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Verfahren und Vorrichtung zum Abdichten der inneren Mantelkante beschichteter
Papierbecher Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdichten
der inneren Mantelkante beschichteter Papierbecher, deren Mäntel aus ebenen Zuschnitten
gewickelt werden und deren Mantelkanten überlappt sind, wobei auf die innere Mantelkante
vor dem Wickeln eine Dichtungsmasse aufgetragen wird.
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Es ist üblich, die Mäntel von Papierbechern aus ebenen Zuschnitten
zu wickeln, die sich an der Verbindungsstelle geringfügig überlappen. Die Zuschnitte
sind dabei vielfach
auf einer Seite beispielsweise mit einem Kunststoff
beschichtet, wobei diese Seite später zur Innenseite des Bechers wird, um den im
übrigen aus Papier bestehenden Becher für die Aufnahme einer Flüssigkeit o.dgl.
nach außen hin abzudichten. Nachteilig ist, daß die so hergestellten Becher eine
innere Mantelkante an der Uberlappungsstelle besitzen, die nicht beschichtet ist.
Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise Öle oder Fette über diese unbeschichtete
innere Mantelkante in die Papierschicht eindringen und im Laufe der Zeit zu einer
Beeinträchtigung des Papierbechers und insbesondere auch zu einer unansehnlichen
Verfärbung des Bechers führen können.
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Es ist daher schon auf verschiedene Weise versucht worden, diese innere
Mantelkante abzudichten. Zunächst wurde versucht, die offene Schnittkante durch
einen Leimauftrag abzudichten, was jedoch einerseits keine befriedigende Abdichtung
ergab und andererseits zu einer Verleimung der Becherformwerkzeuge und somit zu
einer Störung der Fabrikation führte. Auch die Methode, die innere Becherkante vor
dem Wickeln umzufalzen, so daß die innere Mantelkante eine Beschichtung aufweist,
konnte sich nicht in der Praxis durchsetzen, denn durch diese Ausgestaltung wird
der Becher an dieser Stelle wesentlich dicker als an den übrigen Stellen und es
wird die weitere Verarbeitung der Becher, wie beispielsweise das Anbringen einer
Mund- oder einer Bodenrolle erschwert. Auch die dichte Versiegelung des Bechermateriales
wurde durch die Naterialanhäufung zu schwierig. Man hat zwar versucht, Abhilfe dadurch
zu schaffen, daß der Falz an der inneren Mantelkante schräg angefräst wurde, so
daß die Becherwand nach dem Umbördeln weniger dick wurde. Das führte jedoch zu Nachteilen
bei der Siegelung, die keine absolute Sicherheit für Dichtheit mehr gewährte. Diese
Gewähr konnte nur bei Papierbechern gegeben werden, die innen mit einer zusätzlichen
Kunststoff olie ausgekleidet wurden. Auf diese Weise
hergestellte
Becher sind jedoch sehr kostspielig.
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Es ist schließlich auch schon das eingangs angedeutete Verfahren bekannt
geworden, bei dem die zunächst ebenen Zuschnitte gestapelt wurden und dann von Hand
an der späteren Mantelinnenkante mit Dichtungsmasse bestrichen wurden. Nachteilig
dabei erwies sich, daß die Dichtungsmasse zwischen die einzelnen gestapelten Zuschnitte
eindrang und auf diese Weise auch die späteren Siegelflächen überdeckte, so daß
die anschließende Siegelung des Bechermantels nicht mehr oder nicht mehr gut genug
möglich war.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
vorzuschlagen, mit dem die in Frage stehenden inneren Nantelkanten maschinell abgedichtet
werden können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein einzelner Zuschnitt ausgerichtet
und arretiert wird und daß dann die Dichtungsmasse aufgetragen wird. Der Zuschnitt
kann dabei von einem Stapel von Zuschnitten abgenommen, vereinzelt und dann in seiner
ausgerichteten Lage leicht gewölbt und geklemmt werden, wel er dadurch eine große
Eigenstabilität erhält und die Möglichkeit eröffnet, daß ein Werkzeug zum Auftragen
der Dichtungsmasse auf seine Kante gegen ihn geführt wird, ohne daß der Papierzuschnitt
sich dabei verformt oder Teile des Zuschnittes benetzt werden, die nicht mit Dichtungsmasse
präpariert werden sollen. Das Dichtungsmaterial kann auf diese Weise nicht auf die
Siegelungsfläche dringen und es wird vorteilhaft möglich, die Dichtungsmasse in
flüssigem Zustand aufzutupfen und anschließend zu trocknen, ohne daß befürchtet
zu werden braucht, daß größere Bereiche in unerwünschter Weise mit Dichtungsmasse
bestrichen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in sehr einfacher Weise maschinell
durchführen, wenn eine Vorrichtung vorgesehen wird, die mit einer Einrichtung zum
Vereinzeln und Ausrichten mit einer Transportbahn und mindestens ein Elemmbackenpaar
zum
Erfassen, Arretieren und Wölben eines Zuschnittes sowie eine AuStrageinrichtung
für die Dichtmasse vorgesehen sind, wobei letztere relativ zu dem Klemmbackenpaar
so bewegbar angeordnet ist, daß sie die Seitenkante des Zuschnittes berührt. Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform kann dabei vorgesehen werden, daß die Auftrageinrichtung
mit mindestens einem mit der Dichtungsmasse getränktem Tupfer versehen ist.
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Es hat sich gezeigt, daß der erwünschte Auftrag der Dichtungsmasse
ausschließlich an der Seitenkante durch den Tupfvorgang möglich wird und es hat
sich gezeigt, daß das in sehr einfacher Weise verwirklicht werden kann, wenn der
Tupfer aus durchlässigen, saugfähigen Material besteht und am Ende einer Leitung
angebracht ist, die mit der unter einem gewissen Druck stehenden Dichtungsmasse
gefüllt ist. Auf diese Weise läßt sich ein häufiges nacheinander erfolgendes Betupfen
der Seitenkanten von vielen Zuschnitten verwirklichen, insbesondere wenn die Leitung
mit einem mindestens auf gleicher Höhe mit ihrer Mündung liegenden Behälter verbunden
ist, der mit der Dichtungsflüssigkeit gefüllt und mit einer Einrichtung zur Niveauregelung
ausgestattet ist. Der tupfer befindet sich bei dieser Ausführungsform am einen Ende
einer kommunizierenden Leitung und es kann durch Niveauregelung im Behälter die
Menge der durch den Tupfer durchtretenden Auftragflüssigkeit geregelt werden.
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Voraussetzung für diesen Tupfvorgang, der exakt nur die Seitenkante
erfassen darf, ist eine einwandfreie Ausrichtung des Zuschnittes. Das kann in sehr
einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß zum Vereinzeln und Aufrichten des Zuschnittes
ein an sich bekannter Saugarm vorgesehen ist, der einen Zuschnitt von einem Stapel
abnimmt, auf die Transportbahn ablegt, wobei diese Transportbahn aus mehreren einzelnen
Tragröllchen besteht, deren Achsschräg zur Transportrichtung angeordnet sind, und
wobei an der Seite der Transportbahn, auf die die
Bewegungsrichtung
der Röllchen zuführt, eine seitliche Anschlagkante vorgesehen ist Diese Ausgestaltung
sorgt dafür, daß der auf der Transportbahn aufliegende Zuschnitt gegen die Anschlagkante
geführt wird, so daß eine seitliche Ausrichtung erfolgt ist. Im Bereich des Klemmbackenpaares
können dann Anschläge vorgesehen sein, die die Bewegung des auf der Röllchenbahn
abgelegten Zuschnittes in Transportrichtung begrenzen und die nach dem Auftragen
der Dichtungsmasse wegschwenkbar sind, so daß der mit Dichtungsmasse betupfte Zuschnitt
weiterbewegt werden kann. Uber die Transportbahn wird der Zuschnitt dabei zweckmäßig
durch bewegbare Schieber geführt, die taktweise mit dem Saugarm in Aktion treten.
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Das Klemmbackenpaar besteht bei einer vorteilhaften Ausführungsform
aus einer unterhalb der Transportbahn angeordneten schtenförmigen Klemmleiste, die
in Längsrichtung zu der Transportbahn ausgerichtet ist und mit einer von oben auf
sie absenkbaren Klemmbacke zusammenarbeitet. Elemmleiste und Klemmbacke können dabei
mit einander korrespondierenden, konvexen oder konkaven Ausnehmungen bzw. Vorsprüngen
versehen sein, deren Länge, in Transportrichtung gemessen, in etwa den in dieser
Richtung vorliegenden Breitenabmessungen des Zuschnitts entsprechen. Auf diese Weise
wird der ausgerichtete und arretierte Zuschnitt fest gefaßt und dabei leicht gewölbt,
so daß sich das Papier so weit versteift, daß das Anbringen der Dichtungsmasse durch
den gegen die Seitenkante geführten Tupfer möglich wird, ohne daß der Zuschnitt
knickt oder beschädigt wird. Der so betupfte Zuschnitt kann anschließend einer Trockenvorrichtung
zugeführt werden.
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In der Zeichnung lt die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel
es schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
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Dabei zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die schematische Darstellung
einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig; 2 eine
aus den Zuschnitten, wie sie in Fig. 1 bearbeitet werden, hergestellte Mantelhülse,
Fig. 3 die vergrößerte Darstellung der Uberlappungsstelle des Bechermantels der
Fig. 2 mit der mit der Vorrichtung der Fig. 1 aufgebrachten Kantenabdichtung, Fig.
4 die schematische Darstellung der zum Auftragen der Dichtungsmasse vorgesehenen
Tupf einrichtung, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Klemmbackenpaares zum Arretieren
des Zuschnittes an der Auftragstelle und Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines
Klemmbackenpaares.
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In der Fig. 1 ist ein Stapel 1 mehrerer Papierzuschnitte für die Herstellung
von gewickelten Bechermantelhülsen gemäß Fig. 2 gezeigt, die dadurch zu der Mantelhülse
verarbeitet werden, daß die beiden Seitenkanten 2 und 3 sich über einen gewissen
Bereich 4 überlappen und miteinander verbunden sind.
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Das kann in sehr einfacher Weise dadurch geschehen, daß die auf einer
Seite der Papierzuschnitte vorgesehene Kunststoffschicht 5 durch einen Heißsiegelvorgang
zum Verkleben des Uberlappungsbereiches führt. Der einzelne Zuschnitt 6, der in
der gewickelten Form gemäß Fig. 2 mit 6a bezeichnet werden soll, bringt bei dieser
Art der Becherherstellung, die an
sich sehr billig ist, den Nachteil
mit sich, daß an der Innenseite der Uberlappungsstelle 4 (siehe Fig. 3) bei einer
nicht gesondert behandelten Seitenkante 2 eine Stelle entsteht, welche eine später
im Becher befindliche Flüssigkeit oder flüssige Masse durch und in den Bereich der
Uberlappungsstelle und sogar noch darüber hinaus eindringen läßt. Diese Seitenkante
2 ist daher mit einer Schicht aus Dichtungsmasse 7 versehen worden, die mit der
Vorrichtung der Fig. 1 auf die erfindungsgemäße Weise aufgebracht wird.
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Zu diesem Zweck wird von dem Stapel 1 mittels eines nicht gezeigten
Saugarmes von unten ein Zuschnitt abgenommen und in Transportrichtung 8 auf Transportrollen
9 abgelegt, die von einer rotierenden Achse 10 bewegt werden. Diesen Transportrollen
9 sind Schieber 11 nachgeschaltet, welche beispielsweise an einer im Bereich zwischen
der Welle 10 und der Wgle 10a umlaufenden Kette angebracht sind. Der von den Transportrollen
9 kommende Zuschnitt 6 wird daher von den Schiebern 11 erfaßt und in der Transportrichtung
8 weiterbewegt. Neben den bewegbaren Schiebern 11 wird eine Transportbahn 12 aus
mehreren in gleicher Ebene liegenden Tragröllchen 13 gebildet, auf die der Zuschnitt
6 aufläuft. Diese Röllchen sind dabei so angeordnet, daß ihre Achsen nicht senkrecht
zur Bewegungsrichtung 8, sondern unter einem Winkel dazu stehen, so daß der auf
den Röllchen 13 geführte Zuschnitt 6 beim gezeigten Ausführungsbeispiel auf den
Röllchen nach links bewegt wird. Zu diesem Zweck ist die Oberfläche der Röllchen
so gestaltet, daß eine gewisse Haftung an der Unterseite des Zuschnittes 6 auftritt,
so daß diese von den Schiebern 11 über die Transportbahn 12 bewegten Zuschnitte
6 nach links geführt werden, bis sie an eine Anschlagkante 14 anlaufen. Die Zuschnitte
sind dann seitlich ausgerichtet. Sie werden von den Schiebern 11 weitergefördert,
bis sie die Lage 6b einnehmen, in der die Schieber die Stellung 11a erreicht haben.
In dieser Stellung laufen die Zuschnitte 6b an zwei feststehende Anschläge 15 an
und in diesem
Moment wird auch die Vorschubbewegung der Schieber
11 beendet.
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Der Zuschnitt 6b wird dann durch das schematisch angedeutete, etwa
in Transportrichtung 8 längs verlaufende Klemmbackenppar 16 erfasst und, wie im
einzelnen den Fig. 5 und 6 zu entnehmen ist, von einer unteren Klemmleiste 16a und
einer oberen Elemmbacke 16b festgehalten. Dabei wird der Zuschnitt 6b leicht gewölbt,
weil die Klemmleiste 16a mit einer konkaven Ausnehmung 17 und die Klemmbacke 16b
mit einer konvexen Unterseite 18 ausgestaltet ist. Der Papierzuschnitt versteift
sich dadurch in sich, so daß er einen gewissen Widerstand gegen eine mechanische
Berührung leisten kann.
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Diese mechanische Berührung erfolgt durch den schematisch angedeuteten
Tupfer 19, der aus einem saugfähigen, durchlässigen Material besteht und mit der
Dichtmasse, die in flüssiger Form vorliegt, getränkt ist. Wie aus der Fig. 4 hervorgeht,
sitzt der Tupfer 19 dabei an dem einen Ende einer Leitung 20, die auf der anderen
Seite in einen Behälter 21 mündet, der mit einer Niveauregelung 22 ausgerüstet ist,
die nur angedeutet ist und mindestens so hoch sitzt, daß die Oberfläche der im Behälter
21 befindlichen flüssigen Dichtungsmasse 23 gleich hoch oder höher liegt als das
Ende der Leitung 20, an dem der Tupfer 19angeordnet ist. Durch Einregelung des Niveaus
der Dichtmasse 23 im Behälter 21 wird es, wie aus Fig. 4 auch ersichtlich ist, daher
möglich, die in den saugfähigen Tupfer 19 eindringende Menge der Dichtmasse zu regeln.
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Dieser Tupfer 19 wird nun in Richtung des Pfeiles 24 bewegt und berührt
dabei die Seitenkante 2 des Zuschnittes 6b. Zu diesem Zweck wird die Fläche des
Tupfers 19 parallel zu der arretierten Seitenkante 2 gestellt und die Bewegung erfolgt
genau senkrecht auf die Seitenkante 2 zu. Bei diesem Tupfvorgang wird dann ausschließlich
die Seitenkante benetzt und der Nachteil, daß auch der spätere Uberlappungsbereich
4 mit Dichtungsmasse versehen wird, wird einwandfrei vermieden.
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Nach dem Betupfen werden die Anschläge 15 abgesenkt und die
Schieber
11a wieder betätigt, so daß der Zuschnitt 6b auf die Transportrollen 25 gelangt,
die ihn dann in eine Trocknungseinrichtung 26 befördern, wo er die Lage 6c einnimmt
und wo die Seitenkante 2 abtrocknet. Nach Verlassen der Trocknungseinrichtung 26
wird der Zuschnitt dann bekannten Vorrichtungen zugeführt, um die Form der Fig.
2 zu erhalten. Alle Bewegungsabläufe sind taktweise aufeinander abgestimmt, so daß
beispielsweise, wie in Fig. 1 auch angedeutet, ein Zuschnitt in der Lage 6b seitlich
mit Dichtmasse betupft wird, während der zweite von den Transportrollen 9 auf die
Bahn der Röllchen 13 gegeben wird usw.
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Fig. 6 schließlich zeigt, daß die obere Klemmbacke 16b und die untere
Klemmleiste 16a auch mit einander korrespondierenden wellenförmig gestalteten Klemmflächen
27 und 28 versehen sein können, die insbesondere bei breiteren Zuschnitten vorteilhaft
sind, weil dadurch der arretierte Zuschnitt an der Seitenkante flacher bleibt und
der Tupfer eine bestimmte Höhe nicht zu überschreiten braucht. Vorteilhaft ist diese
Ausführungsform auch deshalb, weil sich bei der geschilderten Niveauregelung der
Dichtungsmasse an der Tupf einrichtung die Verteilung der Dichtungsmasse nur über
eine bestimmte Höhe des Tupfers gewährleisten läßt.