SE464567B - Saett att behandla foerpackningsmaterial - Google Patents

Description

464 567 form genom att överlappande materialfält som är termoplastbelagda förseglas till varandra i en tät och mekaniskt varaktig och stark försegling.

Förpackningsbehållare av här nämnt slag framställes antingen från i förväg utstansade ämnen eller från en kontinuerlig bana vilken förberetts med lämplig dekor samt med ett vikformningen underlättande biglinjemönster.

Förpackningsbehållare framställes från en sådan bana genom att banans längsgående kanter förenas med varandra i en överlappsskarv till bildande av en tub som sedan fylles med avsett fyllgods samt avdelas till slutna behållarenheter genom upprepade tvärförseglingar av tuben vinkelrätt mot tubens längsaxel. Efter lämplig vikformning av förpackningsmaterialet i tuben omformas materialet i de nämnda behållarenheterna till önskad geometrisk form, vanligtvis en parallellepiped genom att tuben förses med längsgående viklinjer samt med dubbelväggiga triangulära flikar vid förpackningsbehållarens hörn.

Vare sig förpackningsbehållarna framställes från i förväg tillverkade ämnen eller från en kontinuerlig bana är av praktiska skäl materialet jämntjockt och för att man skall kunna uppnå önskad formstyvhet är pappers- eller kartongskiktet relativt tjockt i förhållande till övriga, i laminatet ingående, skiktet. Detta innebär att de sammanlagda skikten som bildas vid förpackningens formning och förslutning medför avsevärda lokala förtjockningar och att täthetsproblem kan _ uppstå vid övergångarna mellan ett parti med flerdubbel materialtjocklek och ett med enkel materialtjocklek. Sådana täthetsproblem accentueras särskilt vid korsningar mellan . skarvar där vardera skarvområde har dubbel eller flerdubbel materialtjocklek. Vid sådana korsningar som vanligen brukar kallas "kryss" uppstår lätt läckagekanaler som kan förorsaka mindre vätskeläckage eller som vid aseptiska förpackningar kan förorsaka infektion av det sterila innehållet i förpackningen. 464 56? I avsikt att undvika ovan nämnda olägenheter kan förpackningsmaterialet och närmare bestämt dess till tjockleken dominerande basskikt av papper eller kartong tjockleksreduceras inom de områden där materialet ingår i flerlagriga partier, t.ex. skarvpartier. En sådan tjockleksreduktion förutsätter en lokal bearbetning av utvalda partier av materialet, t.ex. genom slipning, vilket tidigare visat sig svårt att utföra men som medelst en i det följande beskriven metod är möjlig att tillämpa i industriell skala.

Uppfinningen vars kännetecken framgår av de bifogade patentkraven kommer i det följande att beskrivas men hänvisning till bifogade schematiska ritning i vilken, Fig. l visar ett ämne till en förpackningsbehållare, Fig. 2 visar en bana av förpackningsmaterial försedd med viklinjer för underlättande av förpackningsmaterialets formning, p Fig. 3 visar en bärarvals för slipmatriser, Fig. 4 visar en anordning för slipningsoperationens utförande, _ Fig. 5 visar en anordning enligt Fig. 4, vilken anordning emellertid har dubbla slipvalsar, Fig. 6 visar ett slipomrâde som "dubbelslipats".

I Fig. l visas ett utgångsämne till en förpackningsbehållare. Detta ämne utstansas av ett ark eller en bana av kartongmaterial med konstant tjocklek och ämnet betecknas i figuren med l. Ämnet l uppdelas genom ett f biglinjemönster 12 i sidoväggpaneler eller sidoväggfält 2 och 3, toppförslutningsfält 4 och 13 samt bottenförseglingsfält 8 och 9. Toppförseglingsfälten 13 och bottenförseglingsfälten 8 . är triangulära och anordnade att på ett bälgartat sätt vikas in mellan torppförslutningsfälten 4 respektive bottenförseglingsfälten 9. Vid denna invikning av de triangulära fälten 13 och 8 tillbakavikes de anslutande fälten 49 på sådant sätt att de kommer att ligga mellan fälten 4 och 13 respektive fälten 9 och 8. Denna topp och bottenkonstruktion är allmänt förekommande på flera s.k. 'gable-top"-förpackningar. 464 567 Ämnet l formas i princip till en förpackning genom att det först formas till ett rör med kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt samt att ämnets l kortsidor förenas med varandra genom att längdskarvsfältet 7 i en överlappsskarv förenas med motstående kortsida av ämnet l. Efter det att ämnet formats till ett rör med kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt uppträdes det på en dorn i en här ej visad förpackningsmaskin. Medan det rörformade ämnet befinner sig på dornen invikes bottenväggfälten 8 och 9 över varandra på ovan antytt sätt varefter bottenfälten förseglas till varandra genom att termoplastbeläggningarna hos mot varandra liggande partier bringas att sammmansmälta genom tillförsel av värme och tryck.

För att stabilisera bottenförseglingen är det ena av bottenväggfälten 9 försett med en förseglingsflik 10 vilken vid bottenförseglingen kommer att överlappa yttre kanten hos det andra bottenväggfältet 9.

Då bottenförseglingen är utförd drages den bildade behållaren av dornen och fylles med avsett fyllgods varefter toppen tillslutes genom att toppförslutningsfälten 13 och 4 fälles in över behållarens öppning med de triangulära fälten 13 lokaliserade in mellan de yttre rektangulära fälten 4. Vid utförandet av denna toppfältvikning kommer förseglingsfälten 5 att samlas sida vid sida i en förseglingsfena med fyra materialskikt. Genom att sammanpressa dessa förseglingsfält under tillförsel av värme bringas de på fältens ytor anordna termoplastiska beläggningarna att smälta samt förenas med varandra till bildande av en vätsketät och varaktig förseglingsskarv. De med de rektangulära fälten 4 sammanhängande toppförseglingsfälten 6 kommer också att förenas _ med varandra i en förseglingsskarv som kommer att ligga över förseglingsskarven 5.

Som ovan nämnts innefattar den färdiga förpackningen flera partier där flera materialskikt sammanlagts och där risk för 'kanalbildning" vid övergången mellan områden med olika tjocklek finns. De områden som man närmast tänker på är 'x in! ' 464 'B67 förseglingsområdena vid förpackningens topp och botten samt korsningspunkterna mellan den längsgående överlapsskarven där ämnets längsgående kanter förenas med varandra och topp- och bottenförseglingarna.

Som visas i Fig. 1 har vissa partier på förpackningsämnet streckats och dessa partier är sådana som tjockleksreducerats för att få en tätare och bättre försegling. "Slipmönstret”, d.v.s. de delar som tjockleksreducerats genom slipning, kan givetvis varieras efter individuella behov och förpackningsbehållarens utseende och konstruktion och det i Fig. l visade slipmönstret är endast avsett att ange ett tänkbart exempel. Det är också möjligt att göra de olika partierna som skall slipas olika tjocka, d.v.s. avverka olika mycket material och det är t.o.m tänkbart att variera sliptjockleken inom ett och samma slipområde.

I det här aktuella fallet som visas i Fig. l bearbetas och tjockleksreduceras främst de ytor där flera materialskikt förseglas till varandra, d.v.s. områdena 5, 7 för att utjämna de effekter som erhålles då ett flertal materialskikt förseglas till varandra. Slipning av mönster kan även tillgripas för att i förpackningsmaterialet åstadkomma ett reliefartat mönster 10 av prydnads- eller reklamkaraktär. _ Efter slipningsförfarandet, vars utförande senare kommer att beskrivas belägges den slipade materialsidan med en termoplastbeläggning som ger materialet en skyddande beläggning mot yttre fukt, vilken annars kan uppsugas i och skada förpackningsmaterialets basskikt.

Som tidigare nämnts kan materialet även utgöras av en kontinuerlig bana 11 vilket visas i Fig. 2. Som inledningsvis påpekats framställes förpackningar från en sådan bana genom att banan först formas till en tub genom att banans 10 längsgående kanter 14 förenas med varandra varefter tuben fylles med avsett fyllgods och uppdelas till enskilda förpackningsbehâllare genom tvärförsegling av den fyllda tuben, förpackningsformning samt slutligen separering av förpackningsbehållarna genom snitt i de tvärgående förseglingszonerna. 464 567 En förpackningsmaterialbana ll av här nämnt slags (Fig. 2) är liksom de tidigare behandlade ämnena 1 försedd med ett biglinjemönster för underlättande av förpackningens formning genom vikning och för tydlighets vinnande har för motsvarande delar av ämnena l och banan ll använts samma hänvisningsbeteckningar. Banans ll ena yttre kant 14 är avsedd att bringas att överlappa den motstående bankanten 14 i en längsgående förseglingsfog varför den sammanlagda bredden av de yttre fälten 2 är något större än bredden av det centrala fältet 2. En full förpackningslängd betecknas med D och som framgår av figuren finns det mellan fullständiga dekorer eller biglinjemönster för en förpackningsenhet ett område 15 som är ett gemensamt förseglingsområde för på varandra följande förpackningar. Den slutgiltiga separationen av förpackningarna sker medelst ett snitt genom denna förseglingszon, d.v.s. inom området motsvarande fältet 15. Liksom fallet var vid ämnet enligt Fig. 1 har den tjockleksreducerade partierna i Fig. 2 visats streckade och i detta fall har som visats de partier 14 som bildar en längdskarv hos den tidigare nämnda tuben som konverteras till förpackningsbehållare åtminstone tjockleksreducerats i de områden 16 där en korsning med tvärskarvsfälten bildas. För att reducera hela längdskarven till samma tjocklek som övriga delar av förpackningsväggen kan hela längdskarvsområdet 14 tjockleksreduceras. Vidare har i detta speciella fall ett område där flera viklinjer eller biglinjer sammanstrålar (t.ex. området märkt med K) utsatts för tjockleksreducering. Anledningen till detta är att förpackningsmaterialet just i dessa områden utsättes för stora dragpåkänningar eftersom materialet dubbelvikes i flera skikt.

Dessa s.k. K-bigspänningar blir större ju tjockare materialet är och dessa spänningar kan således reduceras med en tjockleksreducering i K-bigsområdena.

Som visas i Fig. 2 kan även de vikningen underlättade biglinjerna 12 slipas, vilket innebär att material avlägsnas i biglinjeområdet i stället för att fibrerna i kartong- eller pappersmaterialet skall krossas och en permanent deformation' 464 567 utmed biglinjemönstret skapas. Slipade biglinjer går att utföra på sådant sätt att vikningen väsentligen underlättas jämfört med konventionella biglinjer men innebär en viss försvagning av materialet.

Utförandet av slipnings- eller fräsningsoperationen kan ske med hjälp av i det följande beskrivna hjälpmedel och metoder som beskrives med hänvisning till Fig. 3 och 4. En sådan synnerligen för ändamålet lämplig metod består i att den bana f'ler de ark 41 som skall bearbetas och lokalt tjock ksreduceras föres över en vals 38 (matrisvals) som roterar med banan kring en axel 40. Som framgår av Fig. 3 och 4 är det på matrisvalsens 38 yta placerat upphöjda partier eller matriser 39 som har en form och utsträckning motsvarande formen hos de önskade tjockleksreducerade områdena. Likaledes avpassas matrisernas 39 inbördes placering på valsen 38 så att den motsvarar de önskade, slipade områdenas inbördes placering på ämnet respektive banan 41.

Intill valsen 38 anordnas ett hastigt roterande sliphjul eller fräshjul 42 som företrädesvis bringas att rotera mot materialets matningsriktning men som kan rotera även i motsatt riktning (beroende av sliphjulets utformning). Avståndet mellan valsens 38 yta och sliphjulets 42 arbetsegg “eller arbetsyta" justeras till att motsvara eller något överstiga förpackningsmaterialets 41 normala totala tjocklek vilket innebär att materialet kan passera under sliphjulet 42 utan att påverkas av detta. Vid valsens 38 rotation som sker synkront med materialbanans 41 frammatning kommer de upphöjda partierna eller matriserna 39 på matrisvalsen 38 att trycka banan 41 mot sliphjulet 42 varvid materialet kommer att slipas bort inom de partier av banan 41 som påverkas av matriserna 39. Genom att avpassa matrisernas_39 tjocklek kan slipdjupet i materialet 41 noggrant bestämmas. Det har visat sig att slipningen ger en väl definierad slipyta med undantag för att det alltid bildas en övergångszon mellan material med fullt slipdjup och full materialtjocklek. Ett fenomen som kunnat konstaterats är att 464 567 slipkanten blir ojämn och uppvisar "kantgrader" om sliphjulets rotationsriktning är motsatt materialbanans och sliphjulet t: släpper kontakten med materialet utmed en linje som är parallell med sliphjulets 42 axel. För att undvika denna olägenhet bör slipområdenas i matningsriktningen bakre kantlinjer antingen anordnas så att de bildar en vinkel med sliphjulets rotationsaxel eller också utformas slipområdena på så sätt att deras bakre kant avslutas i en spets vilket innebär att sliphjulet 42 successivt släpper kontakten med slipområdet för att till slut helt mista kontakten med materialet 41. Om slipningen utföres på detta sätt erhålles en förhållandevis jämn och kantren slipning.

Problemet med kantskägg eller kantgrader kan emellertid lösas på ett annat och elegantare sätt med utnyttjande av en dubbel sliputrustning med motroterande slipvalsar, vilket visas i Fig. 5.

Den i Fig. 5 visade sliputrustningen innefattar två matrisvalsar 38 och 38', vilka på sin yta uppbär från matrisvalsarnas 38 och 38' ytor utstående matriser 39 och 39'.

Till vardera av matrisvalsarna 38 och 38' är anordnat en sliprulle 42 respektive 42' och som framgår av de pilar som markerar rotationsriktningen hos valsarna har matrisvalsarna 38 och 38' samma rotationsriktning medan slipvalsarna 42 och 42' L har motsatt rotationsriktning. Den för bearbetning avsedda banan som föres mellan matrisvalsar och slipvalsar betecknas liksom i tidigare fall med 41. I Fig. 6 visas ett slipområde som består av två varandra delvis överlappande områden som betecknas med 20 och 20'. Vid utförandet av slipoperationen med W en anordning enligt Fig. 5 slipas området 20 med den första - slipvalsen 42 medan det andra området 20' slipas med slipvalsen 'Ik 42' och som framgår av Fig. 6 finns mellan områdena 20 och 20' ett överlappsområde 21, vilket bearbetas av båda slipvalsarna 42 och 42'. För att uppnå en sådan dubbelslipning av ett område måste matrisvalsarna 38 och 38' drivas helt synkront, vilket 8, kan ske med hjälp av en _ '“ so: 464 567 kuggväxel eller kedjedrift. Vidare måste matriserna 39 och 39' placeras så på respektive matrisvals 38 och 38' att matriserna kommer att ingripa mot banan 41 så att det överlappningsmönster som visas i Fig. 6 uppnås. Denna injustering av matrisernas läge på matrisvalsarna är relativt lätt att utföra och om den en gång injusterats förändras inte läget relativt banan p.g.a. att matrisvalsarna 38 och 38' är synkront drivna.

Anledningen till att man önskar använda en dubbelslipning enligt ovan nämnda metod och konstruktion är att slipvalsarna 42 och 42' lämnar en uppruggad kant eller s.k. slipskägg utmed den kantlinje där slipvalsarnas 42 och 42' arbetsyta lämnar materialet. Slipvalsen 42 lämnar således ett slipskägg utmed den kant av det slipade området som är den främre kanten i materialbanans 41 matningsriktning och slipvalsen 42' lämnar ett slipskägg utmed den bakre kanten av det slipade område som åstadkommes. Genom att utföra slipningsoperationen av ett slipområde som två varandra överlappande delslipningar kan nämnda olägenhet undvikas eftersom det slipskägg som skulle ha bildats vid de båda områdena skulle vara beläget inom överlappszonen 21, vilken emellertid är bearbetad med båda slipvalsarna och därför inte uppvisar något slipskägg.

Genom att använda anordningen enligt Fig. 5 med två motroterande slipvalsar 42 och 42' är det möjligt att slipa fina detaljer utan att för den skull erhålla något slipskägg.

Som tidigare nämnt kan slipmetoden som här beskrivits användas även för att åstadkomma biglinjemönstret 12 och det har då visat sig fördelaktigt att anordna detta med hjälp av en dubbelslipning. Speciellt kan de snedställda eller konvergerande biglinjerna i biglinjemönstret åstadkommas med stor noggrannhet med hjälp av slipningsförfarandet. Det är även mycket lämpligt att använda dubbelslipningsförfarandet enligt Fig. 5 då man ämnar slipa ett reliefartat prydnadsmönster (10 i fig. l) i förpackningsmaterialet och det är med hjälp av anordningen möjligt att slipa mycket fina detaljer i ett prydnadsmönster och givetvis även i ett slipmönster som har en 464 567 10 rent teknisk funktion. Som tidigare nämnts kan man inom varje slipområde åstadkomma ett graderat slipdjup genom att utforma matriserna 39 på lämpligt sätt och denna möjlighet kan inte minst användas då man avser att åstadkomma ett reliefartat prydnadsmönster men kan även tillämpas vid tjockleksreducering av slipområden med rent tekniskt syfte för att med ett graderat slipdjup uppnå en optimal effekt med slipningen. Uppfinningens tillämpningsområde är inte begränsat till förpackningstekniken även om utföringsexemplen som beskrivits har förpackningsanknytning. Det är t.ex. möjligt att tillämpa uppfinningen för att göra reliefartade mönster på brevpapper, värdepapper, identitetshandlingar, etc. för att uppnå en prydnadseffekt eller en identitetskontroll i säkerhetssyfte.

Den här givna beskrivningen har endast till ändamål att anvisa några exempel på uppfinningens användning och man kan inom ramen för uppfinningens idé finna en mängd andra utföringsformer eller användningsområden där förpackningar eller förpackningsmaterial lokalt bör eller måste tjockleksreduceras för att man skall kunna uppnå en viss teknisk effekt eller prydnadseffekt. 101

Claims (9)

464 567 11 PATENTKRAV

1. Sätt att utmed valfria områden på ett ämne eller en bana av ett material innefattande åtminstone ett skikt av papper eller kartong utföra lokal tjockleksreducering av banan eller ämnet i ändamål att erhålla synliga markeringar eller att underlätta materialets formningsbearbetning och/eller förbättra förutsättningarna att från materialet framställa förpackningar med täta förseglingsskarvar, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att ämnet eller banan med anliggningskontakt men utan glidning föres över en eller flera s.k. matrisvalsar, vardera uppvisande lokala upphöjda partier, vilka sträcker sig utanför konturen av matrisvalsarnas släta, cylindriska basytskikt, att en eller flera med högt varvtal roterbara slip- eller skärvalsar som är anordnade intill nämnda matrisvals eller matrisvalsar till sitt läge inställes på sådant sätt att avståndet mellan matrisvalsarnas basytskikt och slip- eller skärvalsarnas arbetsyta motsvarar eller något överstiger tjockleken hos det ämne eller den bana som skall bearbetas medan avståndet mellan nämnda slip- eller skärvals och de nämnda från matrisvalsarnas basyta upphöjda partierna är mindre än tjockleken hos nämnda ämne eller bana, att nämnda ämne eller bana då den föres över matrisvalsen eller matrisvalsarna lokalt av nämnda upphöjda partier på matrisvalsarna kommer att pressas upp mot och i kontakt med slipvalsen eller skärvalsen, varvid delar av materialet bortslipas eller bortskäres till bildande av tjockleksreducerade partier utmed nämnda ämnes respektive banas yta.

2. Sätt i enlighet med patentkravet l k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att de nämnda upphöjda partierna på matrisvalsen eller matrisvalsarna anordnas i ett mönster motsvarande det önskade mönstret av tjockleksreducerade partier hos den nämnda banan eller det nämnda ämnet samt att 464 567 12 avståndet mellan slip- eller skärvalsars arbetsyta och matrisvalsarnas utskjutande partier regleras så att det motsvarar den önskade tjockleken av det kvarvarande, tjockleksreducerade materialskiktet.

3. Sätt i enlighet med patentkravet l k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att slip- eller skärvalsarna bringas att rotera med en hastighet som väsentligen överstiger rotationshastigheten hos matrisvalsen eller matrisvalsarna.

4. Sätt i enlighet med patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att de nämnda ämnena eller den nämnda banan styres så i såväl längsriktning som tvärriktning att de för tjockleksreducering ämnade partierna av materialet kommer att bringas till anliggning mot nämnda upphöjda partier som sträcker sig ut från matrisvalsens eller matrisvalsarnas basytskikt.

5. Sätt i enlighet med patentkravet l k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att vardera av de ytor på materialet som skall tjockleksreduceras bearbetas i två eller flera omgångar med slip- eller skärvalsar som har en sinsemellan motsatt rotationsriktning.

6. Sätt i enlighet med patentkraven l och 5 k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att materialet vid den tjockleksreducerande bearbetningen föres över och bearbetas medelst två synkront med varandra roterande matrisvalsar vardera uppvisande upphöjda partier som bildar delar av nämnda önskade mönster av tjockleksreducerade partier, varvid varje sammanhängande, för tjockleksreducering avsett, område hos ämnet eller banan motsvaras av två upphöjda partier på matrisvalsarna, en för vardera matrisvals, vilka upphöjda vw partier tillsammans ger upphov till en avverkning av materialet som ger den önskade tjockleksreduktionen av det avsedda omrâdet. 464 567 13

7. Sätt i enlighet med patentkravet 5 k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att de i materialets matningsriktning främre delarna av de för tjockleksreducering avsedda områdena bearbetas med en skär- eller slipvals vars rotationsriktning är motsatt nämnda matningsriktning medan de i materialets matningsriktning bakre delarna av de för tjockleksreducering avsedda områdena bearbetas med en skär- eller slipvals vars rotationsriktning överensstämmer med materialets matningsriktning.

8. Sätt i enlighet med patentkravet l k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att de nämnda tjockleksreducerade partierna lokaliseras så på banan eller ämnet att de sammanfaller med områden eller zoner utmed vilka materialet skall formningsbearbetas genom vikning eller skall ingå i förseglingsskarvar.

9. Sätt i enlighet med patentkravet l k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att de nämnda tjockleksreducerade partierna utgör visuellt detekterbara markeringar, t.ex. text eller figurer, i dekorativt syfte eller för att utgöra en svârförfalskad behörighetskontroll.