SE454083B - Forfarande och anordning for framstellning av en forpackning med belgbotten - Google Patents

Description

454 083 Bälgbotten kan alternativt ersättas av någon typ av luftballong eller något glidande kolvorgan, vilket är infäst i de formstyva behållarna.

Ett problem vid förpackningar med en stomme av kartong eller liknande material är att förpcakningarna vid invändiga eller utvändiga tryckförändringar formförändras, och om tryckförändringen vidmakthâlls under någon tid, till exempel nâgra timmar till några.dagar, innehåller förpackningen en icke önskvärd kvarvarande formförändring. Vid kraftiga tryckförändringar kan kartongförpackningen till och med brista eller otätheter kan uppkomma. Sådana problem förekonmer normalt inte vid förpackningar av plåt eller annat formstyvt material.

Vid den nämnda kända typen av förpackning är vidare såväl bälgbotten Som locket tätt infogade mot förpackningshylsan, och detta innebär att en tryckkammare bildas mellan bälgbotten och locket. En sådan tät tryckkammare kan inte tillåtas vid förpackningar av kartong eller annat föga formstyvt material, eftersom en tryckförändring i så fall skulle åstadkomma en formförändring av förpackningen såväl vid området innanför bälgbotten eller bälgbottnarna som i området mellan bälgbotten och locket.

Vissa typer av varor förpackas av olika skäl i varmt tillstånd. och när dessa varor kallnar minska förpackningsvolymen. Vid sådan förpackning är det väsentligt att man genom bälgbottnens inverkan kan kompensera tryckförändringen, så att förpackninshylsans form bibehålls oförändrad.

Detta är möjligt endast om bälgbotten kan röra sig utan hinder för ett utanpåliggande lock.

Vid tillverkning av olika typer av varor, speciellt födoämnen, är det vidare viktigt attt varorna förpackas aseptiskt, och fyllningen och tillslutningen av förpackningen bör därför lämpligen ske på tillverkningsstället. Maskiner för tillverkning och förslutning av burkar av metall är emellertid så stora, komplicerade och dyrbara att de - vanligen inte är lämpade för uppställning hos smâ eller medelstora tillverkare av livsmedel eller andra varor. Burkar av plåt är också mycket skrymmande, och man har pä senare tid även börjat diskutera 454 085 komposteringsproblem och olika typer av miljöproblem avseende bukar av plåt. Även av dessa skäl är därför förpackningen enligt det nämnda amerikanska patentet mindre lämplig för vissa områden.

Förslutningen av kartongförpackningar vällar emellertid vissa- tätningsproblem, och tätningsproblemen blir än större vid insättning av bälgbotten. speciellt som tillverkningen, fyllningen och förslutningen av förpackningarna vid rationell framställning mäste ske snabbt. En modern metod för tillverkning av kartongförpackningar av denna typ innehåller ett svetsverktyg, med hjälp av vilket förslutningen sker genom högfrekvensvärme eller ultraljudsvärme. Detta sker genom att locket och förpackningshylsan på sina mot varandra vända ytor är försedda med ett svetsbart material, och locket pressas med sina uppstående kanter ned så att kanterna ligger mittför svetsringen. Vid insvetsning av en bälgbotten måste likaledes svetsningen ske mitt för svetsringen. För att bilda en lprydlig avslutning av förpackningen och för att skydda bälgbotten måste emellertid förpackningen utanpå bälgbotten förses med ett ytterligare lock, vilket fästs företrädesvis mot insidan på förpackningshylsan och vilket bildar luftkanaler genom vilka luftvolymen mellan bälgbotten och skyddslocket kan minskas eller ökas då bälgbotten förskjuts utåt respektive inåt. För att kunna åstadkomna bälgbotten mäste den tryckkolv, som formar och driver ned bälgbotten i förpackningen vara utförd så att bälgbotten blir koppformad, vilket innebär att presskolven på sin undersida mäste ha någon form av utbuktning. Skyddslocket kan inte sättas pä samtidigt med bälgbotten, utan detta maste ske i en särskild operation, och i de fall att presskolven har den nämnda utbuktningen på sin undersida kan skyddslocket inte formas, drivas in och svetsas mot förpackningshylsan på samma sätt som bälgbotten. Inte heller kan_ skyddslocket svetsas mot hylsan utan att denna förflyttas så att skyddslocket. Det ställer sig dyrbart och komplicerat att utföra operationen i tvâ olika maskinstationer och med tvâ olika typer av 454 083 presskolvar.

Till grund för uppfinningen har därför även legat problemet att åstadkomma ett förfarande och en anordning, vilken är lämplig för tillverkning av förpackningar såväl med som utan bälgbotten, och där en förpackning med bälgbotten kan tillverkas i en och samma maskinstation och med en och samma presskolv. _ Detta åstadkoms vid en metod enligt uppfinningen genom att en förpackningshylsa apteras i en hållarform, och först ett bälgbotten- ämne med hjälp av en plunge trycks ned i den öppna änden till för- packningshylsan och fästs under tätning mot insidan på hylsan, varefter plungen dras ut och sedan ett skyddslocksämne på samma sätt och med hjälp av samma plunge trycks ned i den öppna änden på förpackningshylsan och fästs punktvis eller diskontinuerligt mot insidan på förpackningshylsan i ett läge ovanför bälgbotten och så, att den mellan bälgbotten och skyddslocket bildade luftvolymen kommunicerar med den omgivande atmosfären Närmare kännetecken på metoden enligt uppfinningen och särdragen i anordningen för att genomföra metoden kommer att framgå av patentkraven och av den följande detaljerade beskrivningen, i vilken kommer att hänvisas till bifogade ritningar.

På ritningarna visar figur l ett tvärsnitt av den övre delen av en kartongförpackning med bälgbotten framställd med anordningen enligt uppfinningen. Figur 2 visar ett schematiskt tvärsnitt genom en anordning enligt uppfinningen. Figur 3 visar i större skala ett avsnitt av anordningen under svetsningen av bälgbotten, och figur 4 visar pâ motsvarande sätt insvetsningen av skyddslocket.

Den visade anordningen är alltsä avsedd för tillverkning av en förpackning av kartong eller annat material med motsvarande styvhet och hållfasthet och bestående av en förpackningshylsa l som i botten kan vara tätt tillsluten, och som åtminstone vid en övre del är försedd med en 454 083 invändig bälgbotten 2, vilken tätande tillsluter förpackningen. Över bälgbotten är ett skyddslock 3 infäst, och som övre avslutning är överänden 4 pâ förpackningshylsan formad till en inåt rullad kant 5.

Förpackningen kan även förses med bälgbotten och skyddslock i såväl botten som toppen.

Materialet i förpackningshylsan l utgörs av en stomme 6 av kartong eller liknande styvt material, företrädesvis ett mellanskikt av ett material 7, vilket absorberar högfrekvens- eller ultraljudsenergi, t ex aluminium samt ett invändigt skikt 8 av ett svetsbart plastmaterial; t ex polyeten. Skyddslocket 3 kan lämpligen vara utfört av samma material som i förpackningshylsan, eller annat lämpligt material, och bälgbotten 2 ska vara utfört av ett sådant svetsbart material, som dels är lätt böjligt, dels även tål svetsning Bälgbotten utgör förpackningens gastäta tillslutning, och det är därför viktigt att bälgbotten tätar noga mot förpackningshylsans inre. Bälgbotten kan vara utförd av något lämpligt laminatmaterial t ex aluminium-polyeten med polyetenskiktet vänt mot förpackningshylsan. I den vänstra delen av figur l vissa förpackningen i ett delvis färdigställt skede, och i den högra delen visas förpackningen i slutligt fädigställt tillstånd.

Den i figur 2 visade anordningen enligt uppfinningen består av en hållarform 9 med ett svetsverktyg l0 i form av en svetsring, samt en införingskolv eller plunge ll, som är ansluten till i och för sig kända organ l2 för att förskjuta plungen ll uppåt och nedåt och för att åstadkomma ett lämpligt presstryck för sammansvetsning av bälgbottens kanter mot hylsans insida såsom kommer att förklaras närmare nedan.

Hållarformen 9 är avsedd att hålla fast hylsan l i kontakt med svetsringen l0 under nedföring och insvetsning av bälgbotten 2 och skyddslocket 3 mot insidan på hylsan. Formen 9 är i sin underkant utkonad för att bilda en instyrningskona 13 för den underifrån inskjutbara hylsan, och svetsringen l0 är något koniskt vidgad uppåt, t ex i en vinkel om cirka 3°. Ovanför svetsringen l0 har hâllaren 9 formen av en rät cylinder, vars ytterperiferi överensstämmer med den inre ovankanten på svetsringen l0. Vid ett ställe ett bestämt stycke ovanför svetsringen bildar hâligheten en ansats l4, vilken bestämmer och begränsar hylsans l övre läge. Håligheten ovanför ansatsen l4 ska ha sådan area att plungen ll 454 083 tillsammans med ett bälgbottenämne eller ett skyddslockämne kan pressas ned genom formen och in i den öppna änden på hylsan l. Under sådan nedpressning av bälgbottenämnet eller skyddslockämnet formas detta med uppåtböjda kanter, vilka i ett senare skede svetsas samman med insidan på hylsan. För att åstadkomma en god uppböjning av bälgbottens eller skyddslockets kanter kan hällarformen 9 på sin ovansida vara försedd med en formningsring l5 med rundade kanter 16. Det ska emellertid påpekas att det även är möjligt att forma bälgbotten respektive skyddslocket genom inpressning direkt i förpackningshylsan, och formen kan sålunda sakna såväl ansatsen l4 som formningsringen l5. Den ovanför svetsringen l0 vidgade delen av hållarhåligheten medges en liten vidgning av överänden på hylsan l vid nedpressningen av bälgbottenämnet och lockämnet. varigenom hylsan och det nämnda ämnet skyddas mot skada.

Införingskolven eller plungen ll består av en underdel 17 och en överdel l8, vilka delar är axiellt förskjutbara i förhållande till varandra. Mellan underdelen och överdelen finns ett expanderbart organ, till exempel en gummiring l9, vilken vid sammanpressning av underdelen och överdelen formförändras och pressas radiellt utåt. Underdelen l7 bildar en utåt-nedåt sluttande kant 20 på vilken gummiringen l9 vilar, och under den sluttande kanten bildar underdelen en utbuktning Zl, vars form bestämmer den slutliga formen på bälgbotten. Utbuktningen Zl har sidor 22 som bildar en rät cylinder och en botten, som företrädesvis har en jämnt rundad ytterkant. För att en bälgbotten ska kunna assimilera såväl övertryck som undertryck måste den kunna röra sig både utåt och inåt, och för ändamålet kan utbuktningen 2l vara formad med en eller flera kaviteter, t ex en central kavitet 23 såsom visas i figur 2. För utsläppning av luft och/eller för suganslutning av bälgbottenämnet till denna kavitet 23 kan ett evakueringshål eller ett sugorgan 24 vara anordnat i centrum av kaviteten. Üverdelen l8 är med lätt glidpassning förskjutbar utanpå underdelen l7, och den har en ytterarea, som är anpassad för nedföring av plungen ll tillsammans med ett bälgbottenämne och ett skyddslocksämne i hâllarformen 9 och i den öppna änden av förpackningshylsan l.

Förskjutningsorganen l2 är anordnade att förskjuta plungen ll ned till ett exakt förutbestämt läge, där gummiringen l9 befinner sig mittför 454 085 svetsringen 10. I detta läge stoppas underdelen 17 upp av en hâllarstav 25, medan överdelen 18 kan förskjutas ytterligare ett litet stycke i förhållande till underdelen, varvid gummiringen 19 pressas samman axiellt och därvid expanderar radiellt.

Pâ ovansidan av hállarformen 9 kan det finnas ett första anhåll 26 för inpassning av ett bälgbottenämne 27 och ett andra anhåll 28 för inpassning av ett (icke visat) skyddslocksämne.

Anordningens funktion framgår tydligast av figurerna 3 och 4 i ' kombination med figur 2. En förpackningshylsa 1 skjuts underifrån in i hâllarformen 9 till ett övre läge, vilket exempelvis kan bestämmas av ansatsen 14. Ett bälgbottenämne 27 placeras in i anhâllet 26, och plungen ll skjuts nedåt genom aktivering av förskjutningsorganet 12, varvid plungen driver bälgbottenämnet ned genom den övre delen av hällarformen 9 och in i den öppna änden pä hylsan 1. Bälgbottenämnet formas exakt efter plungen, och denna är inställd så att den stoppas upp i ett läge, där gummiringen 19 befinner sig mitt för svetsringen 10. Sedan underdelen stoppats upp av hällarstaven 25 skjuts överdelen 18 ned ytterligare ett litet, exakt förutbestämt stycke, varvid gummiringen 19 trycks samman och expanderar radiellt utåt och trycker bälgbottenämnet 27 mot insidan på hylsan 1, vilken i sin tur pressas mot svetsringen 10. Vid påsläppning av värme, högfrekvens eller ultraljud absorberas värmen i hylsans och/eller bälgbottenämnets metallskikt, varvid plastskikten i hylsan och bälgbottensidorna smälter samman. Genom att gummiringen 19 pressar mot svetsverktyget erhålls en mycket god svetskontakt, och genom att bälgbottenämnet är relativt tunt erhålls en mycket tät fog även om bälgbottenämnet skulle ha veck i svetsomrádet.

Efter invsetsningen av bälgbotten dras plungen ll upp, och ett skyddslockämne placeras in i anhâllet 28. Samtidigt skjuts förpackningshylsan nedåt ett förutbestämt stycke, för att skyddslocket skall komma att svetsas in på ett bestämt avstånd ovanför bälgbottensvetsen. Vid nedskjutning av plungen ll formar denna skyddslocksämnet till ett lockplan 29 med därifrån uppskjutande kanter 30. Genom att utforma materialet i skyddslocket något tjockare än inaterialet i bälgbotten kommer locket redan genom påverkan av utbuktningens 21 sidor 22 att pressas med tillräcklig kraft mot insidan 454 085 aV förpackningshylsan för att en häftsvetsning ska kunna äga rum. Plungen förs därvid ned så att det nedre partiet av utbuktningens raka sidor Zl ligger mitt för svetsverktyget, och värme släpps pâ, varvid skyddslocket punktvis eller diskontinuerligt svetsas samman med hylsan. I detta senare fall âstadkoms alltså svetsningen utan medverkan av gummiringen l9, vilket är möjligt tack vare att skyddslocket är tillverkat av något tjockare material än bälgbotten och att de uppskjutande kanterna 30 genom materialets spänst spänner utåt. Det får inte finnas fullständig tätning mellan skyddslocket och hylsan. Tvärtom är det nödvändigt med någon liten otäthet mellan hylsa l och skyddslock 3 så att luft kan pressas förbi skyddslocket i båda riktningar vid sådana tryckändringar som åstadkommer en rörelse utåt eller inåt av bälgbotten. Eventuellt kan skyddslocket utformas med ett eller flera perforerade hål eller luftkanaler.

Genom att anordna utbuktningen 21 i plungen ll löstagbar kan en och samma plunge användas vid tillverkning av såväl förpackningar med bälgbotten på ovan beskrivet sätt som vid tillverkning av förpackningar utan bälgbotten, varvid locket svetsas in under medverkan av gummiringen l9 i ett läge på plungen ll, där gummiringen och locket befinner sig mitt för svetsverktyget lO såšom beskrivits ovan i anslutning till insvetsningen av bälgbotten. I Förskjutningen av hylsan l till tvâ förutbestämda lägen samt nedföringen av plungen till tvâ olika likaledes förutbestämda lägen sker med hjälp av i och för sig kända medel, vilka inte beskrivs i detalj.

Det är underförstått att den ovanstående beskrivningen och de pâ ritningarna visade utföringsformerna av uppfinningen endast utgör belysande exempel och att olika modifikationer kan förekomma inom ramen 1 för följande patentkrav.

Claims (11)

454 083 P a t e n t k r a v

1. Förfarande för framstälining av en förpackning för gods som kan skadas på grund av tryckförändringar intui eiier utanför förpackningen och bestående av en hyïsa (1) med en stomme (6) av kartong eïier annat material med motsvararande styvhet e11er håïïfasthet, vilken är utformad vätske- och gastät och är hermetiskt tilisluten i bâda ändar, och varvid tiïïsïutningen i åtminstone den ena änden utgörs av en bäïgbotten (2), och ett utanför bäigbotten apterat skyddsiock (3), k ä n n e - t e c k n a t av att en förpackningshyïsa (1) apteras i en hâiiarform (9), och ett bäïgbottenämne trycks med hjäip av en piunge (11) ned i den öppna änden tili förpackningshyisan och fästs under tätning mot insidan (8) på hyïsan, varefter piungen (11) dras ut, ett skyddsiocksämne (3) trycks på samma sätt och med hjälp av samma piunge (il) ned i den öppna änden av förpackningshyisan och fästs punktvis eiler diskontinueriigt mot insidan (8) mot förpackningshyisan, så att den me1)an bäigbotten (2) och skyddsïocket (3) biidade (uftvo)ymen kommunicerar med den omgivande atmosfären.

2. Förfarande eniigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att säväi bäigbotten (2) som skyddsiocket (3) tiilhandahâïis i form av piant utstansade ämnen, viïka vid nedtryckningen i den öppna änden til) förpackninshyisan (1) formas av pïungen (11), varefter de under medverkan av piungen fästs mot förpackningshyisans insida.

3. Förfarande eniigt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att bälgbottenämnet formas til) en kopp med en e11er fiera kaviteter, och av att bäïgbottenämnet fixeras mot insidan (8) på förpackningshyisan 454 083 10 genom en gastät fog intill ovankanten pä den koppformade bälgbotten, medan däremot skyddslocket formas utan kavitet.

4. Förfarande enligt nágot av patentkraven 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att bälgbotten (2) fästs mot insidan (8) på förpackningshylsan (l) under medverkan av en radiellt utåt expanderande ring (19) i plungen belägen pà avstand frän plungens (11) underdel (21), medan skyddslocket (3) genom lockmaterialets egen spänst bringas till anliggning mot insidan (8) pä förpackningshylsan (1) stödd av underdelen (21) på plungen (ll) intill dennas bottenyta.

5. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av patentkraven l-4 vid tillverkning av förpackningar av kartong eller annat material med motsvarande styvhet och hällfasthet, vilka kan skadas vid tryckförändringr i det förpackade godset eller i den omgivande atmosfären, oqh där förpackningen består av en förpackningshylsa (1), som är tillsluten i den ena änden, och som i den motsatta änden är försedd med en invändigt i hylsan (1) tätande infäst bälgbotten (2) och ett ovanför bälgbotten anordnat skyddslock, och där anordningen består ~ av en hâllarform (9) för förpackningshylsan och en plunge (11) för inpressning av ett bälgbottenämne (27) respektive ett lockämne i förpackningshylsan under det att en kant på ämnet böjs uppåt, och där plungen (11) består av en underdel (17) och en överdel (18), vilka är axiellt rörliga i förhållande till varandra, och ett mellan dessa delar anordnat expanderbart organ (19), vilket vid kolvdelarnas axiella rörelse mot varandra pressas radiellt utåt i riktning mot en i hällarformen (9) anordnad svetsring (10) för att genom kostantvärme, högfrekvensvärme eller ultraljudsvärme svetsa samman bälgbottens respektive skyddslockets kanter med förpackningshylsans (1) insida, k ä n n e t e c k n a d av att plungens (ll) underdel (17) har en utbuktning (21) under det expanderbara organet (9), vilken utbuktning har en form som motsvarar den önskade formen på bälgbotten (2). och av att hâllarformen (9) för förpackningshylsan (1) är försedd med organ för att hålla hylsan (1) i två olika höjdlägen, och att plungen (ll) är försedd med organ (12) för att skjuta ned plungen i två olika lägen, nämligen ett övre läge på hylsan (1) och ett undre läge på plungen (ll), där det expanderbara oganet 819) befinner sig väsentligen mitt för svetsringen 454 083 (10), och där en insvetsning ästadkoms av bälgbotten, och ett nedre läge pâ hylsan (1) respektive ett övre läge på plungen (ll), varvid kanterna (22) pä underdelens utbuktning befinner sig i höjd med svetsringen (10) varvid en insvetsning av skyddslocket ástadkoms.

6. Anordning enligt patentkravet S, k ä n n e t e c k n a d av att utbuktningen (21) är formad med räta sidor (22) och en botten med en kavitet (23), och av att insvetsningen av bälgbotten sker vid eller nära dennas uppvikta kanter.

7. Anordning enligt patentkraven 5 eller 6, k ä n n e t e c k- n a d av att ubuktningen (21) har en tvärsnittsarea som är så mycket mindre än innerarean pä förpackningshylsan (1), att utbuktningen (21) tillsammans med bälgbottenämnet (27) med något litet spel kan införas i förpackningshylsan (1).

8. Anordning enligt patentkraven 5, 6 eller 7, k ä n n e- t e c k n a d av att plungens (ll) överdel (18) har raka och parallella sidor.

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att svetsringen (10) är nägot koniskt vidgad i riktning uppåt, t ex en vinkel om 2-4% uppåt.

10. Anordning enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d av att hâllarformdelen (9) ovanför svetsringen (10) har en tvärsnittsarea som överensstämmer med arean på den övre kanten på svetsringen, och av att hällarformen (9) intill sin ovankant är utbildad med en ansats (14), som bestämmer förpckningshylsans (1) översta läge.

ll. Anordning enligt patentkravet 6. k ä n n e t e c k n a d av att utbuktningen (21) i botten av sin kavitet (23) bller sina kaviteter har ett eller flera evakueringshâl (24).