FI70826C - Foerfarande och anordning foer framstaellning av en burkliknande foerpackning - Google Patents

Description

70826 1 Menetelmä ja laite purkkimaisen pakkauksen valmistamiseksi, Förfarande och anordnlng för framställning av en burkllknande förpackning 5

Keksinnön kohteena on menetelmä purkkimaisen pakkauksen valmistamiseksi, joka pakkaus muodostuu hylsymäisestä valpasta, joka on varustettu pääty-10 kappaleella ainakin sen toisesta päästä, ja jossa vaippa muodostuu kartonkia tai vastaavaa jäykkää materiaalia olevasta rungosta, joka materiaali ei absorboi suurtaajuusvirtaa tai ultraääntä, ja jossa vaipan ja päätykappaleen tai päätykappaleiden välillä on sellaista materiaalia oleva välikerros, joka voi absorboida suurtaajuusvirtaa tai ultraääntä, ja 15 jossa valmistettavan pakkauksen vaipan ja päätykappaleen tai päätykappaleiden yhteisissä pinnoissa on materiaalia, joka voidaan hitsata suurtaa-juus- tai ultraäänienergialla.

Keksinnön kohteena on myös laite keksinnön mukaisen menetelmän totuutta 20 mlseksi.

Keksintö on etenkin sopiva valmistettaessa pakkauksia, joissa on kartongista tai vastaavasta jäykästä materiaalista valmistettu runko, joka ainakin toiselta puoleltaan on päällystetty lämpökiinnittyvällä 25 kerroksella, esim. hitsattavalla muovikerroksella. Keksintö el ole kuitenkaan rajoitettu tähän erityiseen materiaaliin, vaan se soveltuu useissa erilaisissa pakkausmateriaalltyypeissä ja useissa erilaisissa pakkaustyypeissä ja -muodoissa.

30 On ehdotettu, että purkklmalset pakkaukset on valmistettava siten, että muotoillaan tasaisesta aineesta oleva sylinterimäinen vaippa, että stanssataan yksi tai useampi päätykappale, että päätykappale varustetaan ylöspäintyöntyvällä, ympärikulkevalla laipalla ja puristetaan avoimen pään sisään vaippaan, minkä jälkeen vaipan pääty laajennetaan 35 yhdenmuotoisuuteen ja päätykappaleen laippa hitsataan yhteen sylinte-rimaisen vaipan sisäsivun kanssa lämpimien leukojen avulla. Koska kuitenkin lämmönläpikulku kartonkimaterlaalin läpi hitsauksen aikaansaa- 1 toiseksi kestää suhteellisen kauan, menetelmä on hyvin hidas ja siten kallis.

70826

Menetelmä ja laite tämän tyyppisten pakkausten valmistamiseksi on rayäs 5 aikaisemmin tunnettu, joissa päätykappale, jossa on ympäriinsä laajennettu laippa, puristetaan alas vaipan avoimeen päähän puristusmännän avulla, jossa on kehäkartiopinta ja vastaavalla kartiopinnalla varustetun hitsaustyökalun yhteisvaikutuksessa, ja missä puristusmännälle annetaan ennalta määrätty puristuspaine, joka säilytetään, kunnes 10 hitsattavat kerrokset päätykappaleen kartiopinnan ulkosivulla ja vaipan sisäsivulla alkavat saada plastisen juoksevan muodon. Tässä vaiheessa saadaan aikaan puristusmännän alaspuristaminen vähän matkaa olennaisesti samalla puristuspaineella kuin aikaisemmin, minkä jälkeen puristuspainetta hellitetään samalla, kun hitsaussauma saa jäykistyä.

15 Menetelmää selitetään suurtaajuus- ja ultraäänihitsauksen yhteydessä. Puristusmännän lopullista laskua tapahtuu sopivasti niin kauan, että yhdistetyn hitsaussauman kokonaispaksuus vaipan ja päätykappaleen välissä tulee suunnilleen yhtä paksuksi kuin jommankumman hitsattavan kerroksen paksuus.

20

Suurtaajuus- tai ultraäänihitsauksella tapahtuva menetelmä vaatii sy-linterimäisessä vaipassa ja päätykappaleessa materiaalin, joka on muodostettu erityisellä tavalla ja sisältää suurtaajuuden tai ultraäänen absorboivaa materiaalia. Tarkoitukseen sopiva materiaali voi olla muo-25 dostettu kartongista olevalla kantavalla rungolla, alumiinista olevalla välikerroksella ja hitsattavasta muovista olevalla ulkokerroksella. Tällainen materiaali on melko kallista valmistaa, osittain johtuen vaikeuksista laminoida yhteen kolme materiaalikerrosta, osittain myfis riippuen siitä, että suurtaajuuden tai ultraäänen absorboivaa kerros-30 ta, esim. alumiinikerrosta normaalisti ei ole käsillä niin suurina leveyksinä kuin normaalit koneleveydet kantavan kartonkimateriaalin valmistamiseksi. Tästä syystä saadaan osa tähteenä, minkä johdosta kolminkertaisesti laminoitu materiaali osoittautuu kalliiksi.

35 Tapahtuuko hitsaus sitten joko jonkin muotoisella vakiolämmöllä tai suurtaajuus- tai ultraäänihitsauksella, vaaditaan normaalisti, että hitsattavat kerrokset muodostavat tasaisen hitsauspinnan ilman sellai- 3 70826 1 siä portaita, joita voi esiintyä esim., kun pakkauksen vaippa on valmistettu tasaisesta aineesta, joka liitetään yhteen limisaumalla. Tavallisesti on tästä syystä tarpeen, että vaipan pitkittäin kulkeva sauma muodostetaan jonkin tyyppisellä puskusaumalla tai jollakin muul-5 la tavalla, niin että vaippa saa ympäriinsä yhtenäisen materiaalipak-suuden. Tämä voi aiheuttaa valmistusvaikeuksia, ja jopa vielä muotoiltaessa vaippa tällä tavalla, voi tapahtua, että esiintyy pienehköjä portaita, jotka hitsattaessa yhteen päätykappaletta vaipan kanssa antaa pienen vuodon tai puutteellisen hitsaussauman, joka saa aikaan 10 vuotoa mainitussa portaassa.

Menetelmät edellyttävät myös melko suurta tarkkuutta, mitä tulee sekä vaipan ja päätykappaleen materiaalipaksuuteen että puristusmännän siirron säätöön pakkauksen vaipan pidikettä vasten. Materiaalin pak-15 suuden kasvu samoin kuin puristusmännän liian tiivis yhteenvienti vaipan pidikkeeseen päin antaa liian ohuen hitsaussauman. Materiaalin pienentynyt paksuus tai puristusmännän ja vaipanpidikkeen liian niukka yhteenvienti antaa puolestaan epätäydellisen kosketuksen hitsattavien materiaalikerrosten välillä, ja molemmissa tapauksissa esiintyy vaara 20 vuodon esiintymisestä.

Keksinnön perustana on tästä syystä ollut ongelma saada aikaan menetelmä ja laite pakkauksen pohjan ja/tai yläosan sulkemiseksi sisäpuolisen vaippaan kiinnihitsatun kannen avulla päätykappaleen vakiolämpö-, 25 suurtaajuus- tai ultraäänihitsauksessa vaippaan. Keksintö mahdollistaa, että haluttaessa käytetään osittain hyväksi yksinkertaista ja halvempaa aikaisemmin tunnettua menetelmää hitsata lämmitettyjen leukojen avulla, jolloin kuitenkin saadaan sama nopea ja tehokas hitsaus kuin suurtaajuus tai ultraäänihitsauksessa. Vaihtoehtoisesti voi hitsaus tapahtua 30 yksinomaan suurtaajuus- tai ultraäänihitsauksella.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että pakkausvaippa valmistetaan stanssaamalla tasaisesta materiaali-35 aihiosta, joka muotillaan hylsymäiseksi vaipaksi ja sijoitetaan vaipanpitimeen, joka kannattaa vaippaa ainakin tämän avoimesta päästä, 4 70826 1 että päätykappaleen tasainen aihio stanssataan materiaalikappaleesta ja muotoillaan päätykappaleeksi, jossa on tasainen pohja ja pohjasta ylöspäinsuunnattu laippa, joka kulkee päätykappaleen ympäri, 5 että päätykappale puristetaan vaipan avoimeen päähän puristus-männän avulla, että osa vaipan ja päätykappaleen välisen yhteisen pinnan korkeudesta puristetaan yhteen elastisesti siten, että puristusmännän laajen-10 nettava osa männän sisääntyönnetyssä asennossa laajennetaan siten, että päätykappaleen laippa ja vaipan vastaava osa puristetaan vaipanpidintä vasten, että suurtaajuusvirta tai ultraääni kytketään vaipan ja päätykappaleen 15 mainitun yhteisen pinnan yli, kunnen hitsattava kerros tai hitsattavat kerrokset sulavat ja osat hitsautuvat yhteen, minkä jälkeen energiavirta katkaistaan ja hitsi saa jäähtyä, laajennettava elin vedetään takaisin mäntää kohti ja puristusmäntä vedetään ulos pakkauksen päästä.

20 Keksinnön mukaiselle laitteelle tunnusomaisinta on se, että laite muodostuu välineistä tasaisen stanssatun päätykappaleaihion muotoilemiseksi 25 päätykappaleeksi, jossa on pohja, jonka koko on sama tai jonkin verran pienempi kuin vaipan sisäpuoli, ja pohjasta ylöstyöntyvä laippa, joka kulkee päätykappaleen ympäri, välineistä puristusmännän siirtämiseksi alaspäin ja ylöspäin 30 vaipanpitimen suhteen, ja välineistä suurtaajuus- tai ultraäänienergian siirtämiseksi vaipan ja päätykappalelaipan väliseen yhteiseen pintaan, 35 ja jolloin puristusmännässä on kehänsä ympärillä laajennettavat elimet ja välineet näiden laajennettavien elimien laajenemisen aikaansaamiseksi puristusmännän sisällä pinnan yli, joka vastaa ainoastaan osaa vaipan ja 5 70826 1 päätykappalelaipan yhteisen pinnan korkeudesta, ja jossa laajenevat elimet ei-laajennetussa tilassa sijaitsevan puristusmännän pinnassa tai sen siäpuolella, kun taas ne laajennetussa tilassa työntyvät puristusmännän pinnan ulkopuolelle.

5

Ensimmäisessä keksinnön mukaisessa menetelmässä pidetään vaipan avoin pää lämmitetyssä kasetissa, ja samoin lämmitetty puristusmäntä voi pitää ohutta päädynsulkulevyä, niin että molemmat hitsattavat kerrokset ovat osittain juoksevia, kun osat puristetaan yhteen. Tällöin saa-10 daan hetkellinen hitsaus puristuspaineessa. Päädynsulkulevy on kuitenkin liian heikko, ja tämän vahvistamiseksi, niin että pakkaus saa riittävän lujuuden omaavan päätykappaleen, puristetaan stabiili päätykappale alas ja kiinnitetään päätylevyä ja levyn ylöstaitettua laippaa vasten. Päätykappaleen kiinnitys voi tapahtua siten, että levyyn tai 15 päätykappaleeseen ruiskutetaan liimaa tai jotakin muuta kiinnittyvää materiaalia.

Koska ensimmäisessä sulkemisvaiheessa käytetään siten ohutta ja helposti muovattavaa levyä, vältetään mm. poimujen muodostusongelmat, 20 joita voi esiintyä, kun paksu tai vahva materiaalikappale varustetaan ympäri kulkevalla reunalaipalla.

Eräässä toisessa keksinnön mukaisessa menetelmässä sijoitetaan vaippa suurtaajuus- tai ultraäänihitsaustyökaluun, päätykappale puristetaan 25 vaipan päitä vasten, minkä jälkeen suurtaajuus tai ultraääni kytketään päälle, niin että hitsaus syntyy hetkellisessä vaikutuksessa.

Keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin. Näis sä kuvio 1 esittää kaaviomaisestl ja perspektiivikuvana purkkimaista 30 pakkausta, joka on valmistettu keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella. Kuvio 2 esittää kaaviomaisestl purkkimaisen pakkauksen valmistuksen kahta eri vaihetta keksinnön mukaisen yksinkertaisen laitteen avulla, ja kuvio 3 esittää suurennetussa mittakaavassa ja kahtena erilaisena leikkausprojektiona kuvion 2 mukaisen laitteen osaa 35 menetelmän kulussa. Kuvio 4 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisen laitteen yksityiskohdasta ensimmäisessä hitsausvalheessa ja kuvio 5 esittää vastaavalla tavalla hitsauksen toista vaihetta. Kuvio 6 esit-

____ - TT

6 70826 1 tää kaaviomaisesti joitakin ajateltavia vaihtoehtoisia puristusmän-nässä käytetyn laajennettavan elimen muotoja. Kuvio 7 esittää kolmena erilaisena pystysuorana leikkauksena kolmea vaihetta suljettaessa putkimaista pakkausta keksinnön mukaisella vaihtoehtoisella menetelmällä.

5

Kuviossa 1 kaaviomaisesti esitetty pakkaus voi olla, kuten esitetään, sylinterimäinen, mutta sillä voi samoin olla mikä tahansa muu poikki-leikkausmuoto, mieluummin pyöristetyillä kulmilla varustettu muoto. Pakkaus muodostuu hylsymätsestä vaipasta 1, joka on yläosasta suljet-10 tu erillisellä yläkappaleella 2 ja pohjassa erillisellä pöhjakappaleel-la 3. Sekä vaippa 1 että vläkappale 2 ja pohjakappale 3 voi olla valmistettu stanssaamalla tasaisesta pakkausaineesta, joka ainakin pakkauksen tulevalla sisäsivulla on varustettu hitsattavalla kerroksella. Hyvin sopiva materiaali muodostuu sekamateriaalista, joka koostuu kar-15 tongista olevasta rungosta 4, muovista, esim. polyeteenistä olevasta sisäpuolisesta hitsattavasta kerroksesta 5 ja metallista, esim. ohuesta alumiinikalvosta olevasta välikerroksesta 6. Sopivasti materiaali on myös ulkosivulla laminoitu suojaavalla muovikerroksella 7. Muita ajateltavissa olevia materiaaleja ovat pelti, joka ainakin pakkauk-20 sen tulevalla sisäsivulla kannattaa muovista tai muusta materiaalista valmistettua kerrosta, joka voidaan hitsata suurtaajuudella tai ultraäänellä.

Pakkauksen valmistus tapahtuu stanssaamalla vaippakappale ja yhdistä-25 mällä tämä hylsymäiseksi vaipaksi, joka on avoin ainakin toisesta päästä. Vaippakappaleen liittäminen hylsymäiseksi vaipaksi tapahtuu sopivasti, vaipan pitkittäissuunnassa kulkevaa saumaa la pitkin, mutta se voi tapahtua kierrekäämityksellä tai katkaisemalla sopivaan muotoon tasaisesta pakkausaineesta. Erikseen stanssataan tasainen yläkappale 30 2 ja/tai pohjakappale 3, vaippa sovitetaan kasettiin tai renkaaseen 8, joka esitetyssä tapauksessa muodostuu suurtaajuushitsausrenkaasta, joka on sähköisesti eristetystä materiaalista ja jonka sisään on sijoitettu rengasmainen sähköjohdin 9. Rengas voi kuitenkin olla yhtä hyvin sovitettu ultraäänihitsaukseen. Hitsausrengas 8 on muodostettu 35 alkavalla kartioreunalla 10, jota vasten vaipan 1 yläpää 11 puristetaan hitsauksen aikana, ja lähtevällä kartioreunalla, joka muodostaa päästöpinnan renkaalle. Yläkappale 2 sijoitetaan siten, että hitsat- 7 70826 1 tava materiaalikerros 5 on käännetty alaspäin muotoilurenkaan 12 päälle, joka on järjestetty välittömästi hitsaustenkaan 8 yläpuolelle. Muotoilurengas 12 on varustettu läpikulkevalla reiällä 13, jossa on pyöristetty yläreuna ja joka on sovitettu vaipan 1 sisäpuolisen muo-5 don ja koon sekä yläkappaleen materiaalin paksuuden mukaisesti. Muotoilurenkaan yläpuolella on pystysuorasti alaspäin ja ylöspäin liikkuva puristuskartlo 14, joka siirrettäessä alaspäin vetää yläkappaleen 2 muotoilurenkaan läpi, niin että se muotoillaan ylöspäin olevilla kehäreunoilla, jotka ovat puristuskartion 14 kartiopintaa 15 vasten, 10 ja jatkettaessa siirtämistä alaspäin puristetaan hitsausrenkaan 8 kar-tioreunaan 10 vasten. Laskettaessa läpi suurtaajuusvirta tai ultraääni johtimen 9 läpi virta tai vast, ääni kulkee ulomman muovikerroksen 7 ja rungon 4 läpi ja se heijastuu alumiinikalvoon 6 lämmön muodostuessa, jolloin vaipan 1 ja yläkappaleen 2 tai vast, pohjakappaleen 15 3 hitsattavat kerrokset 5 sulavat yhteen. Hitsausajan ja hitsausvaiku- tuksen sovitus tapahtuu ammattimiehelle tunnetulla tekniikalla.

Puristuspaine sovitetaan sopivasti siten, että saadaan molempien hitsattavien kerrosten yhteensulaminen paksuuteen, joka muodostaa puolet 20 tai vähän vähemmän kuin puolet molempien hitsattavien kerrosten yhdistetystä paksuudesta. Liian heikko puristuspaine aiheuttaa vaaran huonosta puristuskosketuksesta ja tästä johtuen epätiiviyttä, lilan suuri puristuspaine aiheuttaa puolestaan vaaran, että hitsattavat kerrokset puristetaan pois saumasta, mikä samoin tuottaa puutteellisen sauman ja 25 vaaran läpipalamlsesta ja oikosulusta.

Sen varmistamiseksi, että saadaan tiivis sauma ja että ei esiinny mitään pintavuotoja, esimerkiksi kohdissa, joissa vaippa muodostaa limlsauman portaan kanssa tai jos jokin mitätön ryppy tai jokin pol 30 mu on muodostunut yläkappaleeseen, muodostetaan puristuskartlo sopivasti jaettuna, niin että kartlopinta 15 muodostetaan ylemmästä kartio-osasta 15a ja alemmasta kartio-osasta 15b, ja näiden kartio-osien väliin muodostetaan rako 15c, johon laajennettava elin 15d, esim. laajennettava kumirengas tai vast, voidaan asentaa. On olennais-35 ta, että laajennettava osa on järjestetty ja muodostettu siten, että se laajentamattomassa tilassa sijaitsee kartiopinnan 15 sisäpuolella, kun taas laajennetussa tilassa se työntyy ainakin jonkin matkaa kar- - -· i; . _____ 8 70826 1 tiopinnan 15 ulkopuolelle.

Yläkappale tai pohjakappnle puristetaan siis puristuskartion avulla muotoilurenkaan 12 läpi ja vaipan avoimeen päähän 11, jolloin toinen 5 pää laajenee ulospäin ja puristuu hitsausrenkaan 8 kartloreunaa vasten. Puristuspaine sovitetaan siten, että hitsattavat kerrokset puristetaan ennalta määrätyllä paineella toisiaan vasten, ja sopivasti puristuskartio muodostetaan siten, että se voidaan antaa ennalta määrättävissä olevalla paineella laskea hiukan, kun virta tai ääni johti-10 messa 9 kytketään päälle ja molemmat hitsattavat kerrokset sulavat.

Laskemalla puristuskartiota hieman alas puristetaan siis hitsattavat kerrokset yhteen, niin että hitsauksen koko paksuudesta tulee noin puolet molempien hitsattavien kerrosten paksuudesta. Välittömästi ennen tai samanaikaisesti kun virta tai ääni kytketään johtimessa 9, 15 laajennetaan laajentuva elin 15d, jonka korkeus on pienempi kuin hitsauksen korkeus, jolloin hitsausosan keskiosaa puristetaan suuremmalla voimalla kuin muita osia, mikä antaa varmuuden hitsaussauman pinta-vuotojen esiintymistä vastaan.

20 Menetelmä esitetään kaaviomaisesti kuvioissa 2a ja 2b, jotka esittä vät puristustyökalua, joka muodostuu työkalunsiirtäjästä 16, joka on työnnettävissä pilarin 17 päällä kuviossa 2a esitetystä ylemmästä asennosta kuviossa 2b esitettyyn puristusasentoon. Liikkeen pituus määrätään kiinteällä säädettävällä vasteella 18. Työkalunsiirtäjä 16 25 on varustettu kahdella umpivarrella 16a ja 16b, jotka on järjestetty määrätylle tasolle päällekkäin. Alempi varsi 16a kannattaa puristus-kartiota 14, joka on pystysuorasti siirrettävissä akselilla 19. Puristuskartion liike alaspäin suhteessa työkalunsiirtäjään määrätään akselilla 19 olevalla vasteella 20. Puristuskartion 14 ja varren 16a 30 alasivun välissä on puristusjousi 21, joka pyrkii siirtämään puristuskartiota 14 alaspäin alempaan asentoon. Ylempi varsi 16b kannattaa säädettävää tappia 22, joka muodostaa välin puristuskartion akselin päähän päin, joka väli vastaa puristuskartion liikemahdollisuutta hitsattaessa.

35

Kuviossa 4 esitetään laajennettavan elimen laajentamiseksi tarkoitettujen välineiden suoritusmuodon yksityiskohtaa. Tässä tapauksessa pu- 9 70826 1 ristuskartio on varustettu ylemmällä kartiolla 24, joka ottaa sisäpuolisessa kammiossa 25 siirrettävästi vastaan kartionsiirtäjän 26. Kartio 24 ja kartionsiirtäjä 26 on varustettu säteittäisillä kauluksilla 27,28, jotka yhdessä kartionsiirtäjän vaippapinnan kanssa tnuo-5 dostavat ontelon, johon on järjestetty laajennettava rengas 29. Kartionsiirtäj ä 26 on tapin 30 avulla kiinteästi yhdistetty vasteklskoon 31, joka toimii yhdessä kiinteän vasteen 18 kanssa, ja kartio 24, joka on yhdistetty kartionakseliin 19, on siirrettävissä tapin 30 päällä. Vietäessä kartio 24 alas on rengas 29 vedetty sisään kartiopinnan si-10 sään, ja kartio voidaan puristaa ylä- tai pohjakappaleen kanssa vaikeuksitta vaippapäähän 11. Kun vastekisko 31, joka on säädettävissä ruuvin 32 avulla, tulee vastetta 18 vasten, pysähtyy kartionsiirtäjän 26 alaspäin suuntautuva liike, kun taas sitä vastoin kartiota 24 voidaan siirtää lisää pienen matkaa alaspäin kartionsiirtäjään päin, 15 jolloin kumirengas 29 puristetaan yhteen aksiaalisesti ja tällöin se laajenee säteittäisesti. Kumirengas 29 tulee tällä tavalla puristamaan elastisesti osan hitsausplnnolsta vastakkain hitsattaessa.

Kuvio 5 esittää kaaviomalsesti ja liioltellusti laitetta hitsauksen 20 aikana ja kumirenkaan ollessa laajentunut.

Kumirengas 29 voi olla irtonaisesti asennettu uraansa tai se voi olla vulkanoitu kiinni kauluksiin 27,28.

25 Kuviossa 6 esitetään joitakin vaihtoehtoisia laajennettavan elimen muotoja. Kuviot 6a,b ja c esittävät kolmea kompaktia kumirengasta, joissa on erilainen poikkileikkaus, kuviossa 6d esitetään letkunmuo-toinen rengas, joka paineilmalla tai muulla tavalla voidaan pumpata laajennettuun muotoon, ja kuvio 6e esittää kaaviomaisestl rengasta, 30 jossa takaapäin tulevalla ilmalla voidaan rengas saada laajenemaan.

Voidaan huomauttaa, että useissa tapauksissa on tarpeellista asettaa kulmittain ne pinnat kartiossa 24 ja kartionsiirtäjässä 26, jotka saavat aikaan elastisen renkaan 29 laajenemisen. Jos pinnat ovat yh-35 densuuntalsla tai kapenevat kartiomalsesti säteittäisesti ulospäin, elastinen rengas voi usein lukkiutua uraan tai jopa vetäytyä uraan, niin että ei saada aikaan mitään laajentumista. Sen sijaan pinnat ------- — |ί 10 70826 1 saavat olla ainakin hieman kartiomaisesti laajennettuja säteittäises-ti ulospäin toistensa suhteen, kuten esitetään kuvioissa 6a,6b ja 6c.

Hitsauskohdasta tuleva lämpö johdetaan pois hyvin nopeasti ja jo muu-5 tamien sekuntien kuluttua on saatu aikaan moitteeton sauma, ja valmis purkki voidaan painaa tai vetää ulos hitsaustyökalusta. Tämä ei aiheuta mitään suurempia vaikeuksia puristuskartion ja hitsaustyökalun suhteellisen pienen kartiokulman ansiosta. Työnnettäessä tai vedettäessä purkki ulos vaippa uudelleenmuotoillaan kokonaan tai osittain, niin 10 että saadaan purkkimainen pakkaus, jossa on olennaisesti suorat sivut ja ilman kartiota.

Kun hitsaus on valmis ja kartio nostetaan ylös, supistuu laajennettava elin, niin että se mahdollistaa vapaan ulosvedon pakkauksen ylä-15 osasta. Voidaan huomauttaa, että on olennaista, että kumirengas kuormittamattomassa tilassa on vedetty takaisin kartiopinnasta, koska muussa tapauksessa kartio puuttuu tai se voidaan vetää vain vaivoin ulos.

20 Edellä on selitetty keksinnön mukaisen pakkauksen valmistusta suur-taajuus- tai ultraäänihitsauksen avulla. Kuviossa 7 on esitetty vaihtoehtoinen menetelmä, jossa vaipan yhteenliittäminen pohja- ja ylä-kappaleiden kanssa tapahtuu vakiolämmön avulla. Tässä tapauksessa edellytetään, että vaippa 1 on suljettu jo pohjalla 3. Kuviossa 7a 25 esitetään nuolella 33, että pakkaus täytetään materiaalilla. Pakkauksen täyttämisen jälkeen vaippa sovitetaan kasettiin tai renkaaseen 8', joka voi olla varustettu lämpöelementillä 9'. Kasetin tulee kannattaa ainakin vaipan yläosaa, ja lämpöelementti 9' on järjestettävä niin lähelle vaipan yläpäätä, että vain tämä osa lämmitetään.

30 Rengas 8’ on varustettu alkavalla kartioreunalla 10a, jota vasten vaipan yläpää 11 puristetaan hitsauksen aikana ja lähtevällä kartioreunalla 10b, joka muodostaa renkaan 8' päästöpinnan. Yläkappaleen ja vastaavasti pohjakappaleen erilaisten osien muotoilemiseksi on laite varustettu muotoilurenkaalla 12, jossa on läpikulkeva reikä 13, jossa 35 on pyöristetty yläreuna ja joka sovitetaan vaipan 1 sisäpuolisen muodon ja koon sekä päällyskappaleen materiaalin paksuuden mukaisesti. Muotoilurenkaan yläpuolella on pystysuorasti alas- ja ylöspäin liik- 70826 1 kuva puristuskartio 14', joka siirrettäessä alaspäin vuorossa puristaa yläosan erilaiset materiaalikerrokset muotoilurenkaan 12 läpi, niin että ne muotoillaan ylöspäin suunnatuilla reunalaipoilla, jotka ovat puristuskartion kartiopintaa vasten. Jatkettaessa työntämistä 5 alaspäin puristetaan yläkappalemateriaali vaipan avoimeen päähän 11, jolloin vaipan päät laajenevat ja puristuvat hitsaustenkaan 8' kartio-reunaa 10a vasten.

Pakkauksen sulkeminen tapahtuu kahdessa eri vaiheessa, nimittäin ensim-10 mäisessä valheessa, joka on esitetty kuviossa 7b, jossa ohut hitsattava, nestetiiviistä ja mahdollisesti kaasutilvi 1stä materiaalista oleva levy 34 puristetaan muotoilurenkaan 12 läpi ja vaipan 1 yläpäätä vasten. Puristuskartio 14' on lämmitetty kaaviomaisesti esitetyn elementin 35 avulla, joka vietäessä sulkulevy 34 alaspäin lämmittää ylöspäin 15 olevat reunat 36 sellaiseen lämpötilaan, että sulkulevy siinä puristus-paineessa, jonka kartio 14' kohdistaa vaippapäähän 11, saa aikaan sulku-levyn tiiviin ja varman yhteenhitsauksen vaipan sisäpuolisen materiaali-kerroksen kanssa. Pidätysrenkaan 8' ja puristuskartion 14' lämpö sekä puristuskartion paine sovitetaan sopivalla tavalla, niin että parhaim-20 mat sovitusolosuhteet esiintyvät ilman, että sulkulevy juuttuu puris-tuskartioon. Sopivasti voidaan puristuskartio ulkopuolelta varustaa hieman tukevalla materiaalilla, jota vasten sulkulevy ei juutu kiinni, esim. jollain hylkivällä muovilla, kuten polytetrafluorieteenillä tai jollakin silikonista olevalla päällysteellä.

25

Toisessa sulkuvaiheessa, joka esitetään kuviossa 7c, puristetaan stans sattu kartonkikappale 37 muotoilurenkaan 12' läpi, joka on olennaisesti samantyyppinen kuin rengas 12, ja vaipan sulkulevyä vasten. Kartonki-kappale 37 voidaan kiinnittää sulkulevyä vasten lämmön avulla samalla 30 tavalla kuin edellä selitettiin kuvion 7b yhteydessä. Jos käytetään samaa pldätinrengasta kuin kuviossa 7b, tämä lämpö ehtii vaipan läpi, niin että sulkulevyn 34 ylöspäin taitettujen reunojen 36 ja kartonki-aineen 37 välinen tarunta voidaan saada aikaan. Vaihtoehtoisesti tai täydennyksenä voidaan liimaa, vahaa tai jotain muuta ainetta ruiskut-35 taa sulkulevyä 34 tai kartonkikappaletta 37 vasten, kuten on esitetty rulskutussuutlnkappaleilla 38 kuviossa 7b. Ehdotettu menetelmä muodostaa yksinkertaisen ja halvan vaihtoehdon aikaisemmin esitettyyn mene- 12 70826 1 telmään, jossa ylä- ja pohjakappaleet kiinnitetään vaippaa vasten suur-taajuusvirralla tai ultraäänellä ja jakamalla sulkeminen kahteen vaiheeseen voidaan saada kuitenkin aikaan nopea ja tehokas sulkeminen.

5 On selvää, että ylläoleva keksinnön selitys ja piirustuksissa esitetyt suoritusmuodot ovat vain valaisevana esimerkkinä ja että monia erilaisia muunnelmia voi esiintyä seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

10 15 20 25 30 35

Claims (14)

1. Menetelmä purkklmaisen pakkauksen valmistamiseksi, joka pakkaus muodostuu hylsymäisestä vaipasta (1), joka on varustettu päätykappa-5 leella (2,3) ainakin sen toisesta päästä, ja jossa vaippa muodostuu kartonkia tai vastaavaa jäykkää materiaalia olevasta rungosta (4), joka materiaali ei absorboi suurtaajuusvirtaa tai ultraääntä, ja jossa vaipan (1) ja päätykappaleen tai päätykappaleiden (2,3) välillä on sellaista materiaalia oleva välikerros, joka voi absorboida suurtaajuus-10 virtaa tai ultraääntä, ja jossa valmistettavan pakkauksen vaipan (1) ja päätykappaleen tai päätykappaleiden (2,3) yhteisissä pinnoissa on materiaalia, joka voidaan hitsata suurtaajuus- tai ultraäänienerglalla, tunnettu siitä, 15 että pakkausvalppa (1) valmistetaan stanssaamalla tasaisesta materiaali-aihiosta, joka muotoillaan hylsymälseksl vaipaksi (1) ja sijoitetaan valpanpltimeen (8), joka kannattaa vaippaa ainakin tämän avoimesta päästä, 20 että päätykappaleen tasainen aihio stanssataan materlaallkappaleesta ja muotoillaan päätykappaleeksi (2,3), jossa on tasainen pohja ja pohjasta ylöspäin suunnattu laippa, joka kulkee päätykappaleen ympäri, että päätykappale (2,3) puristetaan vaipan (1) avoimeen päähän puristus-25 männän (14) avulla, että osa vaipan ja päätykappaleen välisen yhteisen pinnan korkeudesta puristetaan yhteen elastisesti siten, että puristusmännän (14) laajennettava osa (15d;29) männän sisääntyönnetyssä asennossa laajennetaan 30 siten, että päätykappaleen laippa ja vaipan (1) vastaava osa puristetaan vaipanpidintä (8) vasten, että suurtaajuusvirta tai ultraääni kytketään vaipan ja päätykappaleen mainitun yhteisen pinnan yli, kunnen hitsattava kerros tai hitsattavat 35 kerrokset sulavat ja osat hitsautuvat yhteen, minkä jälkeen energiavirta katkaistaan ja hitsi saa jäähtyä, laajennettava elin (15d;29) vedetään takaisin mäntää kohti ja purlstusmäntä vedetään ulos pakkauksen päästä. --— -- 1Γ 14 70826

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätykappale (2,3) valmistetaan tasaisesta stanssatusta aihiosta puristamalla aihio muotoilurenkaan (12) läpi puristusmännän (14) vaikutuksella, jolloin päätykappaleaihio muotoutuu maljamaiseksi päätykap-5 paleeksi (2,3), jonka pohjalla on sama koko tai jonkin verran pienempi koko kuin vaipan (1) sisäpuolella, ja että päätykappale (2,3) suoraan muotoiluun liittyen viedään pakkausvalpan (1) avoimeen päähän.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa laajennettava elin 10 (15d;29) muodostuu kumirenkaasta, tunnettu siitä, että kumi- rengas saatetaan laajenemaan sätelttäisesti ulospäin siten, että se puristetaan yhteen aksiaalisessa suunnassa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa laajennette elin 15 muodostuu ontosta letkusta, tunnettu siitä, että letku saatetaan laajenemaan säteittäisessä suunnassa siten, että siihen pumpataan aineilmaa tai vastaavaa.

5. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että pakkauksen sulkeminen tapahtuu kahdessa vaiheessa, nimittäin ensimmäisessä valheessa, jossa ohut ja helposti muotoiltava sulkulevy (34) tiivistäen kiinnitetään vaipaa (1) vasten, ja toisessa vaiheessa, jossa vahvistavat päädynsulkuosat (37) sovitetaan ja kiinnitetään ensimmäisessä vaiheessa päälleasetetun sulkulevyn (34) päälle. 25

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liimaa, vahaa, sulatus- tai muuta kilnnitysainetta levitetään kiinnihitsatun sulkulevyn (34) päälle tai vahvistavan päädynsulkuosan (37) alasivulle, ennenkuin vahvistava päädynsulkuosa (37) puristetaan 30 sulkulevyä (34) ja vaippaa (1) vasten.

7. Laite jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän toteuttamiseksi valmistettaessa purkklmalsta pakkausta, joka muodostuu hylsymäisestä vaipasta (1) ja ainakin sen toisessa päässä olevasta 35 päätykappaleesta (2,3) ja jossa ainakin vaippa (1) muodostuu kartonkia tai vastaavaa jäykkää materiaalia olevasta rungosta, joka materiaali ei absorboi suurtaajuus- tai ultraäänienergiaa, ja vaipan (1) ja päätykap- 15 70826 1 paleen (2,3) välissä oleva välikerros materiaalista, joka voi absorboida suurtaajuus- tai ultraäänienergiaa, sekä jossa valmistettavan pakkauksen vaipan (1) ja päätykappaleen (2,3) välisessä yhteisessä pinnassa on kerros (5) materiaalia, joka voidaan hitsata suurtaajuus- tai ultraäänie-5 nerglalla, joka laite muodostuu välineistä (8) ainakin vaipan (1) osan tukemiseksi ja kannattamiseksi sen avoimen pään vierestä, johon päätykappale kiinnitetään, ja puristusmännästä (14) päätykappaleen (2,3) puristamiseksi pakkausvalpan (1) avoimen pään sisään, tunnettu siitä, että laite muodostuu 10 välineistä (12) tasaisen stanssatun päätykappaleaihlon muotoilemiseksi päätykappaleeksi (2,3), jossa on pohja, jonka koko on sama tai jonkin verran pienempi kuin vaipan (1) sisäpuoli, ja pohjasta ylöstyöntyvä laippa, joka kulkee päätykappaleen ympäri, 15 välineistä puristusmännän (14) siirtämiseksi alaspäin ja ylöspäin vai-panpitimen (8) suhteen ja välineistä suurtaajuus- tai ultraäänienergian siirtämiseksi vaipan 20 (1) ja päätykappalelaipan väliseen yhteiseen pintaan, minkä lisäksi purlstusmännäesä (14) on kehänsä ympärillä laajennettavat elimet (15d;29) ja välineet näiden laajennettavien elimien (15d;29) laajenemisen aikaansaamiseksi puristusmännän sisällä pinnan yli, joka vas- 25 taa ainoastaan osaa vaipan (1) ja päätykappalelaipan yhteisen pinnan korkeudesta, jotka laajenevat elimet el-laajennetussa tilassa sijaitsevat puristusmännän pinnassa tai sen sisäpuolella, kun taas ne laajennetussa tilassa työntyvät puristusmännän pinnan ulkopuolelle.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että laajennettava elin muodostuu kumia tai vastaavaa materiaalia olevasta renkaasta, jonka korkeus on pienempi kuin männän (14) puristuspinta (15) ja päätyllltoslaipan hitsattava pinta.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että männän (14) puristuspinta (15) on aksiaallsesti jaettu (24,26), niin että molempien osien väliin muodostuu ura, johon kumia (29) tai __-- τ 16 70826 1 vastaavaa materiaalia oleva rengas on kiinnitetty, ja että molemmat osat (24,26) on järjestetty siten, että niitä voidaan siirtää aksiaali-sesti toistensa suhteen, niin että kumirengas (29) laajennetaan työntymään puristuspinnan ulkopuolelle tai vastaavasti supistetaan, jolloin 5 se sijaitsee kartiopinnan sisäpuolella.

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukaine laite, tunnettu siitä, että männän (14) purlstuspinta (15) on varustettu ympäriinsä kulkevalla uralla, johon on sijoitettu puhallettava kumiletku, joka puhallettaessa 10 voi laajentua puristuspinnan ulkopuolella olevaan tasoon.

11. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että männän (14) purlstuspinta (15) on varustettu ympäriinsä kulkevalla uralla, johon kumirengas (29) on sijoitettu, ja että purlstuspinta on 15 liitetty paineainelähteeseen paineen aikaansaamiseksi säteittäisesti kumirenkaan sisälle, niin että se laajenee säteittäisesti ulospäin.

12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siltä, että välineet maljamaisen päätykappaleen (2,3) muotoilemiseksi muodostuvat 20 muotoilurenkaasta (12), joka sijaitsee puristusmännän (14) toiminta-alueella ja vaipanpitimen (8) läheisyydessä ja jonka reikäläpimitta on sama tai jonkin verran pienempi kuin vaipan (1) sisäläpimitta.

13. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että 25 sulkulaite muodostuu ensimmäisestä sulkuasemasta, jossa on puristusrengas (12) ja puristusmäntä (14’,35), jonka avulla ohut ja helposti muotoiltava sulkulevy (34) muotoillaan ympäriinsä kulkevilla reunoilla ja puristetaan vaipan (1) avoimeen päähän ja suljetaan tätä vasten, ja toisesta sulkuasemasta, joka sisältää puristusmännän, joka puristaa 30 vahvistusaihion (37) sulkulevyä (34) ja vaippaa (1) vasten ja kiinnittää vahvlstuskappaleen (37) tähän asentoon.

13 70826

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää lämpöelimellä (9’) varustetun pidätysrenkaan (8), jossa vai- 35 pan (1) yläpää (11) pidetään kiinni puristettaessa sulkulevy (34) ja vahvistusaihio (37) alas, ja että toinen sulkuasema sisältää samoin muo-toilurenkaan (12'), jonka avulla vahvistusaihio (37) puristetaan niin, 17 70826 1 että se saa ylöstaivutetut reunat» jotka puristetaan sulkulevyä (34) ja vaipan (1) reunoja vasten, minkä lisäksi on järjestetty mieluummin yksi elin (38), esimerkiksi ruiskutussuutinkappale, kiinnitysainekerroksen levittämiseksi ja päälleasetetun sulkulevyn (34) ulkosivuun ja/tai vah-5 vistusaihion (37) alasivuun, ennenkuin tämä puristetaan sulkulevyä (34) ja vaippaa (1) vasten. 10 15 20 25 30 35 _ — li _____ 18