EP0757000A1 - Folienzuschnitt für Verpackungen - Google Patents
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- EP0757000A1 EP0757000A1 EP95112338A EP95112338A EP0757000A1 EP 0757000 A1 EP0757000 A1 EP 0757000A1 EP 95112338 A EP95112338 A EP 95112338A EP 95112338 A EP95112338 A EP 95112338A EP 0757000 A1 EP0757000 A1 EP 0757000A1
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Definitions
- the invention relates to a film blank for packaging, in particular for folding boxes, with embossed bending lines in the form of groove-shaped depressions which start from a film surface and are closed at the bottom of the depressions with respect to the other film surface, the bottom of the depressions alternating in the longitudinal direction from zones of greater depth T 2 and zones of shallower depth T 1 .
- Such film cuts consist in particular of transparent films made of thermoplastics from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP) and polyvinyl chloride (PVC), PVC having recently lost importance due to its chlorine content from environmental considerations.
- PET and PP cause some additional problems in production that have not yet been completely mastered.
- the packaging is preferably, but not exclusively, a lid, but above all a folding box.
- Such packaging allows prospective buyers an unobstructed view of the content, which can be made very decorative together with the packaging.
- Folding boxes which are usually delivered lying flat and in batches, are subject to high demands in the packaging company, which is equipped with fully automatic packaging machines.
- the individual flat-lying folding boxes must be individually picked up from a stack, placed in the machine and erected in the machine, so that a cavity is formed with a prismatic cross section, for example.
- the product in question is now pushed into the erected folding box, whereupon it is closed at both ends by flaps or tabs.
- the basic prerequisite for this is that the film material on the bending lines is easily deformable without the film fields lying between the bending lines being deformed, and that the bending lines do not produce any noticeable restoring forces.
- the foils under discussion here usually have a thickness between 0.150 mm and 1.0 mm, the mass of the foil blanks having a thickness between 0.200 mm and 0.400 mm. Usually the film thickness increases with the packaging size, but this does not apply to all possible cases.
- US Pat. No. 4,064,206 discloses a thermal process for the production of bending lines, in which bending edge rulers, which have the function of electrodes, are pressed against the film, against an insulating material plate and against a counter electrode. High frequency is applied to the bending edge rulers and the counter tool, causing the film material in the middle and under the bending edge rulers to be partially melted and laterally displaced under the embossing pressure, which creates so-called edge beads that accompany the bending edges on both sides.
- JP-GM 4-9345 discloses a film cut according to the preamble of claim 1 and a stamping tool provided therefor, a so-called bending edge ruler, in which the zones of greater and lesser depth are connected to one another by sharp edges by surfaces which are exactly perpendicular to the Longitudinal direction of the bending line are aligned.
- this spatial shape leads to surface irregularities both on the inside and on the outside of the bending lines, which can damage the contents of the packaging, but can also damage sensitive materials if they come into contact with the outside of the packaging. Fine silk fabrics such as those for are particularly sensitive Ties are used. When touching such packaging, threads can be drawn from the silk fabric.
- part of such packaging can be used as a gift box for ties.
- a certain risk of breakage was observed with such bending lines.
- the film fields adjacent to the bending line not only have to be bent by 90 ° to one another, but in some cases also by 180 ° for the purpose of shipping, so that film fields lie flat on one another.
- this bend of 180 ° must then be returned to a bend of 90 °, ie the film material is deformed in some directions by bending back and forth in both directions. Stress peaks that occur at the sharp-edged interfaces of the surfaces and lines can be assumed to be the cause of the rough course of the bending lines and the risk of breakage.
- EP 0 563 781 A1 also deals with the disadvantages of the object according to JP-GM 4-9345 and proposes to remedy this that the surfaces of the zones of lesser depth have a radius between 0.05 mm and 1 at the ends. 0 mm.
- the document in question discloses two versions, namely a first version, in which the zone of greater depth penetrates the entire film thickness, that is to say the film is punched through, and a second version, in which the film also retains a residual cross section in the region of the zones of greater depth.
- the invention is therefore based on the object of specifying a film cut of the type mentioned at the outset which is distinguished by ease of manufacture, low tolerances with regard to the bending behavior and high insensitivity to kink breaks in the bending lines.
- the use of high frequency should be avoided, and the bending lines should have as smooth a course as possible on both sides of the foils, so that no threading takes place, and furthermore the foil fields lying between the bending lines should not suffer any disturbing deformation.
- the object is achieved with the film cutting specified at the outset according to the invention in that the zones of shallower depth T 1 are delimited by arcs whose radius R is at least 1.1 mm and whose center of curvature lies beyond a line which defines the zones of greater depth T 2 connects with each other.
- the circular arc radius is therefore greater than the maximum possible film thickness, and the inventive position of the center of curvature M beyond the line L ensures that the circular arcs do not run at right angles to the longitudinal direction of the bending lines at their ends, but at an acute angle that also can have the value 0, which will be explained in more detail below.
- the spatial shape or geometry of the bending lines according to the invention ensures easy manufacture, ie the stamping process stabilizes itself to a certain extent with respect to a progressive increase in the stamping forces, so that only slight tolerances can be observed with regard to the bending behavior.
- the invention Bending lines are highly insensitive to kink fractures, ie the bends lying on both sides of the *) can also be bent back and forth several times by more than 90 ° without breaking.
- the special strength against cutting the bending lines can be determined by trying to tear the film cut apart along a bending line.
- the use of high frequency can be completely dispensed with.
- the bending lines have an extremely smooth course on both sides of the foils, so that threading does not occur even when they come into contact with sensitive fabrics, such as fine silk fabrics.
- the film fields lying between the bending lines are also not subject to any disturbing deformation, such as bulging or denting. Nevertheless, the film cuts are easy to bend without undue restoring forces occurring which would be extremely disruptive for processing on automatic packaging machines.
- the configuration of the bending lines according to the invention also means that the previously problematic processing of PET and PP is considerably facilitated and improved. *) Foil fields
- the bending behavior can of course be influenced by the depths T 1 and T 2 and their relationship to one another. It is particularly expedient if the greater depth T 2 is at least 40% and at most 90% of the film thickness D. It is also advantageous if the smaller depth T 1 is at least 25% of the film thickness D. It is of course important to ensure that a difference in thickness remains, which is guaranteed by specifying the limit values mentioned.
- the lengths A or A 'and B or B' of the zones of smaller and greater depth naturally also have an influence on the bending behavior of the bending lines.
- the absolute lengths A and A 'of the zones of greater depth T 2 and the absolute lengths B and B' of the zones of less depth T 1 can both be chosen between 0.5 mm and 5 mm, and the ratio of the lengths of the zones of greater depth to the Lengths of the zones of less depth can be between 0.5 and 4. At values below 1, the lengths of the zones of greater depth are smaller than the lengths of the zones of less depth. Conversely, for values over 1, the lengths of the zones of greater depth are greater than the lengths of the zones of less depth.
- the transition points between the zones of greater depth T 2 and the zones of less depth T 1 are rounded off concavely. It can be assumed that any stress peaks that occur during the bending process are further reduced, so that the conditions improve further.
- FIG. 1 shows a film blank 1 which has been punched out of a film along a punching line 2 surrounding it.
- This film blank 1 has a whole number of bending lines BL in a cross-shaped arrangement.
- Such film blanks with differently shaped bending lines are state of the art, so that there is no need to go into them further.
- the bending lines are designed as groove-shaped depressions 5 which, according to FIG. 2, start from a film surface 3 and are closed on the opposite film surface 4.
- the side walls 6 and 7 are at an angle ⁇ to one another which can be 60 °, but this dimension is not critical.
- the zones 9 of lower depth T 1 are delimited by arcs 10, while the zones 8 of greater depth T 2 are delimited by straight lines 11.
- the lines 11 all lie on a common line L, the imaginary sections of which also run through the zones 9.
- the zones 9 - to be more precise - are each delimited by two circular arcs 10, which represent an acute-angled section of a cylindrical surface on both sides, as can be seen from Figure 15.
- this section of a cylindrical surface is naturally deformed, but this is irrelevant for further considerations.
- the center of curvature M lies beyond the line L, which connects the zones 8 of greater depth T 2 to one another.
- the expression “beyond” refers to a starting point in the film surface 3.
- the center of curvature M is even beyond the film surface 4, likewise seen from the film surface 3.
- the ends of the circular arcs 10 extend at an acute angle ⁇ to the line L, this angle ⁇ being 45 ° in the exemplary embodiment according to FIG.
- this angle ⁇ can also assume other values, such as 60 °, or it can tend towards 0, which is discussed in more detail in connection with FIGS. 8 to 10 becomes.
- the ratio of A: B is less than 1, and in the embodiment of FIG. 4, the ratio A: B is greater than 1.
- FIGS. 5, 6 and 7 now show cutouts from an embossing tool 12 for producing bending lines according to FIG. 2.
- this embossing tool has a cutting edge 13 which is interrupted at regular intervals by cutouts 14, the surface of which is a gusset-shaped cutout from a cylindrical surface represents, as can be seen in particular from Figure 7.
- the center of curvature M ′ is also beyond a cutting edge 15, which is used to generate the straight lines 11.
- the cutting edge 13 is complementary to the bending line shown in FIG. 2, ie the ends of the cutouts 14 merge into the cutting edge 15 at an acute angle, but under Formation of peaks at the points marked with arrows P in FIG. 7.
- the transition points P 'between the zones 8 of greater depth T 2 and the zones 9 of less depth T 1 are rounded off concavely, so that the formation of peaks is avoided at this point. Due to the circular concave transition at the transition points P ', the lengths A to A' and B to B 'change slightly depending on the radius of curvature r at these points. This radius of curvature can be between 0.1 mm and 1.0 mm. The appearance of a bending edge bent by 90 ° is shown in FIG. 16, ie the ends of the zones 9 of smaller depth T 1 also merge into the straight lines 11 without edges. An embossing tool 16 for the production of bending edges according to FIGS.
- This embossing tool 16 also has a cutting edge 17 with cutouts 18 through which a cutting edge 19 is interrupted. However, it is made clearly visible that roundings are provided at the transition points P ', by means of which the formation of sharp corners is avoided. It can be assumed that locally narrow flow processes during the embossing process are facilitated, as is also the avoidance of stress peaks or internal stresses in the film material. In any case, tests have shown that this not only makes the embossing process easier, but also that the film cuts have better bending behavior. The experiments have also shown that such a design of the embossing tool further reduces the risk of breakage of the film cut when bending back and forth several times.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Folienzuschnitt für Verpackungen, insbesondere für Faltschachteln, mit eingeprägten Biegelinien in Form von nutförmigen Vertiefungen, die von einer Folienoberfläche ausgehen und am Grund der Vertiefungen gegenüber der anderen Folienoberfläche geschlossen sind wobei der Grund der Vertiefungen sich in Längsrichtung alternierend aus Zonen größerer Tiefe T2 und Zonen geringerer Tiefe T1 zusammensetzt.
- Derartige Folienzuschnitte bestehen insbesondere aus Klarsicht-Folien aus Thermoplasten aus der Gruppe Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP) und Polyvinylchlorid (PVC), wobei das PVC in letzter Zeit wegen seines Chlorgehalts aus Umweltrücksichten an Bedeutung verloren hat. PET und PP verursachen jedoch in der Fertigung einige zusätzliche Probleme, die bisher nicht restlos beherrscht wurden.
- Bei den Verpackungen handelt es sich vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, um Deckel, vor allem aber um Faltschachteln. Solche Verpackungen ermöglichen dem Kaufinteressenten eine ungehinderte Betrachtung des Inhalts, der zusammen mit der Verpackung sehr dekorativ gestaltet werden kann.
- An Faltschachteln, die in der Regel flach liegend und stapelweise angeliefert werden, werden im Verpackungsbetrieb` der mit voll automatischen Verpackungsmaschinen ausgestattet ist, hohe Anforderungen gestellt. So müssen die einzelnen flach liegenden Faltschachteln einzeln von einem Stapel aufgenommen, in die Maschine eingelegt und in dieser aufgerichtet werden, so daß ein Hohlraum mit einem beispielsweise prismatischen Querschnitt gebildet wird. Die betreffende Ware wird nun in die aufgerichtete Faltschachtel eingeschoben, worauf diese an beiden Enden durch Klappen oder Laschen verschlossen wird. Grundvoraussetzung hierfür ist, daß der Folienwerkstoff an den Biegelinien leicht verformbar ist, ohne daß die zwischen den Biegelinien liegenden Folienfelder verformt würden, und daß die Biegelinien keine merklichen Rückstellkräfte erzeugen. Außerdem sollen durch den Biege- oder Faltvorgang keine scharfen Kanten, Zacken, Grate oder dergleichen gebildet werden. Beim Herstellvorgang der Folienzuschnitte ist weiterhin zu beachten, daß die Verformung der Folien in den Bereichen der Biegelinien nicht zu einem Welligwerden der zwischen den Biegelinien befindlichen Folienfelder führt, ein Vorgang, der durch eine gewisse Werkstoffverdrängung zumindest gefördert wird.
- Die hier zur Diskussion stehenden Folien haben üblicherweise eine Dicke zwischen 0,150 mm und 1,0 mm, wobei die Masse der Folienzuschnitte eine Dicke zwischen 0,200 mm und 0,400 mm besitzt. Üblicherweise nimmt die Foliendicke mit der Verpackungsgröße zu, was aber nicht für alle in Frage kommenden Fälle gilt.
- Die Umstellung von PVC auf PET und PP hat in den Herstellbetrieben der Verpackungen und in den Abfüllbetrieben beträchtliche Schwierigkeiten verursacht.
- Durch die US-PS 4 064 206 ist ein thermisches Verfahren für die Herstellung von Biegelinien bekannt, bei dem Biegekanten-Lineale, die Elektrodenfunktion haben, gegen die Folie, gegen eine Isolierstoffplatte und gegen eine Gegenelektrode gepreßt werden. An die Biegekanten-Lineale und an das Gegenwerkzeug wird Hochfrequenz angelegt, wodurch der Folienwerkstoff in der Mitte und unter den Biegekanten-Linealen partiell aufgeschmolzen und unter dem Prägedruck seitlich verdrängt wird, wodurch sich sogenannte Randwülste ausbilden, die die Biegekanten auf beiden Seiten begleiten. Derartige Vorrichtungen erzeugen wegen des Einsatzes von Hochfrequenz hohe Investions- und Betriebskosten, und außerdem erweist sich die Verfahrensführung als schwierig, da nämlich die Temperatur der Biegekanten-Lineale trotz des Vorhandenseins einer geregelten Kühlplatte nur schwer beherrschbar ist und die Vorrichtung trotz des Vorhandenseins einer Isolierplatte gelegentlich zu Spannungsüberschlägen führt. Das betreffende Verfahren und die Vorrichtung waren auch vornehmlich für die Verarbeitung von PVC-Folien entwickelt worden.
- Durch das JP-GM 4-9345 sind ein Folienzuschnitt nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein hierfür vorgesehenes Prägewerkzeug, ein sogenanntes Biegekanten-Lineal, bekannt, bei dem die Zonen größerer und geringerer Tiefe scharfkantig durch Flächen miteinander verbunden sind, die exakt senkrecht zur Längsrichtung der Biegelinie ausgerichtet sind. Diese Raumform führt beim Biegevorgang sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der Biegelinien zu Oberflächen-Unregelmäßigkeiten, die eine Beschädigung des Inhalts der Verpackung begünstigen, aber auch empfindliche Stoffe beschädigen können, wenn diese mit der Außenseite der Verpackung in Berührung kommen. Besonders empfindlich sind hierbei feine Seidenstoffe, wie sie für Krawatten verwendet werden. Bei der Berührung mit einer derartigen Verpackung können aus dem Seidenstoff Fäden gezogen werden. Hierbei ist zu beachten, daß ein Teil derartiger Verpackungen als Geschenkpackung für Krawatten in Frage kommt. Außerdem wurde bei derartigen Biegelinien eine gewisse Bruchgefahr beobachtet. Diesbezüglich ist zu beachten, daß die der Biegelinie benachbarten Folienfelder ja nicht nur um 90 ° zueinander gebogen werden müssen, sondern zum Zwecke eines Versands teilweise auch um 180 °, so daß Folienfelder flach aufeinander liegen. Beim Aufrichten derartiger flach liegender Faltschachteln muß dann diese Biegung von 180 ° in eine Biegung von 90 ° zurückgeführt werden, d.h. der Folienwerkstoff wird an einem Teil der Biegelinien durch Hin- und Herbiegen in beiden Richtungen verformt. Als Ursache für den rauhen Verlauf der Biegelinien und für die Bruchgefahr können Spannungsspitzen vermutet werden, die an den scharfkantigen Schnittstellen der Flächen und Linien entstehen.
- Die EP 0 563 781 A1 setzt sich auch mit den Nachteilen des Gegenstandes nach dem JP-GM 4-9345 auseinander und schlägt zur Abhilfe vor, daß die Oberflächen der Zonen geringerer Tiefe an den Enden mit einem Radius zwischen 0,05 mm und 1,0 mm versehen werden. Die betreffende Schrift offenbart zwei Versionen, nämlich eine erste Version, bei der die Zone größerer Tiefe die gesamte Foliendicke durchdringt, die Folie also durchgestanzt ist, und eine zweite Version, bei der die Folie auch im Bereich der Zonen größerer Tiefe einen Restquerschnitt behält. In beiden Fällen ist aber der Übergang im Bereich der jenseitigen Folienoberfläche scharfkantig, und die Seitenflächen der Zonen geringerer Tiefe verlaufen - abgesehen von dem genannten Radius - rechtwinklig und scharfkantig zur Längsrichtung der Biegelinie. Abgesehen davon, daß die Wirkung einer Abrundung im Bereich von 0,05 mm schon nicht mehr feststellbar ist, entsteht durch diese bekannte Lösung immer noch eine erhebliche Rauhigkeit im Bereich beider Folienoberflächen, und auch die Bruchgefahr wurde nicht entscheidend verringert. Im übrigen ist in der genannten Druckschrift angegeben, daß sich die Verhältnisse jenseits eines Krümmungsradius von 1,0 mm wieder verschlechtern, beispielsweise durch das Auftreten sehr hoher Verformungskräfte.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Folienzuschnitt der eingangs genannten Gattung anzugeben, der sich durch leichte Herstellbarkeit, geringe Toleranzen hinsichtlich des Biegeverhaltens und hohe Unempfindlichkeit gegenüber Knickbrüchen in den Biegelinien auszeichnet. Insbesondere soll hierbei auf die Anwendung von Hochfrequenz verzichtet werden, und die Biegelinien sollen auf beiden Seiten der Folien einen möglichst glatten Verlauf haben, so daß ein Fädenziehen unterbleibt, und weiterhin sollen die zwischen den Biegelinien liegenden Folienfelder keine störende Verformung erleiden.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Folienzuschnitt erfindungsgemäß dadurch, daß die Zonen geringerer Tiefe T1 von Kreisbögen begrenzt sind, deren Radius R mindestens 1,1 mm beträgt und deren Krümmungsmittelpunkt jenseits einer Linie liegt, die die Zonen größerer Tiefe T2 miteinander verbindet.
- Der Kreisbogenradius ist also größer als die maximal in Frage kommende Foliendicke, und durch die erfindungsgemäße Lage des Krümmungsmittelpunktes M jenseits der Linie L wird erreicht, daß die Kreisbögen an ihren Enden nicht rechtwinklig zur Längsrichtung der Biegelinien verlaufen, sondern unter einem spitzen Winkel, der auch den Wert 0 einnehmen kann, was weiter unten noch näher erläutert werden wird.
- Durch die erfindungsgemäße Raumform bzw. Geometrie der Biegelinien wird eine leichte Herstellbarkeit gewährleistet, d.h. der Prägevorgang stabilisiert sich hinsichtlich eines progressiven Anstiegs der Prägekräfte gewissermaßen selbst, so daß hinsichtlich des Biegeverhaltens nur geringe Toleranzen zu beobachten sind. Die erfindungsgemäßen Biegelinien besitzen eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Knickbrüchen, d.h. die beiderseits der Biegelinien liegenden*) können auch mehrfach um mehr als 90 ° hin und her gebogen werden, ohne daß es zu Brüchen kommt. Die besondere Festigkeit gegen ein Durchtrennen der Biegelinien läßt sich dadurch feststellen, daß man den Versuch macht, den Folienzuschnitt entlang einer Biegelinie auseinander zu reißen. Auf die Anwendung von Hochfrequenz kann vollständig verzichtet werden. Die Biegelinien haben auf beiden Seiten der Folien einen extrem glatten Verlauf, so daß ein Fädenziehen auch bei einer Berührung mit empfindlichen Stoffen, wie feinen Seidenstoffen, unterbleibt. Die zwischen den Biegelinien liegenden Folienfelder unterliegen auch keiner störender Verformung, wie beispielsweise einem Aus- oder Einbeulen. Dennoch sind die Folienzuschnitte leicht zu biegen, ohne daß unzulässige Rückstellkräfte auftreten, die für eine Verarbeitung auf automatischen Verpackungsmaschinen extrem störend wären. Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Biegelinien auch erreicht, daß die zuvor problematische Verarbeitung von PET und PP erheblich erleichtert und verbessert wird.
*) Folienfelder - Das Biegeverhalten kann naturgemäß durch die Tiefen T1 und T2 und deren Relation zueinander beeinflußt werden. So ist es besonders zweckmäßig, wenn die größere Tiefe T2 mindestens 40 % und höchstens 90 % der Foliendicke D beträgt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die geringere Tiefe T1 mindestens 25 % der Foliendicke D beträgt. Es ist natürlich darauf zu achten, daß ein Dickenunterschied bestehen bleibt, was durch die Angabe der genannten Grenzwerte gewährleistet ist.
- Einen Einfluß auf das Biegeverhalten der Biegelinien haben naturgemäß auch die Längen A bzw. A' und B bzw. B' der Zonen geringerer und größerer Tiefe. Die absoluten Längen A und A' der Zonen größerer Tiefe T2 und die absoluten Längen B und B' der Zonen geringerer Tiefe T1 können beide zwischen 0,5 mm und 5 mm gewählt werden, und das Verhältnis der Längen der betreffenden Zonen größerer Tiefe zu den Längen der Zonen geringerer Tiefe kann zwischen 0,5 und 4 liegen. Bei Werten unterhalb von 1 sind die Längen der Zonen größerer Tiefe kleiner als die Längen der Zonen geringerer Tiefe. Umgekehrt sind bei Werten über 1 die Längen der Zonen größerer Tiefe größer als die Längen der Zonen geringerer Tiefe.
- Bereits diese Zahlenrelationen zeigen, daß der erfindungsgemäße Folienzuschnitt verhältnismäßig unempfindlich gegenüber Maßveränderungen ist. Es haben sich aber auch bereits sehr brauchbare Verhältnisse eingestellt, wenn das Längenverhältnis A:B im Bereich von 1 liegt, beide Zonen also zumindest angenähert die gleiche Länge haben.
- Es ist dabei im Zuge einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Folienzuschnitts besonders vorteilhaft, wenn die Übergangsstellen zwischen den Zonen größerer Tiefe T2 und den Zonen geringerer Tiefe T1 konkav abgerundet sind. Es kann angenommen werden, daß dadurch etwaige Spannungsspitzen, die beim Biegevorgang auftreten, noch weiter reduziert werden, so daß sich die Verhältnisse weiter verbessern.
- Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Folienzuschnitts ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
- Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und der hierfür benötigten Prägewerkzeuge werden nachstehend anhand der Figuren 1 bis 16 näher erläutert.
- Es zeigen:
- Figur 1
- einen flach liegenden Folienzuschnitt,
- Figur 2
- einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Biegelinie,
- Figur 3
- eine erste Variante des Gegenstandes nach Figur 2,
- Figur 4
- eine zweite Variante des Gegenstandes nach Figur 2,
- Figur 5
- eine Seitenansicht eines Prägewerkzeugs für die Herstellung der Biegekante nach Figur 2,
- Figur 6
- einen Ausschnitt aus Figur 5 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 7
- eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts aus Figur 5 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 8
- einen Längsschnitt durch eine weitere Variante einer Biegelinie in einer Darstellung analog Figur 2,
- Figur 9
- eine erste Variante der Biegelinie nach Figur 8,
- Figur 10
- eine zweite Variante der Biegelinie nach Figur 8,
- Figur 11
- eine Seitenansicht eines Prägewerkzeugs für die Herstellung der Biegelinie nach Figur 8,
- Figur 12
- einen Ausschnitt aus Figur 11 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 13
- eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts aus Figur 11,
- Figur 14
- einen Ausschnitt aus einem um 90 ° gefalteten Folienzuschnitt mit einer Biegelinie nach Figur 2,
- Figur 15
- einen Querschnitt durch einen Folienzuschnitt im Bereich einer Biegelinie, und
- Figur 16
- einen Ausschnitt aus einem um 90 ° gefalteten Folienzuschnitt mit einer Biegelinie gemäß Figur 8.
- In Figur 1 ist ein Folienzuschnitt 1 dargestellt, der entlang einer ihn umgebenden Stanzlinie 2 aus einer Folie herausgestanzt wurde. Dieser Folienzuschnitt 1 besitzt in kreuzförmiger Anordnung eine ganze Anzahl von Biegelinien BL. Solche Folienzuschnitte mit anders geformten Biegelinien sind Stand der Technik, so daß sich ein weiteres Eingehen hierauf erübrigt.
- Die Biegelinien sind als nutförmige Vertiefungen 5 ausgebildet, die gemäß Figur 2 von einer Folienoberfläche 3 ausgehen und auf der gegenüberliegenden Folienoberfläche 4 geschlossen sind. Wie aus Figur 15 hervorgeht, stehen die Seitenwände 6 und 7 unter einem Winkel β zueinander, der 60 ° betragen kann, wobei dieses Maß aber nicht kritisch ist.
- Der Grund der Vertiefung 5 besteht gemäß Figur 2 alternierend aus Zonen 9 geringerer Tiefe T1 und aus Zonen 8 größerer Tiefe T2, wobei die Längen dieser Zonen 8 und 9 mit A und B bezeichnet sind, wobei bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 A=B ist. Die Zonen 9 geringerer Tiefe T1 sind von Kreisbögen 10 begrenzt, während die Zonen 8 größerer Tiefe T2 durch gerade Linien 11 begrenzt sind. Die Linien 11 liegen sämtlich auf einer gemeinsamen Linie L, deren imaginäre Teilabschnitte auch durch die Zonen 9 hindurch verlaufen.
- Wie aus den Figuren 14 und 15 hervorgeht, sind die Zonen 9 - genauer genommen - durch jeweils zwei Kreisbögen 10 begrenzt, die einen beiderseits spitzwinkligen Ausschnitt aus einer Zylinderfläche darstellen, wie dies aus Figur 15 ersichtlich ist. Beim Biegen in eine Stellung gemäß Figur 14 verformt sich naturgemäß dieser Ausschnitt aus einer Zylinderfläche, was aber für die weiteren Betrachtungen unerheblich ist.
- Wie weiterhin aus Figur 2, links, hervorgeht, liegt der Krümmungsmittelpunkt M jenseits der Linie L, die die Zonen 8 größerer Tiefe T2 miteinander verbindet. Der Ausdruck "jenseits" bezieht sich auf einen Ausgangspunkt in der Folienoberfläche 3. In diesem Fall liegt der Krümmungsmittelpunkt M sogar jenseits der Folienoberfläche 4, gleichfalls von der Folienoberfläche 3 aus gesehen. Dadurch wird erreicht, daß die Enden der Kreisbögen 10 unter einem spitzen Winkel α zur Linie L verlaufen, wobei dieser Winkel α beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 45 ° beträgt. Je nach dem Verhältnis von T1 zu T2 und dem Verhältnis von A:B kann dieser Winkel α auch andere Werte annehmen, wie beispielsweise 60 °, oder er kann gegen 0 tendieren, worauf im Zusammenhang mit den Figuren 8 bis 10 noch näher eingegangen wird.
- Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist das Verhältnis von A:B kleiner als 1, und bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist das Verhältnis A:B größer als 1.
- Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen nunmehr Ausschnitte aus einem Prägewerkzeug 12 zur Herstellung von Biegelinien gemäß Figur 2. Dieses Prägewerkzeug besitzt in seinem Ausgangszustand eine Schneide 13, die in regelmäßigen Abständen durch Ausschnitte 14 unterbrochen ist, deren Oberfläche einen zwickelförmigen Ausschnitt aus einer Zylinderfläche darstellt, wie dies insbesondere aus Figur 7 ersichtlich ist. Wie aus Figur 6 hervorgeht, liegt der Krümmungsmittelpunkt M' gleichfalls jenseits einer Schneidenkante 15, die zur Erzeugung der geraden Linien 11 dient. Naturgemäß ist die Schneide 13 komplementär zu der in Figur 2 gezeigten Biegelinie, d.h. die Enden der Ausschnitte 14 gehen unter einem spitzen Winkel in die Schneidkante 15 über, jedoch unter Ausbildung von Spitzen an den mit Pfeilen P gekennzeichneten Stellen in Figur 7.
- Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8, 9 und 10 sind die Übergangsstellen P' zwischen den Zonen 8 größerer Tiefe T2 und den Zonen 9 geringerer Tiefe T1 konkav abgerundet, so daß an dieser Stelle die Ausbildung von Spitzen vermieden wird. Durch den kreisbogenförmigen konkaven Übergang an den Übergangsstellen P' verändern sich naturgemäß geringfügig die Längen A zu A' und B zu B' in Abhängigkeit von dem Krümmungsradius r an diesen Stellen. Dieser Krümmungsradius kann zwischen 0,1 mm und 1,0 mm liegen. Das Aussehen einer um 90 ° gebogenen Biegekante geht aus Figur 16 hervor, d.h. die Enden der Zonen 9 geringerer Tiefe T1 gehen gleichfalls kantenfrei in die geraden Linien 11 über. Ein Prägewerkzeug 16 für die Herstellung von Biegekanten gemäß den Figuren 8 und 16 ist in den Figuren 11, 12 und 13 dargestellt. Auch dieses Prägewerkzeug 16 besitzt eine Schneide 17 mit Ausschnitten 18, durch die eine Schneidenkante 19 unterbrochen wird. Es ist jedoch deutlich sichtbar gemacht, daß an den Übergangsstellen P' Abrundungen vorgesehen sind, durch die die Ausbildung spitzer Ecken vermieden werden. Es kann angenommen werden, daß dadurch beim Prägevorgang lokal eng begrenzte Fließvorgänge erleichtert werden, desgleichen auch die Vermeidung von Spannungsspitzen bzw. inneren Spannungen in dem Folienwerkstoff. Jedenfalls haben Versuche ergeben, daß dadurch nicht nur der Prägevorgang erleichtert wird, sondern auch die Folienzuschnitte ein besseres Biegeverhalten aufweisen. Die Versuche haben außerdem gezeigt, daß durch eine solche Ausbildung des Prägewerkzeugs die Bruchgefahr des Folienzuschnitts bei mehrfachem Hin- und Herbiegen noch weiter verringert wird.
- Die nachfolgende Tabelle enthält die wesentlichsten Maße von praktisch mit Erfolg erprobten Folienzuschnitten mit entsprechenden Biegelinien.
Daten der Biegelinien Foliendicke (µm) 200 250 350 600 R (mm) 1,1 1,2 1,3 3,0 T1 (µm) 50 80 165 380 T2 (µm) 175 220 315 540 D-T2 = G (µm) 25 30 35 60 D-T1 (µm) 150 170 185 220 A (mm) 1,1 1,4 1,2 2,4 B (mm) 1,0 1,2 1,2 1,8 A : B 1,1 1,17 1,0 1,33
Claims (11)
- Folienzuschnitt für Verpackungen, insbesondere für Faltschachteln, mit eingeprägten Biegelinien (BL), in Form von nutförmigen Vertiefungen (5), die von einer Folienoberfläche (3) ausgehen und am Grund der Vertiefungen (5) gegenüber der anderen Folienoberfläche (4) geschlossen sind, wobei der Grund der Vertiefungen (5) sich in Längsrichtung alternierend aus Zonen (8) größerer Tiefe T2 und Zonen (9) geringerer Tiefe T1 zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (9) geringerer Tiefe T1 von Kreisbögen (10) begrenzt sind, deren Radius R mindestens 1,1 mm beträgt und deren Krümmungsmittelpunkt (M) jenseits einer Linie (L) liegt, die die Zonen (8) größerer Tiefe T2 miteinander verbindet.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Tiefe T2 mindestens 40 % und höchstens 90 % der Foliendicke D beträgt.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geringere Tiefe T1 mindestens 25 % der Foliendicke D beträgt.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen A, A' der Zonen (8) größerer Tiefe T2 zwischen 0,5 und 5 mm betragen.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen B, B' der Zonen (9) geringerer Tiefe T1 zwischen 0,5 und 5 mm betragen.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Längen A, A' der Zonen (8) größerer Tiefe T2 zu den Längen B, B' der Zonen (9) geringerer Tiefe T1 zwischen 0,5 und 1 liegt.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Längen A, A' der Zonen (8) größerer Tiefe T2 zu den Längen B, B' der Zonen (9) geringerer Tiefe T1 zwischen 1 und 4 liegt, vorzugsweise zwischen 1 und 2.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (9) geringerer Tiefe T1 unter einem spitzen Winkel "α" von 0 ° bis 60 ° in die Zonen (8) größerer Tiefe T2 übergehen.
- Folienzuschnitt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsstellen (P') zwischen den Zonen (8) größerer Tiefe T2 und den Zonen (9) geringerer Tiefe T1 konkav abgerundet sind.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius "r" an den Übergangsstellen (P') zwischen 0,1 und 2 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,0 mm.
- Folienzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Foliendicken D zwischen 200 und 400 µm die Differenz (D - T1) zwischen 120 und 200 µm beträgt.
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