DE2206616A1

DE2206616A1 - Einrichtung zum Schließen von Faltschachteln

Info

Publication number: DE2206616A1
Application number: DE19722206616
Authority: DE
Inventors: John Richard; Kearns Shaun; Swindow Wiltshire Oakley (Großbritannien)
Original assignee: The Metal Box Company Ltd., London
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1972-08-24
Also published as: CA965062A; DK128839B; IE36039B1; CH557420A; DE2206616C2; IE36039L; FI55624C; FR2126770A5; NL7201472A; US3751876A; GB1306021A; FI55624B

Description

Patentanwälte
_Dr. ing. Walter AbItZ

_Dr. Diotcr F. Morf
_Dr. A P^

11. Februar I972 40 854,

THE METAL BOX COMPANY.LIMITED 37, Baker Street, London WlA INT, England

Einrichtung zum Schliessen von Faltschachteln

Die Erfindung betrifft Verbesserungen zum Schliesser. von Faltschachteln und insbesondere zum Schliessen von Faltschachteln von der Art mit übereinander liegenden Verschlußklappen, die aneinander durch ein heißsiegelbares Material befestigt werden, das auf eine Gegenfläche der einen oder jeder Verschlußklappe jedes Verschlußklappenpaares aufgebracht ist. Das heißsiegelbare Material kann Polyäthylen oder ein Polyäthylen-Wachs-Gemisch oder irgendein anderes thermoplastisches Material sein.

Es wurde vorgeschlagen, beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 159 497, das Erweichen des heißsiegelbaren Materials dadurch zu bewirken, daß die eine Verschlußklappo zu einer Stellung gefaltet wird, in welcher die beiden Verschlußklappen einen spitzen Winkel miteinander bilden, und bei so gefalteten Klappen die Faltschachtel an einer Vorrichtung vorbeizubewogen, die ein

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rohrförmiges Element aufweist, von dem ein Teil zwischen den beiden Klappen angeordnet ist und das mit Perforationen versehen ist, aus denen erwärmte Luft auf die Klappen gerichtet wird, um das Erweichen des heißsiegelbaren Materials zu bewirken, bevor die Klappen gegeneinander gefaltet und gepreßt werden, um das Verciegeln der Klappen miteinander zu bewirken. Bei solchen Vorrihtungen müssen Mittel vorgesehen werden, die sicherstellen, daß, wenn die Maschine zum Stillstand gebracht wird, Faltschachteln, die dann zur Behandlung durch Heißluft angeordnet sind, nicht versengt'werden, was bei der erwähnten Vorrichtung dadurch geschieht, daß das rohrförmige Element aus der Bahn der Faltschachteln heraus· geschwenkt wird. Ferner wurde in der britischen Patentschrift 1 071 276 im Zusammenhang mit einem perforierten rohrförmigen Element für die Zufuhr von Heißluft zu einer Verschlußklappe, die im wesentlichen rechtwinkelig zur Klappe angeordnet ist, an welcher sie befestigt werden soll, vorgeschlagen, das Ansengen der Pappschachtel beim Anhalten der Maschine dadurch zu verhindern, daß zwischen dem rohrförmigen Element und der Heißluftquelle ein Schaltorgan angeordnet wird,das einen zwischen zwei Stellungen beweglichen Kolben aufweist. In einer dieser Stellungen ermöglicht der Kolben eine Heißluftströmung zu dem perforierten rohrförmigen Element, während in der anderen Stellung, in welche er bewegt wird, wenn die Maschine zum Stillstand gebracht wird, der Kolben die Ableitung der Heißluft aus einem Ableitrohr bewirkt.

Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Düse zur Verwendung mit einer Einrichtung für die Zufuhr von Heißluft zu Verschlußklappen, die so gefaltet werden, daß sie einen spitzen Winkel miteinander bilden, und die das gewünschte Erhitzen bei einer linearen Geschwindigkeit eines Förderers bewirken können, die min-

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destens um 50 % höher ist als es bisher bei der Verwendung von rohrförmigen Elementen, die mit Perforationen versehen waren, für möglich erachtet wurde, so daß mehr Pappschachteln je Minute verschlossen werden können, als es bei den bekannten Bauformen für möglch gehalten wurde.

Weiter soll durch die Erfindung eine Einrichtung zum Schliessen von Pappschachteln geschaffen werden, die eine verbesserte Düse besitzt und eine weniger häufige Wartung als die bekannten Vorrichtungen erfordert, bei welchen die Perforationen der' rohrförmigen Elemente häufig gereinigt und freigemacht werden müssen.

Ferner soll durch die Erfindung eine Einrichtung zum Schliessen von Faltschachteln geschaffen werden, die eine verbesserte Düse besitzt und nicht das Auswechseln von Teilen erfordert, damit die Einrichtung das Schliessen und Versiegeln gleicher Faltschachteln von verschiedener Grosse, insbesondere von Faltschachteln von verschiedenen Höhen, bewirken kann,

Erfindungsgemäß dient ein Hohlkörper für die. Zufuhr von Heißluft zu den heißsiegelbaren Flächen eines Faltschachtelklappenpaares, die so gefaltet sind, daß sie einen spitzen Winkel mit Bezug aufeinander bilden, welcher Hohlkörper durch eine langgestreckte Kammer gebildet wird, die über ein Ventil od. dgl. mit einer Heißluftquelle verbunden werden kann und eine Düse aufweist, die sich in der Längsrichtung der Kammer von dieser nach aussen erstreckt und deren von der Kammer abgekehrtes Ende geschlossen ist. Die Düse ist mit entgegengesetzten Schlitzen versehen, die sich in deren Längsrichtung erstrecken und deren Breite so gewählt ist, daß Heißluft auf bestimmte Gegenflächen der Faltschachtelklappen gerichtet wird, und die eine Längskante jeder Seite jedes Schlitzes

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wird durch das geschlossene Ende der Düse gebildet. Eine so ausgebildete Düse führt nicht nur Heißluft bestimmten Gegenflächen der Faltschachtelklappen zu, sondern gewährleistet ferner, daß Heißluft von der Düse durch die Schlitze umgelenkt und.auf die Faltschachtelklappen mit im wesentlichen den gleichen Men gen Stromgeschwindigkeiten gerichtet wird, wodurch ein optimales und zuverlässiges Erweichen des heißsiegelbaren Materials auf den Gegenflächen der Faltschachtelklappen sichergestellt wird. Der Hohlkörper hat in eine FaltschachteIschließmaschine eingebaut ferner den Vorteil, daß, wie sich aus dem nachfolgenden ergibt, die Maschine zufriedenstellend mit linearen Geschwindigkeiten betrieben werden kann, die zumindest um 50 % höher als diejenigen sind, bei welchen die gleichen Faltschachteln zufriedenstellend behandelt werden können, wenn andere Formen von Hohlkörpern für die Zufuhr von Heißluft auf die zu siegelnden Faltschachtelklappen verwendet werden.

Das der Kammer abgekehrte Ende der Düse ist durch einen Verschlußteil abgeschlossen, der zur Verringerung der Herstellungskosten an die Düse angeformt ist.

Die Kammer hat zweckmässig einen linearen Querschnitt und die Düse erstreckt sich von einer Ecke der Kammer nach aussen. Dies hat den Vorteil, daß der Hohlkörper, wenn er in eine Schließmaschine eingebaut ist, dazu verwendet werden kann, Heißluft auf die Faltschachtelklappen von Faltschachteln unterschiedlicher Höhe N/erwendet werden kann, ohne daß Teile zur Aufnahme von Faltschachteln unterschiedlicher Grosse ausgewechselt werden müssen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Hohlkörpers ist der Querschnitt der Kammer im wesentlichen dreieckig, derart, daß die konvergierenden Seiten der Kammer Heißluft

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in die Düse richten, die sich von einer Ecke der Kammer ~aus erstreckt.

Das Schaltorgan, welches die Kammer mit einer Heißluftquelle verbindet, besitzt ein Gehäuse mit einem mit der Kammer verbundenen Einlaßrohr, einem an das Gehäuse angeschlossenen Ableitrohr und einem Kolben, der im Gehäuse gleitbar und so ausgebildet ist, daß in der einen Stellung des Kolbens Heißluft in das. Einlaßrohr gelangen kann und daran gehindert wird, in das Ableitrohr einzutreten, während in einer= zweiten Stellung des Kolbens· Heißluft in das Ableitrohr gelangt und am Eintreten in das Einlaßrohr gehindert wird. Wenn der Hohlkörper und das Schaltorgan in eine Schließmaschine eingebaut sind, wird das Schaltorgan durch ein Betätigungsorgan beim Ingangsetzen und Abstellen eines Förderers betätigt, durch welchen die Faltschachteln durch die Maschine gefördert werden. Auf diese Weise erhält Heißluft beim Anlaufen des Förderers Zutritt zum Einlaßrohr, während sie in das Ableitrohr geleitet wird, wenn der Förderer abgestellt wird,

Bei einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich eine Hilfskammer in der Längsrichtung der mit der Düse versehenen Kammer, ist das Ableitrohr mit der Hilfskammer verbunden und erstreckt sich ein Auslaßrohr aus der Hilfskammer. Bei dieser Anordnung hält, wenn die Maschine abgestellt wird, die Heißluft dadurch, daß sie durch die HilfskamiTier zum Auslaßrohr geleitet wird, die Temperatur der mit der Düse versehenen Kammer auf einem solchen Wert, daß eine sofortige WiederIngangsetzung der Maschine durchgeführt werden kann, ohne daß die Düsenkammer eine Wiedererwärmung erfahren muß, bevor die Faltschachteln an dem Hohlkörper zum Siegeln vorbeigeführt werden.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand von zwei Ausfuhrungsformen nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben und zwar zeigen: -

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht der Einrichtung für die Zufuhr von Heißluft zu den he iß s ie gelbaren Flächen eines Faltschachtelklappenpaares, die so gefaltet sind, daß sie mit Bezug aufeinander einen spitzen Winkel bilden;

Fig. 2 eine teilweise auseinandergezogene schaubildliche Darstellung eines Teils von Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht'im Schnitt, aus welcher die Arbeitsweise der Einrichtung ersichtlich ist;

Fig. 4 eine teilweise auseinandergezogene schaubildliche Darstellung einer Abänderungsform der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung, und

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt, aus welcher die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung ersichtlich ist.

In Fig. 1 sind Schiebeelemente 1 ersichtlich, die von einem endlosen Förderer getragen werden, der in Form von kontinuierlich beweglichen endlosen Ketten 2 dargestellt ist, welche Schiebeelemente aufeinanderfolgend an pflugartigen ersten Falteelementen 3 vorbeibewegt werden, welche Verschlußklappen 4 (Fig. 3) in Stellungen falten,

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in welchen sie spitze Winkel mit Verschlußklappen 5 bilden, mit denen sie durch heißsiegelbares Material, welches auf die jeweiligen Verschlußklappen aufgebracht worden ist, heißgesiegelt werden sollen. Die Faltschachteln werden mit den in der beschriebenen Weise angeordneten Klappen zwischen nächfolgend näher beschriebenen Hohlkörpern hindurchgeführt, die sich in der Längsrichtung der Bahn der Faltschachteln erstrecken und dazu dienen, Heißluft auf bestimmte Gegenflächen der Klappen zu richten, um das Erweichen des heißsiegelbaren Materials zu bewirken, worauf die -Faltschachteln durch die Schiebeelemente 1 an zweiten pflugähnlichen Falteelementen 6 vorbeibewegt werden, rfie in an sich bekannter Weice die Verschlußklappen 4 gegen die Klappen 5 pressen, um das Heißsiegeln derselben miteinander zu bewirken.

Jeder Hohlkörper besteht aus einer länglichen Kammer 7, die eine Düse 8 aufweist, welche sich in der Längsrichtung der Kammer von dieser nach aussen zur Anordnung zwischen den Verschlußklappen 4, 5 erstreckt, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Düse 8 ist mit seitlich entgegengesetzten Schlitzen 9 (Fig. 3) versehen, die sich in der Längsrichtung der Düse erstrecken und deren Breite so gewählt ist, daß Heißluft auf bestimmte Gegenflächen der Verschlußklappen 4, 5 gerichtet wird. Das der Kammer 7 abgekehrte Ende der Düse 8 ist durch einen Deckel 10 abgeschlossen, der die eine Längsseite jedes Schlitzes 9 bildet und Heißluft aus der Düse 8 und durch die Schlitze 9 mit im wesentlichen gleichen Mengenstromgeschwxndigkexten umlenkt. Das abgeschlossene Ende der Düse kann beispielsweise aus einem Verschluß bestehen, der an die Düse 8 und an die Kammer 7 angegossen ist. Der Deckel 10 kann jedoch ein Element sein, das gesondert hergestellt ist und an dem abgekehrten Ende der Düse befestigt ist. Die

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Kammer 7 hat einen linearen Querschnitt und die Düse 8 .erstreckt sich von einer Ecke der Kammer 7 nach aussen. Bei"der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform hat die Kanuner im wesentlichen einen dreieckigen Querschnitt, wobei die Heißluft durch die konvergierenden Seiten der Kammer in die Düse geleitet wird.

Die Kammer 7 ist mit einer Heißluftquelle 11 (Fig. 2) durch ein Gehäuse 12 verbunden, das mit einem Einlaßrohr 13, welches mit der Kammer 7 verbunden ist, und mit einem Ableitrohr 14 versehen i.st. Im Gehäuse 12 ist ein Kolben

15 gleitbar, der mit einer öffnung 16 (Fig. 2) versehen ist, welche sich durch den Kolben erstreckt, sowie mit einer Ausnehmung 17, die durch einen in den Kolben eingefräbten flachen Teil gebildet wird. Ein Betätigungsorgan 18 (Fig. 1) greift in Einkerbungen 19 im äusseren Ende des Kolbens 15 ein und dient dazu, dem Kolben beim Anlaufen und Abstellen der Maschine eine axiale Gleitbewegung mitzuteilen. Bei laufender Maschine befindet sich die Öffnung

16 in Ausfluchtung mit dem Einlaßrohr, so daß Heißluft in das Einlaßrohr und in die Kammer 7 zur Düse 8 gelangen kann, während das Ableitrohr 14 durch den Kolben verschlossen ist. Beim Abstellen der Maschine bewegt das Betätigungsorgan 18 den Kolben axial, gesehen in Fig. 1, nach rechts, so daß der Kolben das Einlaßrohr 13 verschließt und die Ausnehmung 17 mit dem Gehäuse einen Kanal bildet, durch welchen Heißluft von der Quelle 11 durch das Ableitrohr14 strömt.

Während die Faltschachteln zwischen den Düsen 8 und an diesen vorbei bewegt werden (Fig. 1), ruht der Boden der Faltschachtel auf wassergekühlten Führungen 19 (Fig.3) auf, die mit vertikalen Führungen 20 versehen sind, welche die Verschlußklappen 5 in der vertikalen Stellung halten.

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Weitere wassergekühlte Führungen 21 halten die Verschlußklappen 4 in einem winkeligen Abstand von den Klappen 5, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Anordnung ist derart, daß, wie in Fig. 5 angegeben, die Einrichtung ohne jede Verstellung Faltschachteln 3a aufnehmen kann, die den Faltschachteln 3 ähnlich sind, jedoch eine grössere Höhe als diose haben.

Die in Fig. 4 und 5 dargestellte abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist der vorangehend beschriebenen ähnlich, jedoch ist an der Kammer 7 eine Hilfskammer 2 2 angebracht, die sich in der Längsrichtung der Kammer 7 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist das Ableitrohr 1'+ mit der Hilfskammer 22 verbunden ₃ und ein Auslaßrohr 2 3 (Fig. H) ist an die Hilfskammer 22 angeschlossen. Bei dieser Anordnung hält, wenn die Maschine abgestellt wird, die umgelenkte Heißluft durch ihren ■Durchtritt durch die Hilfskammer 22 die Temperatur der Kammer 7 und der Düse 8 auf einem solchen Wert, daß eine sofortige Wiederingangsetzung durchgeführt werden kann. Dies ist ein Vorteil, wenn die Maschine mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeitet, da es nicht erforderlich ist, die Maschine ohne Faltschachteln während eines Zeitraums zu betreiben, der ausreicht, sicherzustellen, daß die Düse wieder auf eine Temperatur erwärmt wird, die ein wirksames Erweichen des heißsiegelbaren Materials und damit ein zufriedenstellendes Schliessen der Faltschachteln gewährleisten. Ferner ist es bei dieser Ausführungsform möglich, eine angemessene Erwärmung der Düse vor dem anfänglichen Anlaufen der Maschine zu erreichen.

Bei der Verwendung von Maschinen, die mit einer erfindungsgemäKsen Einrichtung ausgerüstet ist, hat es sich als möglich erwiesen, die lineare Geschwindigkeit bei Benutzung eiper bekannten Art eines heißsiege.lbaren Mate-

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rials auf den Faltschachtelklappen auf 60 m je Minute (200 Fuß je Minute) im Vergleich zu einer Maschine zu erhöhen, bei der ein perforiertes ronrförmiges Element verwendet wird und bei gleichen Faltschachteln nur mit 30 - 36 m je Minute (100 bis 120 Fuß je Minute) betrieben werden kann. Bei Faltschachteln, die mit anderen Formen von heißsiegelbarem Material versehen waren, waren die Vergleichsergebnisse wie

Maschine mit erfindungs- Maschine mit perforierten gemässer Einrichtung rohrförmigen Elementen

90 m (300 Fuß) je Min. 55 m (180 Fuß) je Min.

75 " (250 " ) " " 40 m (130 " ) " "

90 " (300 " ) " " 60 " (200 " )' " "

60 " (200 " ) " ^M 36 " (120 " ) " "

60 " (200 " ) " " 33 " (110 " ) " "

Hieraus ergibt sich,daß es durch die Verwendung einer erfind ungsgemä ssen Einrichtung möglich ist, Faltschach te 1-Schließ- und Siegelungsmaschinen mit linearen Geschwindigkeiten zu betreiben, die zumindest um 50 % höher als diejenigen sind, bei welchen die gleichen Faltschachteln zufriedenstellend durch Maschinen geschlossen und gesiegelt werden können, die mit perforierten rohrförmigen Elementen versehen sind.

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Claims

Pat entansprüche

Hohlkörper für die Zufuhr von Heißluft zu den heißsiegelbaren Flächen eines Faltschachtelklappenpaares, die so gefaltet sind, daß sie mit Bezug aufeinander einen spitzen Winkel =bilden, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Kammer (7), die über ein Schaltorgan mit einer Heißluftquelle verbunden werden kann und eine Düse (8) aufweist, die sich in ihrer Längsrichtung und von der Kammer (7) nach aussen erstreckt und deren von der Kammer (7) abgelegenes Ende abgeschlossen ist, welche Düse (8) ferner mit entgegengesetzten Schlitzen versehen ist, die sich in der Längsrichtung der Düse erstrecken und in ihrer Breite so gewählt sind, daß Heißluft auf bestimmte Gegenflächen der Faltschachtelklappen (4, 5) gerichtet wird, wobei die eine Längsseite jedes Schlitzes (9) durch das Abschlußende der Düse gebildet wird, so daß Heißluft aus der Düse (7) durch die Schlitze (9) mit im wesentlichen gleichen Mengenstromgescnwindigkeiten umgelenkt wird.
2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Ende der Düse (8) durch einen Deckel (10) abgeschlossen ist.
3. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (7) einen linearen Querschnitt hat

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und die'Düse (8) sich von einer Ecke der Kammer nach aussen erstreckt.
4. Hohlkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (7) einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat.
5. Hohlkörper nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan ein Gehäuse (12) aufweist, das mit einem Einlaßrohr (13), welches mit der Kammer (7) verbunden ist, ferner mit einem Ableitrohr (14), das an das Gehäuse (12) angeschlossen ist, sowie mit einem Kolben (15) versehen ist, der im Gehäuse (12) gleitbar und so ausgebildet ist, daß er in seiner einen Stellung den Durchtritt von Heißluft in das Einlaßrohr (13) ermöglicht und das Ableitrohr (.14) verschließt, während der Kolben (15) in seiner zweiten Stellung das Einlaßrohr (13) verschließt und Heißluft in das Ableitrohr (14) leitet.
6. Hohlkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Hilfskammer (22) in der Längsrichtung der Kammer (7) erstreckt, das Ableitrohr Q4) mit der Hilfskammer (22) verbunden ist und ein Aus laßrohr (23) sich von der Hilfskammer (22) aus erstreckt.
7. Einrichtung zum Schliessen von Faltschachteln, auf deren Verschlußklappen ein heißsiegelbares Material

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aufgebracht worden ist, mit. Schiebeelementen, die von einem endlosen Förderer getragen werden, erste Falteelemente, die längs der Bahn des Förderers angeordnet sind und betätigt werden können, um ein Faltschachte Ik lappenpaar so zu falten, daß sie mit Bezug aufeinander einen spitzen Winkel bilden, Führungselemente, die sich in der Längsrichtung der Bahn des Förderers erstrecken und dazu dienen, das Faltschachtel-Klappenpaar in seiner erwähnten Winkelstellung zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß Heißluft auf die Faltschachtelklappen (4, 5) durch einen Hohlkörper nach Anspruch 5 oder 6 gerichtet werden kann, der Kolben (15) durch ein Kolbenbetätigungsorgan (18) beim Abstellen und Anlaufen des Förderers (2) betätigt werden kann, um den Kolben in eine Stellung zu bewegen, in welcher Heißluft in das Einlaßrohr (13) gelangen kann und das Ableitrohr (14) verschlossen ist, sowie in eine Stellung, in welcher Heißluft in das Ableitrohr (I¹O gelangen kann und das Einlaßrohr (13) verschlossen ist, und zweite Falteelernente (6) vorgesehen und betätigbar sind, um dia Faltschachtelklappen (4, 5) in Siegelungsanlage aneinander zu pressen.

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