LU86632A1 - Verfahren zum schliessen des endes einer tube sowie anlage zur anwendung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum schliessen des endes einer tube sowie anlage zur anwendung des verfahrens Download PDF

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LU86632A1
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fold
sealing
sealing device
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Description

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VERFAHREN ZUM SCHLIESSEN DES ENDES EINER TUBE SOWIE ANLAGE ZUR ANWENDUNG DES VERFAHRENS
Den Geqenstand dieser Erfindung bildet ein Verfahren zum Schliessen des Endes einer aus Kunststoff hergestel1ten oder aus Aluminiumfolienschichten und Kunststoffschichten laminierten Tube, welche Tube zur Aufbewahrung und Dosierung von z.B. Zahnpaste oder Kosmetika benutzt wird, sowie eine Anlage zur Anwendung des Verfahrens.
Man kennt heute hauptsächlih drei Typen von Tuben zur Aufbewahrung und Dosierung von Zahnpaste oder Kosmetika oder entsprechenden Mitteln. Früher waren Tuben aus Leichtmetall, besonders aus Aluminium, üblich. Bei ihnen geschah das Schliessen des Tubenendes im allgemeinen so, dass daran mehrere Falze gemacht wurden. Eine Naht dieser Art ist aber nicht sicher genug, denn es kommt oft vor, dass die Aluminiumtube im Gebrauch eben an der Naht des Tubenendes bricht.
Sehr üblich sind Kunststofftuben, in denen der Mantel qanz aus elastischem Kunststoff gebildet ist. Eine solche Tube hat den Vorteil, dass sie im Gebrauch ihre Form behält, wodurch sie, da ihr Aussehen ästhetisch bleibt, für Kosmetika der weiblichen Schönheitspflege sehr geeignet ist.
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Heute werden allgemein auch Laminattuben benutzt, in denen der - Mantel aus aufeinander laminierten Kunststoffschichten und
Aluminiumfolienschichten besteht- Anders als eine ganz aus Kunststoff herqestellte Tube, dis Form einer Laminattube verändert sich im Gebrauch wegen der Aluminiumfolienschichten. Als Kunststoffmaterial werden im allgemeinen Polyolefine, z.B. LD- oder HD—Polyäthylen oder Polypropylen, verwendet. Das Schliessen des Endes einer Kunststoff- oder Laminattube erfolt gewöhnlich z.B. so, dass das offene Ende des im Querschnitt wesentlich kreisförmigen oder ovalen Mantels weich erwärmt und zugedrückt wird. Die gegeneinandergekommenen Seiten des Mantels ; werden dadurch zusammengesisgelt. Die Festigkeit der Naht ist dabei dieselbe wie die Einreissfestigkeit des inneren, zugesiegelten Kunststoffs. Sie kann aber nicht für ausreichend gehalten werden, da die Längsnaht des Mantels der Tube, nach neuesten Varfahren hergestellt, sogar zweimal soviel Druck aushält wie das Ende der Tube.
Die Naht des Tubenendes wird u.a. von Aromen des in der Tube befindlichen Stoffes, z.B. der Zahnpaste, abgeschwächt, die im Laufe der Zeit an der Nacht fressen. Man hat empirisch - feststellen können, dass die Festigkeit der Endnaht im halben
Jahr auf die Hälfe der ursprünglichen Festigkeit sinkt. Es ist klar, dass solche Beobachtungen dazu Anlass gegeben haben, den 3
Aufbau der Endnaht genauer zu untersuchen. Zum besseren Verständnis der nun gemachten Erfindung und der mit ihr erzielten Vorteile ist es angebracht, die Ursachen zu erklären, weshalb die heutige Naht nicht hält.
Die Länge der Naht ist gewöhnlich ca. 5-iö cm. Nach dem Schliessen ist die Naht gleichmässig und ihr Querschnitt linienartig. Wenn in der Tube Druck gebildet wird, will die Naht reissen, da die Festigkeit der Naht nicht ausreicht, es zu verhindern, dass sich die Wandungen des Mantels auseinanderbewegen. Das Reissen wird im Laufe der Zeit auch von ; obenerwähnten Aromen, die an der Naht fressen, gefördert. Der
Riss wird mit ovalem Querschnitt grösser, bis in der Naht des Tubenendes eine Öffnung entsteht.
Der Zweck dieser Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, mit dem das Ende einer Kunststoff— oder Laminattube so geschlossen wird, dass es grössere Beanspruchungen aushält als früher. Ausserdem ist der Zweck der Erfindung, eine Anlage zur Anwendung des Verfahrens zu schaffen. Das der Erfindung entsprechende Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende einer zumindest an einem Ende offenen Tube flachgedrückt, gefalzt und gesiegelt wird, indem das gefalzte Ende zumindest auf der Seite, ’ wo sich die Aussenfläche des Falzes befindet, erwärmt wird und der Falz und das übrige Teil des Tubenendes gegeneinandergedrückt werden.
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Eine günstige Anwendungsform des der Erfindung entsprechenden ; Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, das das Ende der Tube auf beiden Seiten gesiegelt wird.
Eine günstige Anwendungsforhi des der Erfindung entsprechenden Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Tube vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, dass die Seite des Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, kürzer ist, weshalb nach dem Falzen das Ende des Falzes gleichmässig ist.
Eine günstige Anwendungsform des der Erfindung entsprechenden ; Verfahrens ist noch dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Tube vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, dass die Seite des Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, beachtlich kürzer ist, weshalb nach dem Falzen und Siegeln die Aussenfläche des Falzes mit der Flache des Mantels, die sich auf der Seite des Falzes befindet, sich vereinigt.
Die Anlage zur Anwendung des der Erfindung entsprechenden Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Anlage ein Fördergerät, das die hintereinander befindlichen Tuben in vertikaler Stellung, das zu schliessende Ende nach oben, in eine Falzvorrichtung befördert, die das Ende der Tube falzt, und eine Siegelungsvorrichtung, die aus mindestens einem Heisselement sowie einer Presse besteht, gehören.
5
Eine günstige Anwendungsform der der Erfindung entsprechenden Anlage ist daduch gekennzeichnet, dass in der Anlage nach der Siegelungsvorrichtung Abkühl- und StempelVorrichtungen angeordnet sind.
Eine andere günstige Anwendungsform der der Erfindung entsprechenden Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fördergerät aus einem Schaumgummiband und einem Förderband besteht.
Eine günstige Anwendungsform der der Erfindung entsprechenden Anlage ist noch dadurch gekennzeichnet, dass die Falzvorrichtung aus zwei nacheinander angeordneten Drehscheiben besteht.
Der der Erfindung entsprechend erreichte Schluss hat den Vorteil, dass der Querschnitt des Tubenendes immer linienartig bleibt und kein Reissen Vorkommen kann, da sich die entgegengesetzten Seiten des Mantels nicht auseinanderbewegen können. Die Ursache dazu ist, dass auch ausserhalb der Tube zwischen dem Falz und der Tube eine Naht entsteht. Auch Aromen des in der Tube befindlichen Stoffes können somit in den Schluss nicht eindringen. Der der Erfindung entsprechende Schluss hält eine beachtlich grössere Beanspruchung aus als bekannte Nähte, da seine Festigkeit dieselbe ist wie die Zugfestigkeit des ganzen Laminats.
6
Noch ein wichtiger Vorteil des der Erfindung entsprechenden Verfahrens ist, dass das Schliessen auf einer ununterbrochenen, in derselben Richtung verlaufenden Bewegungsbahn erfolgt und keine hin- und hergerichtete ruckartige Bewegungen erforderlich sind«
Die Erfindung wird im folgenden anhand günstiger Anwendungsformbeispiele erläutert, wobei auf die beigelegten Zeichnungen hingewiesen wird, wo
Fig. 1 eine Anlage, die das der Erfindung entsprechende Verfahren anwendet, teilweise geschnitten von oben gesehen darstellt,
Fig. 2 den Schitt entlang der Linie II—II der Fig. 1 darstellt,
Fig. 3 den Schnitt entlang der Linie III—IIÏ der Fig. 1 darstellt,
Fig. 4 den Schitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 darstellt, Fig. 5 den Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. i darstellt, Fig. 6 den Schnitt entlang der Linie VÏ-VI der Fig. 1 darstellt, 7
Fig. 7 den Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 1 darstellt,
Fig. 8 den Schnitt entlang der Linie VIII—VIII der Fig. 1 darstellt,
Fig. 9 den Schnitt entlang der Linie IX—IX der Fig. i darstellt,
Fig. 10 eine bekannte Naht des Tubenendes geschnitten darstellt,
Fig. 11 einen Schluss des Tubenendes geschnitten darstellt, der mittels des der Erfindung entsprechenden Verfahrens und einer dieses Verfahren anwendenden Anlage gebildet ist.
Fig. 12 eine günstige Anwendungsform der Erfindung darstellt.
In Figur 1 ist eine der Erfindung entsprechende Anlage teilweise geschnitten von oben gesehen dargestellt. Zur Anlage gehören Schaumgummibander 1, die die Tuben 2 in vertikaler Stellung so befördern, dass das zu schliessende Ende nach oben zeigt. Die Tuben 2 sind mit gewünschtem Material, z.B. Zahnpaste oder Entsprechendem, gefüllt. Wenn die Tuben zwischen zwei gegeneinander angeordnete Förderbänder 3 kommen, wird das Tubenende flachgedrückt, und die Förderbänder 3 befördern die • \ 8
Tuben 2 weiter in eine Falzvorrichtung, die aus zwei ; hintereinander angeordneten Drehscheiben 5, 6 besteht. Die erste
Drehscheibe 5 biegt das Ende der Tube so, dass es der vertikalen Stellung gegenüber in einen Winkel von 90 Grad kommt, und die zweite Drehscheibe 6 vervollständigt das Falzen auf die in Fig h dargestellte Weise. Nach der Falzvorrichtung ist das Ende der Tube 2 umgebogen.
Zwischen den Drehscheiben geht die Tube zwangsgesteuert in der in Fig. 5 dargestellten Stellung weiter. Dadurch wird verhindert, dass der Falz wieder gerade werde. Nach der zweiten Drehscheibe 6 geht die Tube ebenfalls zwangsgesteuert weiter in eine Siegelungsvorrichtung, die aus zwei gegeneinander befindlichen, beweglichen Siegelungsbändern 7 besteht, die so konzipiert sind, dass sie über Heisselementen 8 laufen und das Ende der Tube drücken. Um die Siegelungsbänder 7 fest in vertikaler Richtung zu halten, ist die Siegelungsvorrichtung mit auf den Innenflächen der Heisseleinente 8 versenkten Drähten 9 versehen, mit denen die Bänder 7 z.B. durch Vulkanisierung verbunden sind. Die Heisselemente 8 sind mit Wärmepatronen lö versehen, aus denen die Wärme durch die Heisselemente und Bänder an das zu siegelnde, gefalzte Ende der Tube geleitet wird. Während sich das Ende der Tube erwärmt, wird es mittels der Siegelungsbänder 5 fest zusammengepresst. Was für Nähte dadurch entstehen, wird im 9
Zusammanhang mit Figuren 11 und 12 genauer erklärt. Der Erfindung gemäss ist es auch möglich, dass es nur ein Heisselement 8 gibt. Dabei ist es am günstigsten auf der Seite angeordnet, wo sich der Fais befindet.
Ausserdem können am Ende der Anlage Abkühl- und StempelscheIben 11 angeordnet werden. Mit der Stempelscheibe kann am Schluss z.B. die Herstellungsnummer gedruckt werden.
In Figur 10 ist ein Tubenende dargestellt, das mit dem heute üblichsten Verfahren geschlossen ist. In ihm wird die Naht 12 zwichen den Halten 13 und 14 des Mantels gebildet. Die Naht wird dadurch hergestellt, dass die Nahtstelle erwärmt und die Naht zwischen kalter« Backen fest zugedrückt wird.
In Figur 11 ist ein mit dem der Erfindung entsprechenden Verfahren hergestellter Schluss des Tubenendes dargestellt. Der Mantel 13,14 ist vor der Herstellung des Schlusses eine im Querschnitt wesentlich kreisförsnige Tube. Der Mantel ist in der Erfindung etweder ganz aus Kunststoffmaterial hergestellt oder aus aufeinander!legenden Kunststoff— und Aluminiumschichten laminiert. Als Kunststoffmaterial können am günstigsten . Polyolefine, z.B. LD- oder HD-Polyäthylen oder Polypropylen, verwendet werden. In den Figuren ist eine Tube dargestellt, 10 deren Mantel laminiert ist, wobei die Anzahl der Aluminium-Folienschichten 15 zwei ist. Die Anzahl der Aluminium-folienschichten 15 ist an sich willkürlich und beschränkt keineswegs die Erfindung. Es ist günstig, das Ende des Mantels derart ein wenig schräg zu schneiden, dass es auf der Seite kürzer ist, gegen die das Ende der Tube umgebogen werden soll. Es wird dadurch ermöglicht, dass nach dem Umbiegen die Enden der Hälften 13 und 14 des Mantels auf demselben Miveau sind. Die Naht 16 entsteht zwischen der Aussenseite der Hälfe 13 des Mantels und der Innenfläche des Falzes. Die Naht 17 entsteht innerhalb des Falzes zwischen den zwei Hälften 13 und 14 des Mantels. Wenn erforder1 ich, kann das Ende der Tube auch auf der anderen Seite gesiegelt werden, wobei zwischen den Hälften 13 und 14 des Mantels eine Mäht vor dem Falz entsteht. Das ist der Fall in den Anwendungsformbeispielen in den Figuren, Das ist aber für die Festigkeit des Endes nicht unbedingt erforderlieh.
In Figuren 10-12 ist die Grösse des Schlusses aus zeichnungstechnischen Gründen und zwecks Klarheit der Figuren sehr übertrieben. Z.B. das Mass L der Figur 11 ist in Wirklichkeit ca. 4-5 mm und das Mass S ca. 1 mm. In natürlicher Grösse ist die untere Kante des Falzes nicht so rund, wie Figuren 11 und 12 zu verstehen geben, sondern scharf.
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In Figur 12 ist eins günstige Anwendungsform der Erfindung . ’ dargestellt, in der das Ende des Mantels 13, 14 vor dem Falzen derart schräg geschnitten ist, dass nach dem Falzen und Siegeln die Aussenseite 19 der Hälfte 14 des Mantels mit der Aussenseite der Hälfte 13 des Mantels sich vereinigt» Dadurch wird ein schöneres Aussehen erreicht und die Festigkeit des Schlusses noch verbessert« Sonst ist der Aufbau des Tubenendes derselbe wie in dem in Figur 11 dargestellten Anwendungsformbeispiel, d.h. wenn auf beiden Seiten gesiegelt wird, entstehen die Nähte 16, 17 und 13.
Einem Fachmann der Branche ist es klar, dass die Erfindung auf die obenangeführten Anwendungsformbeispiele nicht beschränkt ist, sondern dass sie im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche variiert werden kann.

Claims (9)

12
1. Verfahren zum Schliessen des Endes einer aus Kunststoff herqestellten oder z.B. aus Aluminiumfolienschicbten und Kunststoffschichten laminierten Tube (2), welche Tube zur Aufbewahrung und Dosierung von z.B. Zahnpass oder Kosmetika benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende einer zumindest an einem Ende offenen Tube (2) mittels ununterbrochener Zwangssteuerung fiachgedrückt, gefalzt und gesiegelt wird, indem das gefalzte Ende zumindest auf der Seite, wo sich die Aussenfläche des Falzes befindet, erwärmt wird und der Falz und das übrige Teil des Tubenendes gegeneinandergedrückt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Tube (2) auf beiden Seiten gesiegelt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Tube (2) vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, dass die Seite des Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, kürzer ist, weshalb nach dem Falzen das Ende des Falzes gleichmässig ist. 13
4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende der Tube <2) vor dem Falzen derart schräg geschnitten wird, dass die Seite des Mantels, gegen die das Ende gefalzt wird, beachtlich kürzer ist, * weshalb nach dem Falzen und Siegeln die Aussenflâche (19) des Falzes mit der Fläche des Mantels, die sich auf der Seite des Falzes befindet, sich vereinigt.
5. Anlage, die das dem Patentanspuch 1 enstprechende Verfahren anwendet, zum Schliessen des Endes einer aus Kunststoff hergestel1ten oder z.B. aus Aluminiumschichten und Kunststoffschichten laminierten Tube (2), zu welcher Anlage ein Fördergerät (1,3,4), mit dem die Tuben das offene Ende nach oben befördert werden, eine Falzvorrichtung (5, 6) und eine Siegelungsvorrichtung (7, 8) gehören, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fördergerät (1,3,4) und der Falzvorrichtung (5, 6) sowie zwischen der Falzvorrichtung (5, 6) und der Siegelungsvorrichtung (7, 8) Zwangssteuerungsvorrichtungen angeordnet sind und dass das Fördergerät, die Falzvorrichtung und die Siegelungsvorrichtung sowie die genannten Zwangssteuerungsvorrichtungen angepasst sind, die Tuben (2) durch die ganze Anlage mit wesentlich konstanter Geschwindigkeit zu befördern. 14
6. Anlage nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördergerät aus einem Schaumgummiband (1) sowie aus Förderbändern (3, 4), die das o-f-fene Ende der Tube zwischeneinander flachdrücken, besteht.
7. Anlage nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzvorrichtung aus einer Biegescheibe (5), die das Ende der Tube (2) um 90 Grad biegt, einer Zwangssteuerungsvorrichtung, die die Tube gebogen befördert, und einer Biegescheibe (ό), die das früher gebogene Teil noch um 90 Grad biegt, wodurch das Ende der Tube umgebogen wird, besteht.
8. Anlage nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Biegescheibe (£>) und der Siegelungsvorrichtung (7,8) angeordnete Zwangssteuerungsvorrichtung die Tube (2) mit dem Ende umgebogen in die Siegelungsvorrichtung befördert.
9. Anlage nach einem der Patentansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelungsvorrichtung aus gegeneinander angeordeten, beweglichen Siegelungsbändern (7), die für die Tuben (2) eine Presse bilden, und mindestens einem Heisselement (8), in dem Wärmepatronen <10} sind, aus denen die Wärme durch die Siegelungsbänder an das Ende der Tube geleitet wird, besteht. 15 » lö. Anlage nach einem der Patentansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlage nach der Siegelungsvorrichtung <7, 8) Abkühl— und StempelVorrichtungen <11) angeordnet sind.
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