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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verpackungsbehälter. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf einen Verpackungsbehälter mit
selbstgeformten Endverschlüssen,
die aus einem einzigen Materialstück hergestellt sind.
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Die
Verpackung von länglichen
Gegenständen
nimmt viele Formen an. Eine Ausführung
enthält ein
Paar oberer und unterer U-förmiger
Kanäle
aus laminierter Wellpappe, die so konfiguriert sind, dass einer
in den anderen passt. Die meisten auf diese Weise hergestellten
Verpackungen erfordern getrennte Endverschlüsse oder Kappen, die in der
Regel aus Pappe oder Holz hergestellt sind. Diese Kappen werden
im Allgemeinen an daran angrenzende Verpackungswände gestapelt. Diese Methode
erfordert nicht nur eine engtolerierte Herstellung, sondern sie
ist auch sehr mühselig
hinsichtlich der Installation und kann aufgrund von nicht vollständig geformten oder
falsch positionierten Stapeln zu einer Beschädigung des Inhalts führen.
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Die
FR 2642404 offenbart eine
Verpackung mit einem selbstklebenden Verschluss.
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Bei
einer anderen Verpackungsbehälterart weist
einer der oberen oder unteren U-förmigen Kanäle eine in gegenüberliegende
Seitenwände
des „U" geschnittene Kerbe
auf, so dass der „U"-Teil in einem Winkel
von 90 Grad umgefaltet werden kann. Bei solch einer Konfiguration
werden die Kanalenden durch den gefalteten Basisteil und die Seitenwände des „U", die über benachbarte
Seitenwände
gefaltet sind, geschlossen. Zur Abdichtung solch einer Verpackung
muss ein band- oder anderes streifenförmiges Klebstoffdichtungsmittel über die
Klappen hinweg angeordnet werden, die dann über die benachbarten Seitenwände gefaltet
werden. Obgleich solch eine Dichtung hergestellt werden kann, können jedoch
an der Verbindungsstelle des umgefalteten Basisteils und des Abdeckteils Öffnungen
verbleiben, die die Verpackung schwächen. Die Ausführung wird
in der US-PS 4,976,374 offenbart, auf die hiermit Bezug genommen
wird.
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Bei
einem anderen bereits bestehenden Verpackungsbehälter, der in der US-PS 6,382,447
offenbart wird, werden die oben angeführten Probleme durch Bereitstellung
eines Verpackungsbehälters
gelöst,
in dem der gesamte Endverschluss aus dem Verpackungsmaterial selbst
hergestellt ist. Die Basiseinheit des Behälters, die die Endverschlüsse für den Verpackungsbehälter bildet,
weist Gehrungsecken auf. Diese Gehrungsecken erfordern komplexes
Ausstanzen mit verspiegelten Werkzeugen und zwingend erforderliches
Festbinden an bestimmten Positionen, um die Gehrungsklappen festzuhalten.
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Demgemäß besteht
Bedarf an einem einstückigen
Verpackungsbehälter
ohne Gehrungen, bei dem alle Endverschlüsse aus dem Verpackungsmaterial
selbst hergestellt sind. Wünschenswerterweise treffen
sich die Endverschlüsse
des Behälters
oder überlappen
sich entlang dem Hauptkörperteil
des Behälters,
wodurch ein hoher Grad an Formfestigkeit und Stabilität der Verpackung
bereitgestellt wird, während
nur ein mittleres Dichtungsband erforderlich ist. Solch eine Konfiguration
lässt keine
Spalten an seinen Verschlussstellen zu. Besonders wünschenswert
kann der Behälter
einfach durch Herstellung von zwei geraden Sägeschnitten an jedem Verpackungsende
hergestellt werden.
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Ein
Verpackungsbehälter
enthält
eine vorgefertigte, starre Einheit mit U-förmigem Querschnitt, die einen
Hauptkörperteil
mit einer allgemein flachen Bodenwand und gegenüberliegenden Seitenwänden aufweist.
Die Einheit bildet zwei Endverschlüsse an jedem Ende des Verpackungsbehälters. Jeder
Endverschluss besteht aus einem ersten Verschlussfeld, das sich
von einem Ende des Hauptkörperteils
erstreckt und daran angrenzt, und einem zweiten Verschlussfeld,
das sich von einem Ende eines ersten Verschlussfelds erstreckt und
daran angrenzt. Der Hauptkörperteil
und die ersten Verschlussfelder sind durch erste Faltlinien voneinander
getrennt. Die ersten Verschlussfelder und die zweiten Verschlussfelder
sind durch zweite Faltlinien voneinander getrennt.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Offenbarung ist das Verpackungsmaterial, obgleich
es als einen U-förmigen
Querschnitt aufweisend definiert wird, in Wirklichkeit aus einem
Material hergestellt, dass eine kanalförmige oder quadratische U-Form mit
einer flachen oder nahezu flachen Bodenwand aufweist. Die Ecken
können
mit einem Krümmungsradius
(das heißt
abgerundet) hergestellt sein, oder sie können mit relativ scharfen Winkeln
hergestellt sein. Für
die Zwecke der vorliegenden Offenbarung wird das Behältermaterial
als „U-förmig" bezeichnet.
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Die
Seitenwände
des Hauptkörperteils
weisen gerade geschnittene quadratische Ecken neben den ersten Verschlussfeldern
auf, und die Seitenwände
der ersten Verschlussfelder weisen erste gerade geschnittene quadratische
Ecken neben dem Hauptkörper
auf. Des Weiteren weisen die Seitenwände der ersten Verschlussfelder
zweite gerade geschnittene quadratische Ecken neben den zweiten Verschlussfeldern
auf, und die Seitenwände
der zweiten Verschlussfelder weisen gerade geschnittene quadratische
Ecken neben den ersten Verschlussfeldern auf.
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Die
ersten Verschlussfelder sind dazu konfiguriert, allgemein senkrecht
zur Hauptkörperbodenwand
gefaltet zu werden, und die zweiten Verschlussfelder sind dazu konfiguriert,
allgemein senkrecht zu den ersten Verschlussfeldern und allgemein parallel
zur Hauptkörperbodenwand
gefaltet zu werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Hauptkörperseitenwände eine
Höhe auf,
die ungefähr
gleich der Höhe
der Seitenwände
der ersten und zweiten Verschlussfelder ist. Vorzugsweise sind die
Seitenwände
der ersten und der zweiten Verschlussfelder zum Einführen in
die Hauptkörperseitenwände bei
Bilden der Endverschlüsse
konfiguriert. Besonders bevorzugt ist jedes zweite Verschlussfeld mindestens
halb so lang wie der Hauptkörperteil.
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den angehängten Ansprüchen hervor.
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Es
werden nunmehr besondere Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben;
darin zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer Ausführungsform
des einstückigen
Verpackungsbehälters
mit gerade geschnittenen Endverschlüssen, die gemäß den Grundzügen der
vorliegenden Erfindung ausgeführt
sind, wobei bei dem Behälter
in der Darstellung die ersten und die zweiten Verschlussfelder vor
dem Falten und Befestigen aufgeklappt sind;
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2 die
Endverschlüsse
von 1, die gerade gefaltet werden;
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3 eine
Unteransicht einer Ausführungsform
des Verpackungsbehälters,
wobei der Behälter in
einer vollständig
konstruierten oder zusammengefügten
Form und weiterhin mit Überlappung
seiner zweiten Verschlussfelder gezeigt wird;
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4 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung zum Geradeschneiden und Prägen von
U-förmigen Verpackungskisten,
wobei die Vorrichtung in ihrer Ruhestellung gezeigt wird;
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5 die
Bewegungen der Vorrichtung von 4;
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6 eine
andere Seitenansicht der Vorrichtung von 4, wobei
die Vorrichtung in ihrer Ruhestellung gezeigt wird; und
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7 eine
Vertiefung in einer Verpackungskiste, die von Verwendung der Vorrichtung
herrührt.
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Nunmehr
auf die Figuren und insbesondere auf 1 Bezug
nehmend, wird ein Verpackungsbehälter 10 gezeigt,
in dem die Grundzüge
der vorliegenden Erfindung ausgestaltet sind. Der Verpackungsbehälter ist
mit einem U-förmigen
Querschnitt hergestellt. Vorzugsweise ist der Verpackungsbehälter aus
laminiertem Pappmaterial hergestellt. Der Verpackungsbehälter enthält einen
Hauptkörperteil 12,
erste Verschlussfelder 14 und zweite Verschlussfelder 16.
Die gerade geschnittenen ersten und zweiten Verschlussfelder 14, 16 sind
aus einer Verlängerung
des Hauptkörperteils 12 gebildet.
Der Hauptkörperteil 12 weist
eine allgemein flache Bodenwand 18 und hoch stehende Seitenwände 20 auf.
Die ersten und zweiten Verschlussfelder 14, 16 weisen
auch Bodenwände 22, 24 und
hoch stehende Seitenwände 26, 28 auf.
Für Fachleute
versteht sich wieder, dass der Behälter zwar als „U-förmig" bezeichnet wird,
die Verpackung aber eigentlich aus einer kanalförmigen Struktur mit einer flachen
oder nahezu flachen Bodenwand 18 hergestellt ist.
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Die
ersten Verschlussfelder 14 sind an einem der beiden Enden
des Hauptkörperteils 12 und
daran angrenzend ausgebildet. Die Seitenwände 26 der ersten
Verschlussfelder 14 weisen erste gerade geschnittene Ecken 30 auf.
Die Seitenwände 20 des Hauptkörpers weisen
auch gerade geschnittene Ecken 32 auf, die unmittelbar an
den gerade geschnittenen Ecken 30 der ersten Felder angrenzen. Erste
Faltlinien oder Falten 34 können zwischen der Bodenwand 18 des
Hauptkörpers
und den Bodenwänden 22 der
ersten Verschlussfelder an den Verbindungsstellen der gerade geschnittenen
Ecken 30, 32 ausgebildet sein, um ein Falten zu
erleichtern.
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Die
zweiten Verschlussfelder 16 grenzen an den ersten Verschlussfeldern 14 an.
Die zweiten Verschlussfelder 16 sind durch zweite Falzlinien
oder Falten 36, die zwischen den Bodenwänden 22 der ersten
Verschlussfelder und den Bodenwänden 24 der
zweiten Verschlussfelder ausgebildet sind und parallel zu den ersten
Faltlinien 34 verlaufen, von den ersten Feldern 14 getrennt.
Die Seitenwände 28 der zweiten
Verschlussfelder 16 enthalten gerade geschnittene Ecken 38 an
den Verbindungsstellen mit den ersten Verschlussfeldern 14.
Die Seitenwände 26 der
ersten Verschlussfelder 14 enthalten zweite gerade geschnittene
Ecken 40 neben den zweiten Verschlussfeldern 16.
Die Höhe
h20 der Seitenwände 20 des Hauptkörpers ist
ungefähr
gleich der Höhen h26, h28 der Seitenwände 26 der
ersten Verschlussfelder und der Seitenwände 28 der zweiten
Verschlussfelder.
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Auf 2 Bezug
nehmend, ist das Zusammenfügen
der Verpackung 10 unkompliziert und erfolgt auf einfache
Weise. Die Verpackung 10 wird auf einer Fläche platziert,
wobei der Hauptkörper 12 und die
ersten und die zweiten Verschlussfelder 14, 16 flach
ausgeklappt werden. Die zu verpackenden Artikel werden in dem Hauptkörperteil 12 platziert.
Dann werden die ersten Felder 14 nach oben gefaltet, so dass
die ersten Felder 14 senkrecht zur Bodenwand 18 des
Hauptkörperteils 12 verlaufen.
Wenn die ersten Felder 14 gefaltet werden, können ihre
Seitenwände 26 zwischen
den Seitenwänden 20 des Hauptkörpers eingesteckt
werden. Dann werden die zweiten Felder 16 senkrecht zu
den ersten Feldern 14 umgefaltet, so dass die Bodenwände 24 der
zweiten Felder 16 parallel zur Bodenwand 18 des
Hauptkörperteils 12 liegen.
Wenn die zweiten Felder 16 gefaltet werden, können ihre
Seitenwände 28 zwischen den
Seitenwänden 26 der
ersten Felder 14 eingesteckt werden.
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3 zeigt
die ganz zusammengefügte
Verpackung 10, wobei ein zweites Feld 16a das
andere zweite Feld 16b überlappt.
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Nunmehr
auf die 4–6 Bezug
nehmend, wird eine Vorrichtung 104 zum Geradeschneiden
und Prägen
U-förmiger Verpackungsbehälterprofile 10, 210, 410 gezeigt.
Die Vorrichtung 104 enthält einen Rahmen 106 mit
einer oberen Präge-/Führungsanordnung 108 und
einer unteren Schneidanordnung 110, die daran angebracht
ist. Eine beispielhafte zu schneidende U-förmige Einheit 112 mit
vertikalen Seitenwänden 114, 116 ist
zwischen der oberen 108 und der unteren 110 Anordnung
angeordnet. Vorzugsweise wird die Einheit durch eine Bank oder einen
Fördermechanismus
B gestützt.
Die Einheit 112 wird durch einen verstellbaren Zentrierarm 118, der
außerhalb
der Schnittebene 120 positioniert ist, zentriert und an
einer Querbewegung gehindert.
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Die
obere Anordnung 108 enthält einen zweistufigen Luftzylinder 122,
der mit Doppel-Prägeendeffektoren 124, 126 bestückt ist.
Eine Tiefeneinstellung, wie zum Beispiel das beispielhafte Gewindeelement 128,
stellt die vertikale Position des Zylinders 122 ein, um
verschiedenen Einheitstiefen Rechnung zu tragen. Die untere Anordnung 110 enthält einen Luftzylinder 130,
zwei Paare Kerbmesser 132, 134 und einen Prägerückführteller 136.
Vorzugsweise besteht der Prägerückführteller 136 aus
einem elastischen Material. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
besteht der Prägerückführteller 136 aus
Urethan.
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Nunmehr
auf 4 Bezug nehmend, sind zu Beginn des Schneidzyklus
sowohl die obere 108 als auch die untere 110 Anordnung
von der Einheit 112 beabstandet. Als erster Schritt erstreckt
sich nach manueller oder automatischer Aktivierung der obere Luftzylinder 122 zu
einer ersten vorprogrammierten Tiefe 138 und bewirkt, dass
die Endeffektoren 124, 126 mit einer inneren Bodenwand 140 der
Einheit 112 in Kontakt kommen. Die Endeffektoren 124, 126 gewährleisten
eine Abstützung
der Kistenbodenwand 140 und passen lose zwischen die vertikalen Seitenwände 114, 116.
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Wenn
die Vorrichtung 104 erfasst hat, dass der erste Schritt
beendet ist, fährt
der untere Luftzylinder 130 aus und bewirkt, dass die beiden
Paare Kerbmesser 132, 134 vollständig durch
die vertikalen Seitenwände 114, 116 der
Kiste schneiden und die Bodenwand 140 der Kiste dabei intakt
lassen. Wie in 6 zu sehen, können die
Endeffektoren 124, 126 Führungen 127 enthalten,
die als Kanäle
darin ausgebildet sind. Die Führungen 127 stellen
ein Zentriermittel bereit, um zu gewährleisten, dass die Messer 132, 134 während des
Schneidzyklus gerade bleiben. Als dritter Schritt bleiben die beiden
Paare Kerbmesser 132, 134 angehoben und bewirken,
dass die Bodenwand 140 der Kiste auf dem Prägerückführteller 136 aufliegt
(wie in 5 zu sehen). Als Nächstes fährt der
obere Luftzylinder 122 zu einer zweiten vorprogrammierten
Tiefe 142 aus. Die Endeffektoren 124, 126 werden
deshalb in die innere Bodenwand 140 der Kiste eingebettet
und verformen das Material zu dem Prägerückführteller 136. Eine
sich ergebende Vertiefung 144, wie in 7 zu
sehen, drückt
die Bodenwand 140 der Kiste entlang zukünftigen Biegelinien, wodurch
die Bildung von Verpackungsbehältern erleichtert
wird. Schließlich
kehren sowohl das obere 108 als auch das untere 110 Segment
in ihre Ausgangsstellung, wie in 4, zurück. Für Fachleute liegt
auf der Hand, dass die Vertiefungen einen Bereich bilden, in dem
sich das Material leichter falten lässt, um den Behälter 10, 210, 410 zu
bilden.
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Es
hat sich herausgestellt, dass die vorliegende Vorrichtung 104 vorteilhafterweise
mit Behältereinheiten 112 verwendet
werden kann, die verschiedenste Höhen der Wände 114, 116 mit
minimaler bis gar keiner Einstellung aufweisen. Dadurch wird die
Flexibilität
des Abpackbetriebs gegenüber der
Auswahl einer geeigneten Verpackung auf Grundlage der zu verpackenden
Artikel statt einer Verpackung, für die die Vorrichtung konfiguriert
oder ausgeführt
ist, erhöht.
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Darüber hinaus
hat sich herausgestellt, dass Schneiden statt Sägen des Materials zu einem „saubereren" Schnitt bezüglich der
Enden des Materials sowie zu Bruchfragmenten, die während des
Schnittvorgangs erzeugt werden, führt. Weiterhin hat sich herausgestellt,
dass die Schneidmesser 132, 134, die sich zu den
unbefestigten (zum Beispiel freien) Enden der Wände 114, 116 bewegen,
ein Zusammenfallen der Wände 114, 116 während des Schneidvorgangs
unabhängig
von der Materialdicke verhindern.