DE2227413A1

DE2227413A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von papierbechern

Info

Publication number: DE2227413A1
Application number: DE2227413A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. MP Antrag
Original assignee: Rissen Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Rissen Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1972-06-06
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1973-12-13
Also published as: US3855908A; DE2227413B2

Description

DR.-ING. RICHARD GlAWE · DIPL-ING. KLAUS DELFS · DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL MÖNCHEN HAMBURG MÖNCHEN I MÖNCHEN 2« 2 HAMBURG S2

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IHK ZEICHEN IHU NACHIUCHT VOM UNSER ZEICHEN . HAMBURG

ρ 6447/72 D/Me

Maschinenfabrik Rissen GmbH, 2 Hamburg-Rissen, Suurheid 20

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von

Papierbechern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Bechern aus Papier oder ähnlichen Material, bei dem in einen konischen, am Umfang geschlossenen Dechermantel ein Boden mit zum engeren Ende des Mantels weisender Randzarge eingesetzt und mit der Innenfläche des Mantels an dieser anliegend verbunden wird.

Da die !eigentliche Bodenfläche sich in gewisser Entfernung vom engen Ende des Mantels befindet, nuß sie, wenn ihr Rand an der Innenfläche des Man-

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tels anliegen soll, einen AuOendurchraesser besitzen, der größer ist als der Innendurchmesser des Mantels an dessen engerem Ende. Beim Zusammenfügen der beiden Teile wird der Boden deshalb vom weiteren Ende des Mantels in diesen eingeschoben, wobei seine Bodenfläche nahezu die Größe besitzt, die sie nach dem Verpressen des Bodens mit dem Mantel besitzen soll.

Bei einem ersten Verfahrenstyp wird zunächst der Mantel auf einem Dorn gebildet, dessen Länge zur Abstützung der gesamten Mantelnaht mindestens der Länge des Mantels entspricht. Danach wird der Mantel auf einen anderen Dorn umgesetzt, auf dessen Stirnseite zuvor der Becherboden aufgelegt wurde. Dies Verfahren hat einerseits den Vorteil, daß die Mantelnaht über ihre gesamte Länge gleichmäßig geschlossen wird, jedoch andererseits den Nachteil, daß zwei Serien von Trägerdornen für den Mantel vorhanden sein müssen, die normalerweise zwei Drehtische bedingen.

Bei einem zweiten bekannten Verfahrenstyp wird zur Vermeidung zweier Dornserien der Mantel auf demjenigen Dorn gebildet und verschlossen, auf dessen Stirnseite zuvor bereits der Becherboden aufgesetzt wurde. Da der Dorn in diesem Fall kürzer sein muß als der Becher, ist die Mantelnaht nur auf einem Teil ihrer

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Länge abgestützt und kann, sie somit zunächst nur vom offenen Becherrand bis in den Bereich des Bodens geschlossen werden. Die verbieibende Mantelnaht im Bereich des" Bodens wird erst dann endgültig zusammengeklebt oder verschweißt, wenn der Boden endgültig mit dem Mantel verbunden wird. Dabei entsteht immer eine Stoßstelle in der Gegend der Stirnfläche des Dorns.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die einerseits die Notwendigkeit zweier Dornserien vermieden wird und andererseits eine stoßfreie Schließung der Mantelnaht ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Boden mit einem Durchmesser, der höchstens so groß 1st wie der Innendurchmesser des engeren Mantelendes, vorgefertigt und durch dieses engere Mantelende hindurch in den Becher eingeführt und anschließend auf den zur Anlage auf der Innenfläche des Mantels erforderlichen Durchmesser, aufgeweitet wird.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß es nicht erforderlich ist, den Boden mit .

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nahezu den Maßen vorzufertigen, die er später im fertigen Papierbecher besitzen soll, sondern daß es möglich ist, ihn an Ort und Stelle noch aufzuweiten, so daß man ihn zunächst mit einem geringeren Durchmesser herstellen und dann durch das engere Mantel— ende hindurch einführen kann. Dies bringt den Vorteil mit sich,- daß der Boden in der Arbeitsphase der Mantelbildung noch nicht auf dem Dorn vorhanden ist, so daß die Mantelnaht in ihrem freiliegenden, über das Dornende hinausragenden Teil durch geeignete Einrichtungen während der Klebung oder Versiegelung abgestützt werden kann. Die Mantelnaht kann somit stoßfrei über ihre gesamte Länge geschlossen werden, bevor der Boden mit ihr in Verbindung gebracht wird, ohne daß der Mantel von einem Dorn auf einen anderen umgesetzt werden müßte.

Die Aufweitung des Bodens kann mit Spreizbacken o-der umlaufenden Rollen geschehen. Erfindungsgeraäß bevorzugt wird aber die Aufweitung des Bodens durch axialen Druck auf das freie Ende seiner Randzarge. Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch ein derart einfaches Mittel eine völlig befriedigende Aufweitung des Bodens möglich ist, zumal dann, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bei der Bildung der Randzarge des Bodens die Kante zwischen der Bodenfläche und der

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Handzarge weich ausgebildet oder belassen wir»]. Dana kommt nämiioh der durch axialen Druck auf die Stirnseite der Zarge zu erzielende MaterialfIuU vom Kanteabereich der Zarge in den Kantenbereich der Bodenfläche unter radialer Vergrößerung dieser Bodoni'Uiche leichter zustande. Es hat sich gezeigt, daß man auf diese Weise eine vollständige Anlage der. Bodenfläche aa Mantel erreiqhen kann.

Venn man die Bodenzarge durch Umlegen unter Verwendung ein·· F&ltenhalters umlegt bzw. umkippt, kann dl· Kante «reich genug bleiben. Wenn jedoch die Bodenzarge durch Ziehen mittels eine· Ziehdorns und einer Ziehbuch·· durchgeführt wird* aswifahen denen ein Abstand von weniger al« der Dick« des verarbeiteten Papiers besteht, wodurch die Zarge unter Wegquetsohung aller etwa entstehendem F&J,fc#a etwas dünner und laagei* wird, wird da· Papier «ehr hart» Pi «β β Härte kann u.U. im Kantenbereich den erfindungsgetaätt zia erzielenden MaterialfIuO erschweren. Deshalb wird asweckaäßigerweise der Abstand «wischen Ziehdorn und Ziehbuchse in decs Kantenbereich der Zarge, der «ich erfindungegeaäü verformen lassen soll, größer gehalten, beispielsweise durch entsprechende Verringerung des Dortidurohraesaers, während der übliche geringe Abstand erst außerhalb die-

see Bereichs angewendet wird. Es wird dann nur derjenige Teil der Zarge getreckt und verfestigt, der epät'er nicht abrollen soll. '

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Die erwähnte Abstützung der über das Dornende hinausragenden Mantelnaht erzielt man zwecknuiüigerweise
durch einen Stiitzteil, der seinerseits am Dorn abgestützt iot. Diese Abstützung am Dorn gewährleistet
absolutes Fluchten der Dornauüenflache und der Außenfläche des Stutzteils im Bereich der Mpmtelnaht.

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Eine vorteilhafte Ausführuugsform des Stützteils besteht in einer längs der Mantellinie des Dorns in einer Nut des Dorns verschiebbaren Leiste, die in der Arbeitsphase der Mantelbiidung soweit über das schmale Ende des Dorns hinaus vorgeschoben ist, daß die gesamte Nahtlänge durch die Leiste unterstützt ist,_ während sie anschließend vor dem Einsetzen des B.odens so zurückgezogen ist, daß ihre Stirnfläche mit derjenigen des Dorns genau fluchtet.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsrabglichkeit besteht darin, daß der Stützteil auf die Stirnseite des Dorns von dessen freiliegender Seite her aufsetzbar ist, wobei die Stirnseite des Dorns und die ihr zugewendete Seite des Stützteils zusammenwirkende Vor— sprUnge und Ausnehmungen besitzen, die die gewünschte Abstützung dee Stützteils an Dorn bewirken. Die dorn» seitigen Vorsprünge bzw. Ausnehmungen sind zweck-, mäßigerweise lediglich im mittleren Bereich der Dorn-Btirnfläohe vorgesehen, damit der Außenbezirk dieser Stirnfläche, in welchem sich die Aufweitung des Bodens vollzieht, eben sein kann.

Für die Aufweitung des Bodens braucht kein gesonderter Verfahrenssohritt vorgesehen zu werden. Der gewünschte axiale Druck auf die Bodenzarge ergibt sich

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naiiiLieh schon bei geeigneter Werkzeugeinstellung bei der üblichen Weiterverarbeitung, beispielsweise wenn der über die Bodenzarge überstehende Mantelrand über die BoUenzarge urngebördeit wird, wobei- die Bördeiung zweckuiaßigerweise etwas tiefer erfolgt, als es für
die eigentliche Bodenbördelung notwendig wäre.

Die Erfindung wird ira folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Dorn
mit verschiebbarer Leiste als Stützteil,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Dorn, göauili
Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durcn einen Dorn

mit von außen aufsetzbarem Stutzteil,

Fig. 'i das Ende eines Dorns mit aufgesetztem Mantel und eingesetztem Boden und

Fig. 5 einen Teilsclinitt durch einen Bodenrand uud die anschließenden Teile während
der Aufweitung.

Fig. i zeig.t einen Dorn 1 von kegelstumpfförmiger Gestalt, der über einen Schaft 2, der zentrisch an seiner dickeren Seite vorgesehen ist, beispielsweise an

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einem Drehtisch befestigt ist. Die Maschine besitzt eine Vielzahl solcher Dorne, die schrittweise die ver* schiedenen Verarbeitungsstationen durchlaufen. Die Stirnseite 3 des Dorns ist eben und senkrecht zu seiner Mittelachse. Längs einer Mantellinie ist in die Außenfläche des Dorns eine Nut k eingeschnitten, in der ejLne Leiste 5 passend eingesetzt ist, so daß sie sich in Längsrichtung der Nut darin verschieben kann. Die Außenseite der Leiste ist der kegelförmigen Gestalt, des Dorns angepaßt. Di© Leiste ist zumindest zwischen einer ersten Endstellung, in der ihre zur Stirnfläche 3 parallele Stirnfläche 6 mit der Stirn-, fläche 3 fluchtet (strichpunktiert in Fig. 1 angedeutet) und einer zweiten Endstelluag verschiebbar, in der die Leiste 6 über die Stirnfläche 3 des Dorns soweit hinausragt, daß die Mantelsaht auf der gewünschten Länge gesiegelt werden, kaum. Zmf Steuerimg der Leiste ist dies'e mit einer Ee-IIe 10 versehen, die ■it geeigneten, nicht dargestellten Steuereinrichtungen, beispielsweise Führungskurven, der Maschine zusammenwirkt. Diese Staiereinrichtungen sind so auegebildet, * daß die Leiste in derjenigen Arbeitsphase über die Stirnfläche 3 des Dorns hinaus vorgeschoben ist, in der die Mantelnaht geschlossen wird, während sie in derjenigen Arbeitsphase in den Dorn eingeschoben ist, in der der Boden in den Mantel eingefügt wird.

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Der auf dem Dorn 1 zu bildende und zu schließende Mantel ist bei 7 in Fig. 1 angedeutet, wobei über der Leiste 6 die Mantelnaht 8 durch Materialverdoppelung erkennbar ist.

Eine andere Abstützeinrichtung zeigt Fig. 3, in der diejenigen Teile, die bereits unter Bezugnahme auf Fig. i erläutert wurden, mit entsprechenden Bezugsziffern versehen sind. Über der Mantelnaht 8 ist eine Druckbacke 11 gezeigt. Gegenüber dieser Backe wird die Naht teils durch den Dorn i selbst, teils durch einen allgemein mit 12 bezeichneten Stützteil abgestützt. Dieser Stutzteil besteht aus eine?! Führungsschaft 13, der auf einem Führungszapfen 14 axial verschiebbar 1st, sowie einem Schuh 15, der nit einem Zentrieransatz l6 versehen ist, der in eine entsprechende Zentrierbohrung 17 eingreift, die im Zentrum der Stirnfläche des Dorns 1 vorgesehen ist. Zentrieransatz i6 und Zentrierbohrung 17 sind übereinstimmend konisch ausgebildet.

Außerdem besitzt der Schuh 15 eine Frontflache 18, die in dem gezeigten Stadium, in welchem der Schuh auf der Stirnflache 3 des Dorns 1 aufsitzt, mit der Außenfläche des Dorne fluchtet und hinter der Naht liegt, um diese gegenüber der Backe 11 abzustützen.

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Die Führungsteile 13 und 14 sind gegenüber der Längsachse des Dorns 1 geneigt ausgeführt, damit der Schuh 15 unbehindert durch den überstehenden Rand 19 des Mantels in diesen Rand eingeführt werden kann.

Nachdem die Naht 8 geschlossen wurde, wird der Stützteil 12 wieder entfernt.

Der Dorn 1 mit dem darauf befindlichen, geschlossenen Mantel gelangt dann in eine Station der Maschine, in der der Boden 20 eingesetzt wird (Fig. 4), der aus der Bodenfläche 21 und der Randzarge 22 besteht. Wie ersichtlich, hat der Boden einen Außendurchmesser, der wesentlich kleiner ist als der Innendurchniesser des Mantels in dem Bereich, in dem der Boden später am Mantel anliegen soll. Er ist an kl«in, daß &r durch das enge Ende 23 des tiberstehenden Mant&slrands 19 eingesetzt werden kann.

Danach vollzieht sich die übliche Bö'rdelung gemäß Fig. 5 mittels eines mit dem Dorn 1 fluchtenden', axial relativ zu diesem hin bewegten Bördelwerkzeug 24, das den überstehenden Rand 19 des Mantels 7 nach innen biegt, wobei eine axiale Kraft auf die freie Stirnfläche der Zarge ausgeübt wird, die diese Zarge auf ihre ursprüngliche, strichpunktiert angedeutete

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Stellung nach unten drückt. Dabei zeigt sich eine Tendenz der nahe der Bodenkante 25 .liegenden Teile der Zarge, in die Bodenfläche überzugehen, wobei die Kante 25 entsprechend nach außen gerollt wird, bis sie zur Anlage an der Innenfläche des Mantels 7 gelangt.

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Claims

Patentans prüohe

1.) Verfahren zum Herstellen von Behern aus Papier oder ähnlichem Material, bei dem in einen konischen, am Umfang geschlossenen Becherraantel ein Boden mit zum engeren Ende des Mantels wei-

sender Randzarge eingesetzt und mit der Innenfläche des Mantels an dieser anliegend verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden mit einem Durchmesser, der höchstens so groß ist wie der Innendurchmesser des engeren Mantelendes, durch dieses engere Mantel©xide hindurch in den Becher eingeführt und anschließend auf den zur Anlage an der Innenfläche des Mantels erforder- liehen Durchmesser aufgeweitet wird.

2. Verfahren nach Ansprusb 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodes, diäreh axialen Druck auf das freie Ende seiner Randzarge aufgeweitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der Randzarge des Bodens die. Kante zwischen der Bodenfläche und der Handzarge unscharf ausgebildet wird.

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. BADORIGfNAL

h. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet,, daß sowohl für den Vorgang des SchiieUens der Manteiaaht (β) als auch für den des Einsetzens des Bodens (2<J) ein und derselbe Dorn (i) zur Aufnahme des Mantels (7) vorgesehen ist, dessen Ende (3) an der Seite des engen Endes (23) des Mantels ura eine zur Aufnahme des Bodens aus— reicnende Strecke zurückgesetzt ist und daß zum Abstützen der Mantelnaht in dem über den Dorn hinausragenden Teil (19) des Mantels ein entfernbarer Stützte!! (5, 12) vorgesehen ist, der seinerseits aoi torn abgestützt ist.

5.. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteil eine längs einer Mantellinie des Dorns (l) in einer Nut (k) desselben verschiebbare Leiste (5) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß der StützteiL auf die Stirnseite (3) des Dorns (l) aufsetzbar ist und daß diese Stirnseite und die ihr zugev/andte Seite des Stütz-'teils zusammenwirkende Vorsprünge (lö) und Ausnehmungen (17) besitzen.

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