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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Faltkartons aus flachen Pappkartonzuschnitten mit Innenbeutel, die eine Anzahl aneinander liegender Seitenfelder und an den Enden der Felder eine Anzahl von Endlaschen aufweisen, bei welchem Klebstoff auf bestimmte Felder und Laschen der aufeinanderfolgenden Zuschnitte aufgebracht wird, wobei die Zuschnitte tangential und der Länge nach unter einen rotierenden Zylinder geführt werden, eine flach liegende, schweissfähige, schlauchförmige, flexible Bahn, deren Breite geringer ist als die halbe Breite der Zuschnitte, kontinuierlich und der Länge nach um den Umfang des Zylinders geführt wird, die Bahn auf dem Zylinder durch querverlaufende Schnitte in aufeinanderfolgende schlauchförmige Beutel getrennt wird,
die Beutel der Reihe nach um den Zylinder geführt werden und hierauf die Beutel von dem Zylinder mit ihrer einen Oberfläche flach gegen die bestimmten, mit Klebstoff versehenen Feldern und Laschen aufeinanderfolgender, den Zylinder passierenden Zuschnitte gebracht und darauffolgend oder zu einem späteren Zeitpunkt die verbleibenden Felder mit Klebstoff versehen und durch Falten in eine klebende Berührung miteinander und mit andern Oberflächen der Beutel gebracht werden, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es sind verschiedene derartige Verfahren bekanntgeworden, (vgl. GB-PS Nr. 1000761 und US-PS Nr. 3, 142, 231) die jedoch nur beschränkt zu verwirklichen waren, da sich Probleme bezüglich einer ökonomischen Herstellung, des Zusammenbaues und der Abdichtung der Kartons bei der Produktion mit hoher Geschwindigkeit ergeben. Gerade eine hohe Herstellungsgeschwindigkeit ist jedoch in den meisten Bereichen der Verpackungsindustrie eine ökonomische Notwendigkeit. Des weiteren ergaben sich Schwierigkeiten bei der Ausgabe des flüssigen Inhaltes. Vor allem werden Faltkartons erforderlich, bei welchen ein flexibler Beutel, dessen Abmessungen oft jene des Kartonzuschnittes übertreffen, auf dem letzteren genau fixiert werden muss. Die Anordnung der mit Klebstoff behandelten Flächen auf dem Zuschnitt ist überdies verhältnismässig komplex.
Die bekannten Herstellungsverfahren für Faltkartons mit Einlagen entsprechen den skizzierten Erfordernissen nicht, und es ist somit ein Ziel der Erfindung, ein geeignetes Herstellungsverfahren zu schaffen.
Dieses Ziel lässt sich mit einem Verfahren erreichen, bei welchem erfindungsgemäss die schlauchförmige Bahn auf dem Zylinder querverlaufend in Abständen heissgeschweisst wird und dass die querverlaufenden Schnitte in Nähe der verschweissten Enden angebracht werden, so dass Beutel mit einem offenen und einem geschlossenen Ende gebildet werden.
Die Erfindung ermöglicht es, flexible, ein Minimum an Nahtstellen aufweisende Beutel genau auf die Kartonzuschnitte zu legen, die in beliebiger Anordnung mit Klebstoff versehen sein können. Im besonderen können die Beutel einfach und genau auf die Zuschnitte aufgebracht werden.
Durch die Kombination der Verfahrenssehritte"Sehweissen"mit"Schneiden"gelang es überraschenderweise, eine Anzahl der bisher vorliegenden Probleme zu beseitigen. So ist es erstmals möglich, mittels einer rotierenden Einrichtung Beutel zu formen und auf Zuschnitte in vorgegebener Lage aufzubringen, ohne dass das verschweisste Beutelende beim Aufrichten des Kartons stört. Von der Übereinstimmung der Rotation des Zylinders mit der Zuführung der Zuschnitte abgesehen, sind keine aufwendigen Einrichtungen zur Registerhaltung erforderlich.
Es ist vorteilhaft, wenn die Beutel, deren Länge kleiner als jene der Zuschnitte gewählt wird, auf die Zuschnitte in Längsrichtung nicht über deren Endkanten vorstehend gelegt werden. Bei den bekannten Verfahren wurde nämlich ein Beutelende während des Aufrichtens des Kartons verschweisst.
Aus diesem Grund musste der Beutel zumindest an einem Ende über den Zuschnitt vorstehend, was die Bearbeitung in schnellaufenden Maschinen sehr erschwerte. Nun ist es ohne weiteres möglich, die Beutellänge geringer zu wählen als die Länge der Zuschnitte.
Weiters ist es zweckmässig, wenn die Zuführung der an einem Ende verschweissten Beutel zu den Zuschnitten zeitlich gesteuert ist, wobei die verschweissten Enden der Beutel die Enden der aneinandergrenzenden Felder um eine Strecke überlappen, die zumindest die Hälfte der Diagonale einer Endfläche des zusammengesetzten Kartons beträgt.
Auch ist es empfehlenswert, wenn die Bahn entlang benachbarter aber nicht zusammenfallender Linien auf dem Zylinder geschweisst und getrennt wird, u. zw. durch das Zusammenwirken eines Balkens des Zylinders mit einem benachbart liegenden, gegenläufig rotierenden Zylinder, der ein Messer und ein Schweisselement trägt.
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Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignet sich besonders eine Vorrichtung, mit einer Zufuhreinrichtung für aufeinanderfolgende Kartonzuschnitte, die benachbarte Seitenfelder und von den Enden dieser Felder abstehende Laschen aufweisen, mit einer Fördereinrichtung, um die Zuschnitte längs einer Bahn weiterzuführen, mit einer Klebstoffaufbringeinrichtung in Nähe dieser Bahn, um vorbestimmte Klebstoffmengen auf bestimmte Felder und zugeordnete Laschen der Zuschnitte aufzubringen, sowie mit einer Einrichtung zum Aufbringen von Innenbeutel auf die Zuschnitte, wobei die Förder- einrichtung die Zuschnitte in ihrer Längsrichtung transportiert und die Einrichtung zum Aufbringen der Beutel einen tangential und quer zur Bahn angeordneten Aufbringzylinder aufweist, mit einer Zustelleinrichtung zur Zuführung einer Bahn von kontinuierlichem,
flachliegenden und schlauchförmigen Beutelmaterial an den Umfang des Aufbringzylinders, mit einer querliegenden, dem Zylinder zugeordneten
Schneideinrichtung, welche aufeinanderfolgende, die Beutel bildende Teilstücke der Bahn abschneidet, sowie mit einer Einrichtung um die Teilstücke an dem Austragzylinder während dessen Rotation zu halten und tangential zu den Zuschnitten zu bringen, wobei die Arbeitsabläufe der Fördereinrichtung, der Zustellvorrichtung und der Schneideeinrichtung synchronisiert und aufeinander abgestimmt sind, so dass die Teilstücke die auf bestimmte Felder und Laschen aufgebrachten Klebstoffbereiche überdecken, und zu beiden Seiten der für die Beutel vorgesehenen Teilstücke weitere Felder und Laschen vorragen,
bei welcher erfindungsgemäss der Schneideinrichtung querverlaufend eine Schweisseinrichtung zugeordnet ist, durch welche die abgeschnittenen Teilstücke der Bahn zu an einem Ende offenen Beuteln verschweisst werden. Hiebei ist es zweckmässig, wenn die Schweisseinrichtung benachbart zu der Schneideinrichtung an einem mit dem Aufbringzylinder zusammenwirkenden, gegenläufig rotierenden Zylinder angeordnet ist.
Die Erfindung ist im folgenden samt ihren Vorteilen an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist. Es zeigen : Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf Pappkartonzuschnitte, zur Herstellung von Beuteln aus einem schlauchförmigen flexiblen Material und zum Zusammensetzen der Zuschnitte und der Beutel, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 3 schematisch das Falten und Kleben der Beutel und Zuschnitte bei der Herstellung eines Kartons.
Die aus den Zeichnungen ersichtlichen Kartonzuschnitte --10-- bestehen jeweils aus einem Blatt Pappe (dieser Ausdruck soll im folgenden sowohl gewöhnlich Pappe als auch Wellpappe einschliessen), welches zugeschnitten und in einer nicht gezeigten Form mit Faltlinien versehen wurde. Der Pappzuschnitt weist vier rechteckige, die Seitenflächen des späteren Kartons bildende Felder--11, 12,13 und 14-sowie über beide Enden der Felder vorstehende Laschen auf, welche an dem fertigen Karton dessen flache obere und untere Endabschnitte verschliessen. So ist das Feld --14-- entlang seiner freien Kante mit einer Lasche --14c-- versehen. Es versteht sich, dass-abgesehen von gewissen Grundmerkmalen - die genaue Form der Zuschnitte nicht Gegenstand der Erfindung ist,
und die speziellen Ausführungen der Zuschnitte und des Faltkartons nur beispielsweise und zur Illustration gezeigt sind.
Während der Herstellung der Zuschnitte zu Faltkartons, werden gewisse Abschnitte mit Klebstoff versehen. Die Anordnung dieser Abschnitte hängt dabei weitgehend von der Form und dem späteren Verwendungszweck der Kartons ab. Bei der gezeigten Ausführungsform werden die mittleren Felder --12 und 13-- jedes Zuschnittes-10-- mit einem ersten, der Breite nach verlaufenden Klebstoffstreifen --20-versehen, welcher sich in jenem Bereich erstreckt, der späterhin das obere Ende des Kartons bildet. In gleicher Weise erstreckt sich ein anderer derartiger Klebstoffstreifen --21-- im Bereich des andern Endes.
Der Streifen-20-- kreuzt die später eine Kante des fertigen Kartons bildende Biegekante zwischen den Feldern --12 und 13--. Überdies werden bestimmte Laschen mit verschiedenen Klebstoffpunkten bzw.
-bereichen bereichen --33-- versehen.
In einem späteren Stadium des Herstellungsverfahrens wird ein flexibler Einlagebeutel --30-- flach auf den Zuschnitt --10-- über die Klebstoffstreifen-20, 21-gelegt, an welchen er anhaftet. Dies ist in Fig. 1 rechts bzw. in Fig. 3 links erkenntlich gemacht. Der gezeigte Einlagebeutel kann etwa aus transparentem Polyäthylen bestehen, wobei er an einem Ende eine quer verlaufende Schweissnaht-31- aufweist und an seinem andern Ende --32-- offen ist. Das Beutelmaterial wird verständlicherweise dem einzuschliessenden Inhalt, einer Flüssigkeit, Granulat od. dgl. entsprechend gewählt. Der Beutel wird, wie schon erwähnt, über die zentralen Felder --12 und 13-- gelegt, wobei er sich im flachen Zustand genau über die ganze Breite dieser Felder und über die Enden der Felder hinaus auf die angrenzenden Laschen erstreckt.
Die Längsabmessung zwischen der Naht --31-- und dem Klebstoff streifen-20- (der mit den
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oberen Enden der Felder --12 und 13--zusammenfällt) soll zumindest halb so lang sein, wie die Diagonale des zusammengesetzten Kartons. Das andere Ende --32-- des Beutels soll sich genügend weit über den Klebstoffstreifen-21-- hinaus erstrecken, so dass eine genügende Materialmenge verbleibt, um das Ende - des gefüllten Beutels verschliessen zu können. Die Klebstoffpunkte --33-- auf den Laschen sorgen für ein Festhaften des Beutels.
Eine Vorrichtung zur Herstellung der Faltkartons ist der Fig. 1 zu entnehmen. Entsprechend zugeschnittene und mit Biegekanten versehene Zuschnitte --10-- sind in einem Kasten --34-- gestapelt, von wo sie mittels eines rotierenden Zustellzylinders --35-- bekannter Bauart der Reihe nach und in vorbestimmter Ausrichtung auf ein Förderband --36-- abgelegt werden. Die Zuschnitte laufen unter einer rotierenden Klebstoffaufbringevorrichtung-37-durch, welche die Klebstoffstreifen-20, 21-und die Klebstoffpunkte --33-- auf die Zuschnitte aufbringt. Hiezu dienen beispielsweise Erhebungen --20', 21', 33'-- (Fig. 2), die aus einem Trog --38-- über Rollen --39, 40-- mit Klebstoff versehen werden.
Die Zuschnitte laufen mit dem Klebstoffstreifen --20-- voran, unter einem rotierenden Aufbring- zylinder --41-- einer Vorrichtung --42-- durch, welche die Beutel --30-- herstellt und sie genau ausgerichtet auf die Zuschnitte aufbringt. Um die Zuschnitte auf dem Förderband --36-- zu halten, kann dieses perforiert sein und oberhalb eines nicht gezeigten Unterdruckkastens liegen. Die Vorrichtung - ist grundsätzlich eine bekannte Maschine, die zum Anbringen von Fensterfolien auf mit Ausschnitten versehenen Kartonzuschnitten dient. Sie weist allerdings einige wesentliche, nachstehend erläuterte Abänderungen auf.
Von einer Vorratsrolle --43-- läuft eine nahtlose, schlauchförmige Bahn --30'-ab ; sie läuft in festgelegter Weise über angetriebene Zustellrollen --44-- und über eine passive Rolle --45-- sowie um eine Pendelrolle --46-- auf den Aufbringzylinder --41--. Dieser Zylinder ist mit einer Perforierung --41a-- versehen und in seinem Innenraum kann über eine Leitung --41b-- ein Unterdruck aufrechterhalten werden. Dadurch kann die Bahn ohne Faltenbildung an dem Zylinder-41festhaften. (Zur Vereinfachung ist die Perforierung --4la-- in Fig. 2 nicht dargestellt). Aber auch elektrostatische Eigenschaften der Bahn --30'-- können ihr Festhaften an dem Zylinder begünstigen.
Oberhalb des Aufbringzylinders ist ein rotierender Zylinder --47-- angeordnet, auf welchem, an Ringen - festgehalten, ein vorstehendes Messer als Schneideinrichtung --49-- und ein elektrisch beheizter Balken als Teil der Schweiss ein richtung --50-- angeordnet sind. Das Messer --49-- und der Balken-50- fallen bei jeder Umdrehung des Zylinders mit einem Gegenbalken --51-- als Teil der Schweisseinrichtung des Aufbringzylinders zusammen. Die Bahn --30'-- wird zwischen die Zylinder --41, 47-- geführt und das Messer --49-- trennt die Bahn --30'-- (hiebei wird das offene Ende des Beutels --30-- gebildet).
Im wesentlichen gleichzeitig bildet der beheizte Balken --50-- die quer verlaufende Schweissnaht-31-, die in einer geraden Linie knapp hinter der Trennstelle verläuft. Als Alternative zu dem beheizten Balken - kann die schlauchförmige Bahn, schon bevor sie auf die Vorrats rolle --43-- gewickelt wird, mit quer verlaufenden, in Abstand voneinander liegenden Schweissstellen-31-- versehen werden. Das Messer - trennt dann die Bahn nahe dieser Schweissstellen.
Um sicherzustellen, dass aufeinanderfolgende Beutel den gleichen Abstand wie auf dem Förderband --36-- aufeinanderfolgende Abschnitte haben, schwingt, nachdem ein Beutel mittels des Messers --49-- von der Bahn --30'-- getrennt ist, die Pendelrolle --46-- in eine strichliert eingezeichnete Lage --46'-- und zieht hiebei das verschweisste, freie Ende der Bahn --30'-- von dem abgetrennten Ende des eben fertiggestellten Beutels --30-- weg. Die Verschwenkbewegung wird von einem Nocken --53-- des Zylinders --47-- abgeleitet, der mit einer Rolle - zusammenwirkt. Die Rolle --52-- und die Pendelrolle --46-- sind an den entgegengesetzten Enden eines Kipphebels --54-- gelagert, der um die Achse der passiven Rolle --45-- verschwenken kann.
Bei jeder Umdrehung des Zylinders --47-- wird eine Beutellänge hergestellt. Die Beutel wandern nun-mit ihren verschlossenen Enden voran-weiter. Der Vorschub der Zuschnitte ist mit der Arbeit der Klebstoffaufbringvorrichtung und mit der Herstellung der Beutel so synchronisiert, dass die an der Unterseite des Aufbringzylinders transportierten Beutel in der in Fig. 2 gezeigten Weise gegen die Klebstoffstreifen-20, 21-und die Klebstoffpunkte-33-der Zuschnitte-10-gepresst werden. Da die von den Beuteln bedeckten Klebstoff streifen-und Punkte-20, 21 bzw. 33-- die einzigen mit Klebstoff versehenen Flächen der Zuschnitte sind, kommt kein Klebstoff mit an den Zuschnitten angreifenden Maschinenteilen in Berührung.
Entsprechend der später folgenden Zusammensetz- und Füllvorgänge des Kartons können die Beutel auch an beiden Enden offen gelassen und erst später verschweisst werden. In
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diesem Fall wird der Verschweissungsschritt fortgelassen, wobei der beheizte Balken entweder entfernt oder nicht aktiviert ist.
Die Vorrichtung --42-- kann pro Umdrehung des Zylinders --41-- einen Beutel --30-- auf einen Zuschnitt --10-- aufbringen. Die Vorrichtung kann auf Grund ihrer Arbeitsbreite auch von zwei Spulen parallel ablaufende Bahnen --30'-- sowie zwei parallel laufende Linien von Kartonzuschnitten gleichzeitig verarbeiten, so dass die Produktionsleistung verdoppelt werden kann, und man einen Ausstoss von sechstausend Faltkartoneinheiten pro Stunde erreicht. Diese flachen Einheiten weisen keine freien Klebstoffbereiche auf und können bei Bedarf gestapelt und weiteren Arbeitsschritten zugeführt werden.
Die Einheiten können aber auch, wie in Fig. 3 angedeutet, zu Kartons gefaltet werden. In diesem Fall können natürlich zusätzliche, nicht sofort von dem Beutel bedeckte Klebstoffbereiche oder-punkte vorgesehen und bei Bedarf von der Aufbringvorrichtung --37-- hergestellt werden.
Der Fig. 3 ist die Arbeitsweise einer herkömmlichen, geradlinigen Falt-und Klebemaschine zu
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sodann wieder in ihre Ausgangsposition gebracht. Eine Klebevorrichtung, beispielsweise Rollen --51--, bringt Klebstoffstreifen-60 und 61-- auf die Oberseite (falls diese noch nicht behandelt ist) und auf die Unterseite der Lasche --14c--.
Falls weitere Klebstoffbereiche oder -punkte --59-- erforderlich sind, können sie mittels eines nichtgezeigten Klebstoffbetupfers auf die Endlaschen der Felder --11 und 14-- aufgebracht werden, soferne dieser Vorgang nicht bereits von der Aufbringevorrichtung-37-- durchgeführt wurde. Beim Zusammenstellen des Kartons wird als erster Schritt das Feld --14-- mit dem Flansch --14c-- über den flachen Beutel --30-- geklappt, so dass der Klebstoffstreifen --60-- auf der Unterseite der Lasche --14c-- an dem Beutel --30-- anhaftet, ebenso wie die Klebstoffpunkte --59--. Wenn sich die Lasche --14c-- in der in Fig. 2 an dem zweiten Zuschnitt von links gezeigten Position befindet, wird die andere Seite der Lasche --14c-- mit einem Klebstoffstreifen versehen.
Das Feld --11-- wird sodann umgefaltet, wie dies an dem Zuschnitt ganz links in Fig. 3 gezeigt ist, so dass es auf den Klebstoffstreifen --61-- der Lasche --14c-- zu liegen kommt und an dieser anhaftet. Nach diesem Schritt können die Kartons zur weiteren Verwendung aufbewahrt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Faltkartons aus flachen Pappkartonzuschnitten mit Innenbeutel, die eine Anzahl aneinanderliegender Seitenfelder und an den Enden der Felder eine Anzahl von Endlaschen aufweisen, bei welchem Klebstoff auf bestimmte Felder und Laschen, der aufeinanderfolgenden Zuschnitte aufgebracht wird, wobei die Zuschnitte tangential und der Länge nach unter einen rotierenden Zylinder geführt werden, eine flach liegende, schweissfähige, schlauchförmige, flexible Bahn, deren Breite geringer ist als die halbe Breite der Zuschnitte, kontinuierlich und der Länge nach um den Umfang des Zylinders geführt wird, die Bahn auf dem Zylinder durch querverlaufende Schnitte in aufeinanderfolgende schlauchförmige Beutel getrennt wird,
die Beutel der Reihe nach um den Zylinder geführt werden und hierauf die Beutel von dem Zylinder mit ihrer einen Oberfläche flach gegen die bestimmten, mit Klebstoff versehenen Feldern und Laschen aufeinanderfolgender, den Zylinder passierender Zuschnitte gebracht und darauffolgend oder zu einem späteren Zeitpunkt die verbleibenden Felder mit Klebstoff versehen und durch Falten, in eine klebende Berührung miteinander und mit andern Oberflächen der Beutel gebracht
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querverlaufend in Abständen heissgeschweisst wird, und dass die querverlaufenden Schnitte in Nähe der verschweissten Enden angebracht werden, so dass Beutel mit einem offenen und einem geschlossenen Ende gebildet werden.