eingeführt wird.. Die
Voraussetzung zur Durchführung dieses Verfahrens bildet die Tatsache, daß. das Verschlußteil
vor seinem Einsetzen eine dem kleineren Öffnungsquerschnitt entsprechende Form aufweisen
muß, wodurch sich, abgesehen von den Schwierigkeiten beim Einsetzen des Verschlußteiles,
der Nachteil ergibt, daß sich die äußeren Begrenzungskanten des Verschlußteifes'
nicht völlig der lichten Weite des Öffnungsquerschnittes anpassen, so daß eine einwandfreie
und dichte Verbindung von Behälter und Verschlußteil nicht gewährleistet ist.
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Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Einsetzen von Verschlußteilen
in konische Behälter bekanntgeworden, beider das Verschlußteil durch den größeren
Öffnungsquerschnitt eingeführt wird. Abgesehen davon, daß mit dieser bekannten.
Vorrichtung Behälter von rundem. Querschnitt verarbeitet werden, bei denen die eingangs
erwähnten, bei Behältern mit eckigem Querschnitt vorhandenen Schwierigkeiten nicht
auftreten, findet auch hier ein Verschlußteil Verwendung, das vor seiner Einsetzung
seineendgültige Form aufweist, ohne daß während des Einsetzvorganges eine Anpassung
des Verschlußteiles an die zugeordneten Behälterinnenwände vor sich geht.
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Es ist weiterhin bei der Herstellung derartiger Behälter bekanntgeworden,
das Verschlußteil in den offenen, noch nicht zu einem Schlauch geklebten Behältermantelzuschnitt
einzusetzen, wobei die Einsetzbewegung senkrecht zur Längsachse des Behälters erfolgt
In diesem Fall wird also das Verschlußteil nicht durch den größeren Öffnungsquerschnitt
des Behälters eingeführt und erfährt demzufolge auch keinerlei Formveränderungen
während des Einsetzvorganges durch den nach unten sich verjüngenden Behälterquerschnitt.
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Zur Vermeidung der sich bei den bekannten Verfahren ergebenden Schwierigkeiten
wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, beim Einsetzen des Verschlußteiles derart
zu verfahren, daß der zunächst flach liegende Versehlußteilzuschnitt vor seiner
Einführung unter'dem Einfluß an sich bekannter Formgebungswerkzeuge durch teilweises
Aufrichten der Verschlußteilzargen und Vorfalten.der Ecken vorgeformt wird, während
die endgültige Formgebung des Verschlußteiles auf seinem Wege von dem größeren bis
zu dem kleineren Öffnungsquerschnitt durch den sich nach unten verjüngenden Behälterquerschnitt
bewirkt wird.
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Der Vorteil dieser Maßnahme liegt darin, daß das oberhalb 'der größeren
Behältermantelöffnung angeordnete Formgebungswerkzeug die Aufgabe hat, lediglich
den Verschiußteilzuschnitt durch teilweises Aufrichten der Zargen und ' Vorfalten
der Ecken so weit vorzuformen, daß ein leichteg Einführen in den oberen Behältermantelquerschnitt
ermöglicht wird, während die endgültige Formgebung unter völliger Anpassung an den
inneren gehälterquerschnitt durch Entlanggleiten des Verschlußteiles an den Innenseiten
der Behälterwände vorgenommen wird. Dieses Verfahren gewährleistet vor allem dadurch,
däß die Anpassung an den Behälterquerschnitt im Verlaufe der Einfuhrbewegung allmählich,
aber unbedingt zwaugläufig vor sich geht, eine allseitige Anlage des Verschlußteiles
an den zugeordneten Behältermantelkanten und bildet damit die Voraussetzung für
einen absolut dichten Behälter. Diese Tatsache der individuellen Anpassung des Verschlußteiles
an den jeweiligen Öffnungsquerschnitt ist in erster Linie bei der Herstellung von
mehreckigen Behältern von Bedeutung-, die ja besondere Schwierigkeiten bei der Erzeugung
einer dichten Verbindung von Behältermantel mit dem Verschlußteil im Bereich der
Ecken bereiten. Hierbei muß besonders auf die bei Behältern mit rundem Querschnitt
nicht notwendige Vorbereitung der @Eckenfaltung des Verschlußteiles geachtet werden,
dessen Material sich im Bereich der Ecken zu einer Zipfelfaltung umformt und zur
Erzielung einer dichten Eckenverhindung ebenflächig mit der Behältermantelecke zur
Anlage gebriacht werden muß.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung mit einem
auf und ab gesteuerten Stempel, der im wesentlichen den Abmessungen der inneren
Verschlußteilfläche entspricht und der bei seiner Abwärtsbewegung .den flach liegenden
Zuschnitt durch einen Ziehkanal drückt, in dem der Zuschnitt durch Aufrichten der
Zargen und Falten der Ecken vorgeformt wird und mit der weiteren Abwärtsbewegung
das so vorbereitete Verschlußteid durch die, obere, größere Öffnung des Behältermantels
bis in den. Bereich der unteren, kleineren Öffnung des Behältermantels befördert.
An dieser Stelle werden die aufwärts gerichteten Zargen des Verschlußteiles durch
den Stempel im Zusammenwirken mit einem feststehenden, den unteren Behältermantelränd
umfassenden Gegendrucklager mit den Behältermantelrändern verpreßt.
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Zur Erzielung einer hohen Leistung bei der maschinellen Herstellung
des Behälters sowie zur Vereinfachung der Anordnung gelangt unter Fortfall der sonst
üblichen kurvengesteuerten Bewegungen und der erforderlichen Kraftübertragungsorgane
Druckluft für die Aufundabbewegung des Stempels zur Anwendung. Diese Antriebsart
für den einen verhältnismäßig großen Arbeitshub durchführenden Stempel ermöglicht
eine vorteilhafte Beschränkung der sich im Arbeitstakt hin und her bewegenden Massen
auf den Stempel selbst, dessen Führungsstange aus weiter unten beschriebenen Gründen
außerdem noch als Hohlkörper ausgebildet ist, so daß sich für die geringen zu beschleunigenden
Massen besonders günstige Verhältnisse ergeben: Die Erfindung wird nachstehend beschrieben
und durch die Zeichnungen erläutert.
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Abb. r zeigt den erfindungsgemäßen Behälter mit eingesetztem Verschlußteil,
teilweise im Schnitt; Abb. a zeigt den flach liegenden Verschlußteilquerschnitt;
Abb. 3 stellt die obere, größere Behälterma,ntelöffnung mit dem einfuhrbereiten,
durch Aufrichten der Zargen und Faltung der Ecken vorgeformten Verschlußteil dar;
Abb.
4 veranschaulicht einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zum Einsetzen des Verschlußteiles
in schematischer Darstellung; Abb. 5 zeigt eine Abwandlung in der Ausführungsform
der mit Abb. 4 dargestellten Vorrichtung; Abb. 6 zeigt einen Schnitt durch die mit
Abb. 4 dargestellte Vorrichtung in Höhe der Linie 6.
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Der in Abb.. i dargestellte Behälter wird in bekannter Weise aus einem
flach liegenden Zuschnitt hergestellt, der um seine die späteren Behälterkanten
bildenden Rillinien zu einem schlauchförmigen Behältermantel i geformt wird. Der
aufgerichtete Behältermantel i weist eitle nach unten hin sich verjüngende -leicht
konische Form auf. Der mit Abb. 2 dargestellte, zur Erzeugung eines dichten Behälters
in die kleinere Behältermantelöffnung einzusetzende Verschlußteilzuschnitt 2 besteht
aus der Verschlußteilfläche 3 und den- -entlang der Rillinien 4 sieh allseitig daran
anschließenden Verschlußteilzargen 5. Die im Bereich der Ecken des Verschlußeilzuschnittes
zwischen den Zargen 5 in der Abb. 2 schraffiert dargestellten Zuschnitteile 6 sind
mit Schwächungslinien 7 versehen, die bei der Aufrichtung der V erschlußteilzargen
5 eine spitztütenähnliche Faltung der Zuschnitteile 6 und damit eine gleichmäßige
Verteilung des Werkstoffes zur Erzielung einer dichten Eckenverbindung gewährleisten.
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Das derart vorgeformte Verschlußteil2 wird, wie in Abb. 3 veranschaulicht,
durch die größere Öffnung des. Behältermantels i so weit .in den Behältermantei
eingeführt, bis die V erschlußteilfläche 3 in der Ebene der die kleinere Öffnung
begrenzenden Behältermantelkanten liegt, wobei sich die aufgerichteten Verschlußteilzargen
5 gegen die Innenseiter. der entsprechenden Behältermantelränder legen. Die Verbindung
der Verschlußteilzargen 5 mit dem Rand des Behältermantels i erfolgt unter Anwendung
von Druck und Wärme, wobei zweckmäßig ein thermoplastisches Material als Bindemittel
Verwendung findet, mit dem ein oder beide der miteinander zu verbindenden Teile
beschichtet sind.
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In Abb.4 ist eine zur Herstellung des Behälters dienende Vorrichtung
dargestellt. Der geöffnete Behältermantel i wird durch eine beliebige, vorzugsweise
absatzweise sich bewegende Fördervorrichtung in den Bereich der Einsetzvorrichtung
gebracht und dabei durch ein einen geschlossenen Rahmen darstellendes Gegendrucklager
8 getragen, das den unteren, kleineren Behältermantelrand umfaßt. Oberhalb der größeren
Öffnung des Behältermantels i ist ein auf und ab gesteuerter Stempel 9 angeordnet,
dessen dem Behälter zugekehrteFläche im wesentlichen den inneren Abmessungen des
einzusetzenden Verschlußteiles entspricht. Zwischen dem in seiner Ausgangslage befindlichen
Stempel 9 und dem oberen Rand des Behältermantels i ist ein Ziehkanal io angeordnet,
auf dessen Oberseite der noch flach liegende Vers@chlußtei.lzuschnitt 2 durch eine
nicht dargestellte Vorrichtung so weit vorgeschoben wird, daß sich die Verschlußteilflache
3 mit der ihr zugekehrten Fläche des Stempels 9 deckt.
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Mit der nun einsetzenden Abwärtsbewegung des Stempels 9 wird der Verschlußteilzuschnitt2
durch den Ziehkanal io gedrückt, wobei sich die Verschlußteil2argen 5 um die Rillinien
4 aufrichten und die die Ecken bildenden Zuschnitteile 6 vor-
gefaltet werden,
so daß das Verschlußteil etwa die mit Abb. 3 veranschaulichte Form annimmt. .Am
Ende der Abwärtsbewegung des Stempels 9 befindet sich das vorgeformte Verschlußteil,
das durch- die Berührung mit den sich an dem Gegendrucklager 8 abstützenden Behälterwänden
seine endgültige Form angenommen hat im Bereich der unteren, kleineren öffnurng
des B.ehältermantels. Dabei werden die Zargen 5 und der Behältermantelrand unter
dem Einfluß des mit einer Heizvorrichlung i i versehenen Gegendrucklagers 8 und
des mit dem Gegendrucklager 8 zusammenwirkenden Stempels 9 miteinander verpreßt.
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Zur pneumatischen Steuerung der Aufund.abbewegung des Stempels 9 ist
ein Druckzylinder 12 vorgesehen, der durch einen oberen Deckel 13 und einen unteren
Deckel 14 verschlossen ist und der mit einer oberen und unteren wechselweise dem
Drucklufteintritt und dem Luftaustritt dienenden Öffnung 15 versehen ist. Im Innern
des Druckzylinders 12 ist ein Kolben 16 geführt, dessen Kolbenstange 17 durch
den unteren Deckel 14 nach außen tritt und den Stempel 9 trägt.
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An der Unterseite des Stempels 9 sind mehrere Saugluftöffnungen 18
vorgesehen, durch die der Verschlußteilzuschnitt 2 während des Vorform-und Einsetzvorganges
an dem Stempel 9 gehalten wird. Diese Saugöffnungen 18 stehen mit dem Innenraum
i9 der als Hohlzylinder ausgebildeten Kolbenstange 17 in Verbindung. Der nach oben
hin offene zylindrische Innenraum i9 der Kolbenstange 17 umschließt eine
als Saugkolben wirkende feststehende Führungsstange 2o, die an dem oberen Deckel
13 des Druckzylinders"i2 befestigt ist. Die unter dem Einfluß von Druckluft erfolgendie
Abwärtsbewegung des Kotberns 16 und damit des Stempels 9 erzeugt nun einen Unterdruck
in dem Innenraum i9 der Kolbenstange 17, durch den der Verschlußteilzuschnitt 2
auf der Unterseite des Stempels 9 gehalten wird. Unterhalb des Kolbens 16 ist in
der Wandung der Kolbenstange 17 eine Entlüftungsöffnung 2 1' angeordnet,
die sich in der untersten Stellung des Stempels 9 außerhalb des Bereiches der von
der Kolbenstange 17 umschlossenen Führungsstange 2o befindet und durchAufhebung
des Unterdruckes in dem Innenraum i9 den Verschlußteilzuschnitt 2 -kurz vor der
Zurückbewegung des Stempels 9 in seine Ausgangslage von dessen Unterseite löst.
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Eine weitere Möglichkeit zur Sicherung der Lage des Verschlußteilzuschnittes
2 während des Einsetzvorganges ist mit der in Abb: 5 gezeigten Ausführungsform der
Vorrichtung gegeben. In diesem Fall ist unterhalb des Gegendrucklagers 8 eine Druckluftdüse
22 angeordnet, deren _ Druckluftstrahl durch eine im Boden des Gegendrucklagers
8
befindliche Öffnung 23 gegen die Unterseite des sich abwärts bewegenden Stempels
9 gerichtet ist und so den Verschlußteilzuschnitt 2 gegen Abfallen von dem Stempel
9 oder gegen Verschiebung sichert.
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Im Anschluß an die vorbeschriebenen Arbeits-Känge zur Herstellung
dieses Behälters kann es je nach der beabsichtigten Verwendung zweckmäßig sein,-
den Behälter im Tauchverfahren, beispielsweise im Paraffinbad, zu imprägnieren.
Nach erfolgter Einbringung des Füllgutes wird, sofern der Behälter nicht als offener
Kübel oder Becher Verwendung finden soll, die obere Behälteröffnung durch Faltung
oder durch Anbringung eines be= liebigen oberen Verschlußteiles geschlossen.