SE511487C2 - Förfarande och produktionsmaskin för tillverkning av förpackningsbehållare - Google Patents

Description

35 511 487 2 Bindemedelsbeläggningen på kartongämnet måste vara av snabbaktiverbart slag för att högeffektiv produktion skall vara möjlig. I praktiken betyder detta att man normalt arbetar med bindemedel av hotmelt-typ, som.mer eller mindre momentant sammanbinder den varmformade plastinsatsen med kartongdelen vid sammanfogning av dessa.

De materialspänningar sonluppkommer i plastmaterialet under värmeformningen och som i princip kvarstår i den just sammanfogade förpackningsbehållaren kommer allt eftersom behållaren antar normala omgivningsbetingelser (temperatur och tryck) att utlösas helt eller delvis. Kvarstående materialspänningar kan t.ex. i samband med transport vid förhöjd temperatur eller vid varmfyllning utlösas.

Då detta sker påverkas ytterdelen av förpackningen av deformerande krafter som uppkommer i förbindningsställena mellan innertråg och ytterdel.

Verkan av' dessa. deformerande krafter kan Inildras eller elimineras genom kraftig dimensionering av kartongmateria- let. Detta innebär emellertid materialfördyring som en engångsprodukt av det aktuella slaget har svårt att bära.

Ett annat känt sätt att reducera deformation av förpack- ningens ytterdel är att pålägga bindemedlet i diskreta områden sonrväljs så, att mellan intilliggande bindemedels- områden, de deformerande krafterna verkar på ytterdelen där denna är som starkast, t.ex. i hörnen.

Ett sådant tillvägagångssätt kräver emellertid ibland även att ytterdelens material överdimensioneras i förhållande till den egentligen avsedda funktionen att ge en av ytterdel och innerdel bestående, genom hopfogning stabil förpackningsbehållare. 10 15 20 25 30 35 511 487 3 Problemet med deformation av ytterdelen, -trâget blir speciellt uttalat när man önskar tillverka förpackningens innerdel av material sonlmöjliggör varmfyllning av produkt, speciellt som sådant material ofta uppvisar stora krymp- spänningar efter termoformningen.

Ett typiskt exempel på ett sådant material är polypropen och ett antal därmed ekvivalenta termoplastmaterial.

UPPFINNINGENS SYFTE: Syftet med uppfinningen är att tillhandahålla ett för- farande och produktionsmaskin som.eliminerar de just nämnda tillkortakommandena med de kända tillverkningsmetoderna respektive produktionsmaskinerna.

PROBLEMLÖSNING ENLIGT UPPFINNINGEN: Problemställningen enligt uppfinningen löses generellt med de i kraven 1 och 2 angivna förfarandena.

In-line produktion erhålls med förfarandet i kravet 3 respektive produktionsmaskinen i kraven 11-13.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGSFIGUREN: Den enda bifogade ritningsfiguren visar schematiskt ett utföringsexempel enligt uppfinningen på en produktions linje för tillverkning av förpackningsbehållare av typen bords- förpackning. En intermittent arbetande transportör 10 som i utföringsexemplet uppbär ett antal matriser 11, var och en med innerform svarande mot den för tillverkning avsedda sammansatta förpackningsbehållaren, frammatas horisontellt i form av en ändlös bana över tvâ rullar 12, 13, varav den ena är drivande. Transportören uppbärs av ett stativ 14, i vilket ett antal bearbetningsstationer är inrättade framför, längs med, tvärs och efter transportören i dess transportriktning 15. 10 15 20 25 30 35 511 487 4 Vid ingången till transportören finns en station 16 som omfattar ett magasin 17 för ämnen av kartong eller motsva- rande avsedda att bilda den sammansatta förpackningens ytterdel eller yttertråg, varvid vart och ett av dessa ämnen normalt omfattar ett bottenväggfält och därmed samanhängande sidoväggfält. I stationen 16 ingår dessutom en applikator 18 för att på de enskilda ämnena påföra bindemedel (adhesivt ämne) i lämplig konfiguration.

Appliceringen av det adhesiva ämnet görs i en föredragen utföringsform på sådant sätt, att det adhesiva ämnet ger den färdiga förpackningsbehâllaren erforderlig stabilitet under fyllning och hantering men samtidigt möjliggör separering av innerdel och ytterdel för hand efter att produkten i behållaren förbrukats.

En inmatningsanordning 19, exempelvis försedd næd, med undertryck arbetande gripanordning, överför enskilda ämnen till en station 20 vid ingången till transportören. I stationen 20 finns en plunge-anordning 21 medelst vilken enskilda kartongämnen, eller ett antal parallellt med iläggaren 19 framatade ämnen iläggs i tillhörande matris eller matriser 11 på transportören 10. Iläggningen sker på sådant sätt att kartongämnet uppställs till en form nära den slutgiltiga form behållaren är avsedd att anta efter att den lämnar tillverkningsmaskinenu I det föredragna utföringsexemplet uppställs de enskilda ämnena med sido- väggarna icke inbördes förbundna. Dessa sålunda uppställda ytterdelämnen indexeras därefter till en iläggarstation 22, som ombesörjer inplacering av termoformade insatser eller innerdelar i de av transportören, i en eller flera rader framindexerade nmtriserna 11. I iläggaren 22 finns en plunge-anordning 23, som till en under densamma liggande matris eller matriser med däri resta ytterdelämnen stöter ner termoformade innerdelar uppburna av en roterbar karusellanordning 24. 10 15 20 25 30 35 511 487 ' 5 Dessa innerdelar tillverkas i en termoformningsstation 25 (visad schematiskt), där banformat termoplastmaterial, t.ex. polypropen, formas till enskilda innerdelar för den sammansatta förpackningsbehållaren. De just innerdelarna matas från termoformningsstationen till en buffertanordning 26, som är så inrättad med avseende på temperatur och kvarvarotid för enskilda termoformade innerdelar, att på utgången 27 från buffertanordningen, d.v.s. till iläggaren 22 det inkommer innerdelar vari genom formade termoformningen uppkomna materialspänningar väsentligen eliminerats, d.v.s. innerdelarna har relaxerats. De enskilda innerdelarnas krympningsbenägenhet är sålunda tillnärmelsevis eliminerad då de ankommer till iläggaren 22 för att av plunge-anordningen 23 nedstötas i, i matriser 11 uppresta ytterdelämnen.

Det adhesiva ämne som är pålagt dessa kartongämnen är exempelvis av den genom tryck och eliminering av vattenin- nehåll aktiverbara typen av kallförseglande ämne. I iläggarstationen 22 har detta adhesiva ämne ej aktiverats i sådan omfattning, att ytterdelen och innerdelen samman- fogas till slutgiltigt permanent tillstånd.

I en på iläggarstationen 22 följande presstation 28 sker den slutgiltiga förbindningen av innerdelen med ytterdelen med hjälp av en i förhållande till respektive matris ll centrerad, samanpressningskraft åstadkommande plunge- anordning 29, som förutom mekaniskt sammanpressning företrädesvis även har arrangemang för att med tryckmedium ansätta den termoformade, relaxerade innerdelen tillsammans med ytterdelen, och speciellt dess inbördes ej förbundna sidoväggar, mot insidan av matrisen, d.v.s. dess i över- ensstämmelse med den slutgiltiga förpackningsbehållarens form överensstämmande innerform. Genom denna anpressning "linjeras" ytterdelen upp kring den relaxerade innerdelen 10 15 20 25 30 511 487 6 under samtidig aktivering av det adhesiva ämnet i och för permanent förbindning av innerdelen och ytterdelen.

Desålundafärdigtillverkadeförpackningsbehållarnautmatas därefter till ett utmatnings- och buffertbord 30 och avlevereras till avnämare, eller för fyllning med produkt i direkt anslutning till tillverkningslinjen.

En enda specifik utföringsform av uppfinningen har be- skrivits, men avsikten är att inom ramen för de bifogade patentkraven skall inrymmas alternativa utföringsformer respektive ekvivalenta sådana. Det är sålunda t.ex. möjligt att istället för' matriser avsedda för ytterdelarna av behållaren använda det omvända arrangemanget, d.v.s. hållare av typen patriser, på vilka i tillverkningslinjen respektive under förfarandet uppbärs termoformade, relaxe- rade innerdelar på vilka kartongämnen avsedda att bilda ytterdel “linjeras" med hjälp av klämbackar eller motsva- rande anordnade som alternativ till plunge-anordningen i den på ritningen visade bearbetningsstationen 28. Även om det i utföringsexemplet angivits att det adhesiva ämnet påförs det ytterdelen bildande kartongämnet, kan i vissa applikationer det omvända gälla, d.v.s. adhesivt ämne påförs den relaxerade, termoformade innerdelen innan delarna slutgiltigt sammanfogas.

I utföringsexemplet har en termoformningsstation 25 næd buffertanordning 26 visats i direkt anslutning till produk- tionslinjen, men som alternativ är det även tänkbart att termoformningen ej behöver göras i direkt anslutning till produktionslinjen.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 40 511487 Patentkrav

1. Förfarande för att tillverka av inner- och ytterdel bestående, formstabila förpackningsbehållare, där in- nerdelen omfattar plastmaterial och är termoformad till bildande av innerbehållare, och ytterdelen omfattar kartongmaterial eller motsvarande, k ä n n e t e c k n a t av, att innerdelen termoformas i en termoformningsmaskin, att genom termoformningen i innerdelen uppkomna material- spänningar relaxeras, att ett ytterdelämne och/eller innerdelen påläggs adhesivt ämne i förutbestämt mönster, att ytterdelämnet nedförs i en matris med en mot den blivande förpackningsbehållarens form svarande innerform, att en relaxerad innerdel nedförs i nämnda matris, och att den relaxerade innerdelen och ytterdelen sammanfogas i matrisen genom aktivering av nämnda adhesiva ämne.

2. Förfarande för att tillverka av inner- och ytterdel bestående, formstabila förpackningsbehållare, där in- nerdelen omfattar plastmaterial och är termoformad till bildande av innerbehâllare, och ytterdelen» omfattar kartongmaterial eller motsvarande, k ä n n e t e c k n a t av, att innerdelen termoformas i en termoformningsmaskin, att genom termoformningen i innerdelen uppkomna materi- alspänningar relaxeras, att ett ytterdelämne och/eller innerdelen påläggs adhesivt ämne i förutbestämt mönster, att den relaxerade innerdelen uppbärs på en patris med en mot den blivande förpackningsbehållarens innerfornxsvarande form, och att den relaxerade innerdelen och ytterdelen sammanfogas på patrisen genom aktivering av nämnda adhesiva ämne.

3. Förfarande för att in-line tillverka av inner- och ytterdel bestående, formstabila förpackningsbehållare, där innerdelen omfattar plastmaterial och är termoformad till bildande av innerbehållare, och ytterdelen omfattar 10 15 20 25 30 35 511 487 8 kartongmaterial eller motsvarande, k ä n n e t e c k n a t av, att innerdelen termoformas i en termoformningsstation (25), att genom termoformningen i innerdelen uppkomna materialspänningar relaxeras i en buffertzon (26), att ett ytterdelämne påläggs adhesivt ämne i förutbestämt mönster i en applikatorstation (12), att ytterdelämnet med pålagt adhesiv nedförs i en matris (11) med en mot den blivande förpackningsbehållarens form svarande innerform, att en relaxerad innerdel nedförs i nämnda matris, och att den relaxerade innerdelen och ytterdelen sammanfogas i matrisen genom aktivering av nämnda adhesiva ämne.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att relaxeringen i buffertzonen (26) görs genom att vid förutbestämd temperatur, den termoformade kvarhålls i buffertzonen en tidsrymd tillräcklig för innerdelen eliminering av uppkomna krympspänningar.

5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att som adhesivt ämne väljs ett kallförseglande bindemedel.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att ytterdelen omfattar botten- och sidoväggfält och reses i en resningsstation (20) i nämnda matris med inbördes icke förbundna sidoväggar.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att matrisen med rest ytterdel indexeras till en iläggar- station (22), och att i denna station den relaxerade in- nerdelen iläggs i ytterdelen.

8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att matrisen med ilagd ytterdel och innerdel indexeras till en presstation (28), och att där medelst en samanpress- ningstryck utövande anordning (29) den relaxerade in- nerdelen anpressas mot den inbördes fria sidoväggar 10 15 20 25 30 35 511 487" 9 uppvisande ytterdelen, tills att denna formatmässigt antar matrisens innerform och det uppkomna trycket på det adhesiva ämnet därvid fixerar sidoväggarna i den mot matrisens inre svarande formen.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att samanpressningstrycket åstadkoms med en i förhållande till matrisen centrerad plunge och/eller tryckmedium avgivande anordning (29).

10. Förfarande enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att det adhesiva ämnet påläggs i sådant mönster och/eller mängd att innerdelen och ytterdelen hålls stabilt samman under fyllning och hante- ring av förpackningen men möjliggör separaring för hand efter förbrukning av förpackningsinnehâllet.

11. Produktionsmaskin för att in-line tillverka av inner- och ytterdel bestående, formstabila förpackningsbehållare, där innerdelen omfattar plastmaterial och är termoformad till bildande av innerbehållare, av en termoformningsstation (29) för formning av innerde- len, av en på termoformningsstationen följande buffertzon (26) för temporär lagring och relaxering av materialspän- k ä n n e t e c k n a d ningar i innerdelen, av' en applikatorstation (18) för påläggning av adhesivt ämne i förutbestämt mönster på ett ytterdelämne och/eller innerdelen, av en matrisanordning (11) næd Imfi: den blivande förpackningsbehållarens form svarande innerform, av en anordning (20; 22) för iläggning och resning av ett kartongämne i nmtrisanordningen och iläggning av den relaxerade innerdelen i det resta ämnet, och av en anordning (28) för aktivering av det adhesiva ämnet i och för sammanfogning av innerdelen och ytterdelen. 10 15 20 25 30 511487 10

12. Produktionsmaskin enligt krav ll, k ä n n e t e c k - n a d av att iläggaranordningen har medel (21) för att med inbördes icke förbundna sidoväggar resa innerdelämnet i matrisen.

13. Produktionsmaskin enligt krav 11, där matrisanordningen är utbytt mot en patrisanordning, som har medel för att uppbära den relaxerade innerdelen, och där en resnings- anordning för ytterdelämnet är inrättad kring patrisen och har nædel för anpressning av ytterdelämnet mot den av patrisen uppburna innerdelen i och för aktivering av det adhesiva ämnet.

14. Produktionsmaskin för att tillverka av inner- och ytterdel bestående, formstabila förpackningsbehållare, där innerdelen omfattar plastmaterial och är termoformad till bildande av innerbehållare, k ä n n e t e c k n a d av en matris- eller patrisanordning med mot den blivande förpackningsbehållarens form.svarande form, av en anordning för iläggning och resning av ett kartongämne i nmtris- eller patrisanordningen och applicering av en relaxerad innerdel på det resta ämnet, och av en anordning för aktivering av adhesivt ämne på inner- och/eller ytterdelen i och för samanfogning av dessa, och av att nämnda anordning för aktivering och samanfogning omfattar tryckverkan mellan innerdel och ytterdel åstadkommande medel inbegripande tryckmedium avgivande anordning och/el- ler mot mothåll verkande anordning.

15. Produktionsmaskin enligt krav 14, k ä n n e - t e c k n a d av att nämnda anordning för aktivering och sammanfogning omfattar medel åstadkommande tätning mellan ytter- och innerdel samt dessa omgivande mothåll.