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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Formschulter Die Herstellung
von Verkauispackungen wird bei einer bestimmten Gruppe e von Verpackungsmaschinen
mit Hilfe einer Formschulter vorgenommen. Das sich von einer Vorratsrolle abwickelnde
streifenförmige Verpackungsmaterial wird über diese Formschulter geführt und zu
einem Verpackungsschlauch geformt. Der Verpackungsschlauch wird mit dem Verpackungsgut
gefüllt und danach verschlossen bzw. zu Einzelpackungen verarbeitet.
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Es ist bereits bekannt, diese Formschultern aus vorgegossenen Materialstücken
zu fertigen. Diese Herstellungsart hat den Nach--teil, daß diese Materialstücke
mit der Hand nachgearbeitet werden müssen, um eine einwandfreie Anpassung des Materialstreifens
an die Formschulter zu erreichen. 1j7eitemhin ist die Formgebung einer Formschulter
nach einer vorgegebenen Größe des Verpakkungsschlauches schwierig, da die gewünschte
Form nur durch Nacharbeiten einer bereits grob im Modell vorliegenden Formschul-U-er
erhalten werden kann.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer Formschulter, das diese Nachteile
vermeidet, ist bereits bekannt. Bei diesem Verfahren umhüllt man einen Dorn mit
einer Hülle, die auf ihrer Außenhülle einen Klebstoff trägt, Die klebrige Hülle
wird dann mit einer biegsamen Folie derart umhüllt, daß das eine Ende der Folie
korrekt zu einem Schlauch geformt ist, während das andere
Ende der
Folie eine ebene Fläche darstellt, Die Folie entspricht somit der Form des einlaufenden
und zu einem Schlauch geformten Streifenmaterials. In die von der Folie gebildete
Tasche wird dn eine erstarrende Masse eingebracht. Nach dem Erstarren wird die biegsame
Folie und die Hülle von der gegossenen Formschulter entfernt. Dieses Verfahren hat
den Nachteil, daß ein exaktes Anliegen im Bereich der funktionswichtigen Linie,
wie beispielsweise an der Umformkante und an den Teilen der Uberlappungsuaht nur
schwer möglich is-t. Dies tritt deshalb auf, weil eine einwandfreie Haftverbindung
mit dem Dorn an diesen Stellen durch Kleben nicht eintritt. Bei einer auslaufenden
Längsnaht zum Bilden des Verpackungsschlajiches wird, wie bereits erwähnt, diirch
die notwer. dige Uberlappung der Kartonhülle, in dem Bereich der Uberlappung ebenfalls
keine exak-te Haftung an dem Dorn erreicht. Dies führt zu Abweichungen der geometrischen
Form des Kreises, den die Folie umschließt. Derartige Abweichungen werden auf die
Formscslulter übertragen und führen zu unerwünschten Spannungen in dem Verpackungsmaterial.
Allgemein kann zu diesem Verfahren noch fes-tgestellt werden, daß der erforderliche
Klebevorgang auch nachteilig ist, da immer eine besondere Klebemasse bevorratet
und das Anpassen der Folie an die Hülle entsprechend den Eigenschaften der Klebemasse
abgestimmt werden muß, Es ist schließlich noch eine Vorrichtung zum Umformen bekannt,
bei der die Führung des Verpackungsmaterials unmittelbar aus der
zu
einer kurvenförmig gestalteten Umlenkkante geformten Rohrstirnwand gebildet wird,
die dem Verpackungsmaterial im Anlauf einen dachförmigen Querschnitt verleiht. Diese
Vorrichtung bedingt jedoch, daß im Anlauf keine stärkere Neigung vorhanden ist,
da sonst im Bereich des Schnittpunktes der konvertierend verlaufenden Umformkante
in der Rohrstirnwand das Verpackungsmaterial nicht einwandfrei geführt ist. Eine
geringe Neigung des Anlaufes führt zu einer Vergrößerung der Baulänge, die sich
nicht in das Gesamtbild der Verpackungsmaschinen einfügt.
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Unabhängig von einer Vergrößerung der Baulänge treten bei Verwendung
einer derartigen Rohrstirnwand zum Formen eines Verpackungsschlauches noch weitere
Nachteile auf.
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Der Verlauf der Umformkante in der Rohrstirnwand kann nur zwischen
zwei extremen Formen gewählt werden. Wird eine gleichmäßige Querschnittsspannung
in dem Verpackungsmaterial erreicht, so tritt eine scharfe Brechung des Verpackungsmittels
in den Bereich der Rohrstirnwand auf, inden sich die verlängerten Linien der Umformkante
überschneiden. Eine Vermeidung dieser sciiarfen Brechung des Verpackungsmittels
kann nur dadurch erreicht werden, daß der Verlauf der Umformkante verändert wird.
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Diese Veranderung der Umformkante fülirt zu einer Vergrößerung der
Spannung des Verpackungstiitels im Scheitel der Rohrstirnwand, während die Randzonen
des Verpackungsmaterials span@ungsfrei über die Forikante geführt werden. Bei. spannungsfreien
Zuführen der Randzonen können dort Knittererscheinungen auftreten.
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Die Erfindung bezweckt, das Herstellen einer Formschulter zu vereinfachen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren zum Herstellen
einer Formschulter zu schaffen, bei dem die errechnete Umformkante genau auf die
Formschulter übertragen werden kann, wobei die erforderlichen Verfahrensschritte
den Arbeitsbedingungen eines Maschinenbaubetriebes weitgehend angepaßt sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß an
einer Stirnseite eines metallischen Hohlzylinders, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser
des Verpackungsschlauches entspricht, eine vorgegebene Umformkante abgearbeitet
wird und ein auf der gleichen Umformkante vorgefalteter und abgewinkelter Mantel
aus biegsamen Material derart in den Hohlzylinder eingeführt und durch einen Dorn
formschlüssig an die Innenwand des Hohlzylinders gelegt wird, daß die beiden Umformkanten
deckungsgleich aufeinander zu liegen kommen, wobei die von den aus dem Zylinder
ragenden Flächen des biegsamen Mantels umschlossenen Hohlräume mit einer nach dem
Einfüllen erstarrenden Masse gefüllt werden.
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Das Abarbeiten der Umformkante an der Stirnseite des Hohlzylinders
kann vorteilhaft mit Hilfe einer Werkzeugmaschine vorgenommen werden, während sich
das Einführen des biegsamen Mantels in den Hohlzylinder sowie das Ausgießen ohne
Schwierigkeiten mit den in einem Maschinenbaubetrieb gegebenen Bedingungen durchführen
läßt. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die Umformkante der
Formschulter verschleißfest aus Metall ausgebildet ist. Im Bereich der funktionswichtigen
Linien wird
eine genaue formgerechte Ausbildung der Formschulter
erreicht, da diese in dem metallischen Hohlzylinder ausgearbeitet sind.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf Grundlage einer errechneten
Umformkante Formschultern hergestellt werden, ohne daß besondere Meßwerte von einer
vorliegenden Formschulter abgenommen werden müssen.
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Das Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem
Hohlzylinder ragende, abgeschrägt verlaufende Anlauf fläche des Mantels aus biegsamen
Material, die durch das Vorfalten auf der Umformkante eine flügelähnliche Form erhält,
durch Andrücken in Richtung des Hohlzylinders vor dem Ausgießen korrigiert wird,
Damit wird der Anlaufwinkel des VerpackAngsmaterials verkleinert, so daß die Baugröße
der Verpackungsmaschine klein gehalten werden kann. Durch die Ausarbeitung der für
die Uberlappung der Längsnaht erforderlichen Falzungen in der :'wand des Hohlzylinders,
ergeben sich vor-Ueilhaft schmale Faltzungen, die die kreisförmige Farm des Verpackungsschlauches
weitgehend bestehen lassen. Vorteilhaft kann der in den Hohlzylinder eingeführte,
vorgefaltete Mantel aus mit Silikonöl imprägniertem Karton hergestellt und die für
die Befestigung der Formschulter benötigten Verbindungsteile an der freien Stirnseite
des Hohlzylinders befestigt werden. Zum Herstellen dieser Formschulter nach dem
beschriebenen Verfahren läßt sich günstig eine Vorrichtung verwenden,
die
gekennzeichnet ist durch einen auf einer Grundplatte befestigten Dorn zum Aufstecken
des Hohlzylinders einschließlich des in den Hohlzylinder eingetührten biegsamen
Materials mit der Umformkante nach unten, dessen freies Ende eine Glokke zum Befestigen
des Hohlzylinders auf dem Dorn aufweist und neben dem auf der Grundplatte eine auf
einen Gestell verstellbar gelagerte schräge Aufnahmeplatte zum Auflegen der aus
dem Hohlzylinder ragenden schrägen Anlauffläche des Mantels angeordnet ist.
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Diese Vorrichtung stützt die vorgefertigte Form zum Ausgießen und
es ist mit dieser Vorrichtung auch möglich, durch Verstellen der Aufnahmeplatte
den Winkel der Anlauffläche des Mantels zu korrigieren.
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In der Zeichnung ist das Verfahren zur Herstellung einer Formschulter
in einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1: eine entsprechend den Abmessungen der Fornschulter
vorgeformte Kartonhülle.
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Fig. 2: einen der Größe der Kartonhülle entsprechenden metallischen
Hohlzylinder mit einer abgearbeiteten Umformkante.
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Fig. 3: eine Vorrichtung zum Herstellen der Formschulter im Schnitt.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zuerst notwendig und auch
vorteilhaft, nach der vorliegenden Größe des Verpackungsschlauches eine Umformerlinie
zu erarbeiten, die den
Bedingungen der Umformung des Verpackungsmittels
in einen Schlauch am besten entspricht. Diese Umformerlinie kann gleich auf dem
Karton konstruiert werden, der später zur Formgebung der Formschulter verwendet
wird. Die Breite des Kartons entspricht dem Umfang des Durchmessers des Verpackungsschlauches
einschließlich der vorgesehenen Uberlappung für die Längsnaht.
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Die Konstruktion der Umformerlinie kann auf verschiedene Art vorgenommen
werden. Bewährt hat sich dabei eine methode, bei der diese Umfornerlinie mit Hilfe
von Kreisbogen konstruiert wird. Die Konstruktion der Umformerlinie ist nicht Gegenstand
der Erfindung, so daß auf weitere Erläuterungen dieser Konstruktion verzichtet wird.
Die auf dem Karton vorgezeichnete Umformerlinie wird dann mit einem scharfen Gegenstand
vorgerissen.
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Der Karton wird nun so vorgefaltet, daß die in der Fig. 1 gezeigte
FDrmschulter aus Karton entsteht. Die auf dem Karton konstruierte Umformerlinie
bildet in der vorgefalteten Kartonhülle die Umformkante 3. Die gleiche Umformkante
wird an einer Stirnseite eines metallischen Hohlzylinders 2 abgearbeitet, dessen
Innendurchmesser dem Durchmesser des Verpackungsschlauches entspricht. Vorteilhaft
kann diese Umformkante mittels einer Werkze@gmaschine durch Abspanen an dem zylindrischen
Hohlzylinder 2 hergestellt werden. Die vorge altete Kartonhülle 1 wird nun derart
in den mit der Umformkante versehenen Hohlzylinder 2 eingeführt, daß die beiden
Umformkanten deckungsgleich aufeinander zu liegen kommen.
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Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Formschulter bedient man sich
vorteilhaft der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung. Die weiteren Verfahrensschritte
werden daher in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben. Diese Vorrichtung besteht
im wesentlichen aus einer Grundplatte 4, auf der ein Dorn 5 befestigt ist-, der
zum Aufstecken des Hohlzylinders 2 eingeführten vorgeformten Kartonhülle 1 dient.
Neben dem Dorn 5 ist auf der Grundplatte 4 ein Gestell 6 befestigt, an dessen freiem
Ende eine schräge Aufnahmeplatte 7 verstellbar gelagert ist. Diese Aufnahmeplatte
7 nimmt die aus dem Hohlzylinder 2 ragende schräge Fläche der Kartonhülle auf. Das
obere Ende der Aufnahmeplatte 7 weist noch eine Klemmleiste 8 auf, die bestimmt
ist, das freie Ende der Kartonhülle 1 zu halten. Die Vorrichtung wird vervollständigt
durch eine Glocke 9, die auf dem freien Ende des Dornes 5 aufliegt und über den
aufgesteckten Hohlzylinder 2 greift, um diesen zu halten. Die weiteren Verfahrensschritte
zur Herstellung der Formschulter sind wie folgt: Der metallische Hohlzylinder 2
einschließlich der in diesen eingeführten vorgefalteten Kartonhülle wird mit der
Umformkante 3 nach unten auf den Dorn 5 aufgesteckt, Danach wird die Glocke 9 über
das freie Ende des Domes 5 gestülpt und der Hohlzylinder an die Glocke 9 befestigt.
Der Hohlzylinder 2 sowie die Karton hülle 1 werden damit in ihrer dargestellten
Lage gehalten. Die aus dem Hohlzylinder 2 ragende abgeschrägt verlaufende Fläche
10 der Kartonhülle 1 liegt dabei auf der Aufnahmeplatte 7 auf.
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Diese schräg verlaufende Fläche 10 der Kartonhülle 1, die der Anlauffläche
des von der Vorratsrolle kommenden Verpackungsmittels entspricht, kann nun dadurch
korrigiert werden, daß der Neigungswinkel der Aufnahmeplatte 7 verändert wird. Dadurch
wird der Anlaufwinkel der Packstoffbahn klein gehal-ten und somit die Baugröße der
Verpackungsmaschine günstig beeinflußt. Das Ende dieser schrägen Fläche der Kartonhülle
1 wird dann mittels der Klemmleiste 8 auf der Auflageplatte 7 befestigt. Die von
den Flächen der Kartonhülle 1 und dem mantel des Hohlzylinders 2 umschlossenen Hohlräume
können nun mit einer nach dem Einfüllen erstarrenden Masse gefüllt werden. Vorzugsweise
finden dafür Kunststoffe Verwendung. Nachdem diese Masse erstarrt ist, wird der
Hohlzylinder 2 mit der Kartonhülle 1 und der erstarrten Masse von dem Dorn abgezogen
und nach Entfernen der Kartonhülle 1 ist die Formschulter fertiggestellt.
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Die für die Überlappung der Längsnaht erforderlichen Faltzungen im
Schnittpunkt der konvertierend verlaufenden Umformkante sind in dem Hohlzylinder
2 ausgearbeitet worden. Auf Grund der Struktur des Materials des metallischen Hohlzylinders
2 können diese Fal-t;zungen schmal gehalten werden, so daß der kreisförmige Querschnitt
des Verpackungsschlauches erhalten bleibt. Die für die Befestigung der Formschulter
benötigten Verbindungsteile an dem Hohlzylinder 2 werden vor dem Ausgießen befestigt.