Verfahren zur Herstellung von Kartonbehältern und nach dem Verfahren hergestellter feuchtigkeitsundurchlässiger Kartonbehälter.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rartonbehäl- tern, das sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens eine Seite eines Kartonstückes mit einem feuchtigkeitsundurchlässigen aber zug versehen wird, der im erwärmten Zustand klebt und derart dehnbar und biegsam ist, dass er bei einer Faltung des Kartons um 1800 nicht bricht, dass hierauf ein Karton- formstück herausgeschnitten und gefalzt und das erhaltene Formstück gefaltet wird, und dass schliesslich sich überlappende Teile durch Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden werden.
Es ist schon möglich gewesen, feuchtigkeitsundurchlässige Kartonbehälter herza- stellen, wobei aber die Herstellungsverfahren und damit die Erzeugnisse sehr teuer waren.
Dies war namentlich deshalb der Fall, weil es nicht möglich war, die üblichen Bearbeitungsverfahren zu verwenden. Es waren vielmehr zusätzliche Verfahrens schritte nötig, denn die Behälter mussten entweder mit einer Hülle ausgefüttert oder mit einer solchen umgeben werden, oder es war nötig, den Behälter als solchen in eine Überzugmasse zu tauchen oder ihm die Uberzugmasse aufzuspritzen. Die Erfindung betrifft auch einen nach dem oben angegebenen Verfahren hergestellten Kartonbehälter. Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäBen Verfahrens und des erfindungsgemässen Kartonbehälters sind auf der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in schematischer Weise die Herstellung eines Kartonbehälters, wobei der dargestellte Behälter eine seitliche Saumstelle und Stirnlappen aufweist.
Fig. 2 stellt in ähnlicher Weise die Herstellung eines an einer Stirnseite zu öffnenden Behälters dar.
Fig. 3 zeigt einen Kartonaussclrnftt zur Herstellung eines an seinen Stirnseiten verschliessbaren Behälters.
Fig. 4 erläutert die Herstellung der seitlichen Saumstelle des in Fig. 1 dargestellten Behälters.
Fig. 5 zeigt ein flach gefaltetes Kartonstück.
Fig. 6 zeigt dasselbe Kartonstück, jedoch mit aufgeklappten Seitenwänden mit geöffneten Endlappen.
Fig. 7 zeigt den Karton, nachdem die Bodenlappen dauernd geschlossen wurden.
Fig. 8 zeigt das Füllen des Behälters.
Fig. 9 zeigt den vollständig gefüllten, ver schlossenen und verklebten Behälter.
Fig. 10 ist ein Teilschnitt in grösserem Massstabe durch eine gefalzte Eckstelle des Kartons.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch eine Ecke1 nachdem der Behälter geformt wurde.
Fig. 12 zeigt einen Kartonzuschnitt für einen an der Breitseite zu öffnenden Behälter gemäss Fig. 2.
Fig. 13 zeigt den Behälter in flach gefaltetem Zustand, nachdem die Endlappen verklebt wurden.
Fig. 14 zeigt den geöffneten, geformten Behälter.
Fig. 15 zeigt den einen der Endlappen, der in seine definitive Lage aufgeklappt wurde.
Fig. 16 erläutert das Füllen des Behälters.
Fig. 17 zeigt den vollständig gefüllten und verschlossenen Behälter.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der erste Verfahrensschritt im Überziehen der Kartonbahn oder des Kartonstückes mit einem dehnbaren, biegsamen und feuchtigkeitsundurchlässigen Überzug, der in erwärmtem Zustand klebt. Dies erfolgt zweckmässig durch Erwärmen der Überzugmasse, die damit weich und plastisch wird und die dann auf das Kartonstück oder die Kartonbahn aufgebracht wird. Die überschüssige Masse wird durch eine nicht dargestellte Klinge abgestrichen.
Es kann irgend ein übliches Verfahren zum Aufspritzen des Überzuges verwendet werden, und da das Überziehen an sich bekannt ist, wird dasselbe nicht näher beschrieben.
Die Bahn wird in Stücke 20 geschnitten, aus welchen hierauf die Kartonformstücke herausgeschnitten und gefalzt werden, entlang den Linien 21 und 22. Dies erfolgt durch die bei der Herstellung von Karton- schachteln üblicherweise verwendeten Messer bezw. Falzeinriehtungen. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele von Kartonbehältern aus einem einzigen Kartonstüch hergestellt. Andere Ausführungen können ähnlich hergestellt werden. Bei 23 ist ein grosses Kartonstück gezeigt, welches in Formstücke 24 von geeigneter Form zur Eerstel- lung von Behältern zerschnitten wurde. Die Kartonformstücke bleiben dabei an Ort und Stelle und werden durch die üblichen Einschnitte zusammengehalten.
Auch die abgeschnittenen, nicht mehr verwendbaren Kartonstücke bleiben an Ort und Stelle. 25 (Fig. 1 und 5) ist eines der Formstücke, das aus dem Kartonstück 23 geschnitten wurde; es ist teilweise gefaltet, mittels des seitlichen Saumes 26 verklebt und dann in eine Ebene zusammengelegt worden. Das Formstück ist darauf zur Zuführung in die Füllen und Schliessmaschine bereit. Das Zukleben erfolgt üblicherweise zwischen einem erhitzten Stempel 27 und einem Amboss 28, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Üblicherweise wird das in eine Ebene zusammengeklappte und verklebte Formstück, das mit 25 bezeichnet ist, später zu einem Behälter durch Aufklappen aufgerichtet und in diesem Zustande der Packmaschine zugeführt.
Mit 29 (Fig. 6) ist ein zu einem Behälter geformtes Formstück bezeichnet, und 30 (Fig. 1 und 7) ist das aufgeklappte Formstück mit gefalteten und verschlossenen Bodenlappen, die durch Anwendung von Hitze miteinander verbunden sind. Die Anwendung von Wärme erweicht den Überzug und macht ihn äusserst klebkräftig. Durch Druck werden die einander überlappenden Flächen in innige Berührung miteinander gebracht. Hierauf wird, wie bei 31 (Fig. 1 und 8) dargestellt, der Inhalt des Behälters eingefüllt, worauf die Decklappen 32 geschlossen und durch Erwärmung miteinander verbunden werden. Der Vorgang zur Tierstellung eines an seiner Breitseite zu öffnenden Behälters 35 ist in den Fig. 2 und 12-17 dargestellt.
Dieser Vorgang unterscheidet sich hauptsächlich in der Art des verwendeten Kartonformstückes und weiterhin dadurch, dass verschiedene Saumstellen zu verkleben sind. Ein solches Formstück benötigt kein Verschliessen von Bodenlappen.
Dagegen sind seitliche Saumstellen 33 (Fig. 2, 13 und 14) miteinander zu verkleben.
In Fig. 10 ist ein Querschnitt durch ein Kartonformstück dargestellt, welches aus Kar- ton hergestellt ist, der, wie bereits erläutert, mit einem Überzug versehen und dann, wie in Fig. 2 dargestellt, gefalzt wurde. Dieses Falzen erfolgt durch eine geeignete Schneidund Faltmatrize, welche auf die nicht über zogene Seite 40 des Kartonstückes einwirkt.
Die Arbeit kann durch irgend eine übliche Schneid- und Faltpresse erfolgen, welche konvexe Faltstreifen 41 auf der überzogenen Seite 42 des Kartonstückes erzeugt. Dies lässt sich leicht ans führen, und da eine Übcrzugmasse verwendet wird, bricht der Überzug 43 längs der Faltlinie nicht, sondern es bleibt eine einheitliche feuchtigkeits- undurchlässige Schicht erhalten. Das Formstück kann dann um 900 gefaltet werden, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Der Überzug 43 biegt sich dabei über den Faltenstreifen 41, er bricht aber nicht, und es bleibt auch in diesem Falle eine einheitliche, ununterbro chene feuchtigkeitsabweisende Schicht aufrechterhalten.
Durch Verwendung einer zähen und dehnbaren Überzugmasse von bedeutender Biegsamkeit ist es gut möglich, den Überzug auf die flache Kartonbahn oder auf ein lEarton- stück aufzutragen und aus demselben nachträglich das Kartonformstück herauszuschneiden und zu falten. Das gestattet eine vollständige Umstellung bekannter Verfahren und Erzeugung vorzüglicher Behälter mit wesentlichen Ersparnissen bei der Tier- stellung.
Bei einer bekannten Behälterart ist ein Bartonbehälter üblicher Art mit einem getrennten innern Futter oder mit einer äussern Rülle aus flüssigkeitsundurchlässigem Material versehen. Dies erfordert die Verwendung eines Blattes des fraglichen llüllmaterials zusätzlich zum Karton, der zur Tierstellung des Behälters benützt wird. Dadurch werden zusätzliche Schritte bei der Tierstellung erforderlich, wobei wiederum die Kosten wesentlich erhöht werden. Solche Packungen sind auch beim Öffnen und beim Gebrauch unzweckmässig.
Eine andere Behälterart wurde so hergestellt, dass geeignet zugeschnittene Karton- stücke geschnitten, gefalzt und gefaltet wurden, worauf sie in eine geeignete Überzugmasse getaucht wurden. Das Auftragen des Überzuges kann nicht in der Maschine zur Herstellung des Behälters, sondern muss getrennt von dieser Maschine erfolgen, wodurch wiederum zusätzliche Operationen erforderlich werden.
Eine weitere Behälterart wurde durch Ausschneiden und Falzen von geeigneten Kartonstücken hergestellt, wobei sie mit geschmolzenem Paraffinwachs überzogen wurden. Das Wachs wurde in kaltem Wasser ab geschreckt. Hierauf wurde das so mit einem Überzug versehene Kartonstüch zu einem Behälter geformt. Solche Behälter besitzen eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen Dämpfe und Feuchtigkeit, da sie nicht dicht abschliessen und der Wachsüberzug zerbrechlich ist.
Jedes dieser bekannten Verfahren und die dadurch hergestellten Behälter besitzen verschiedene Nachteile, die hier nicht im einzelnen erörtert werden sollen. Durch die geschilderten Verfahrensbeispiele ist es dagegen möglich, einen Behälter mit wesentlich weniger Zeitaufwand, Arbeit und Material herzustellen, der überdies - noch in höherem Masse flüssigkeitsdicht ist als durch Tauchen in die Überzugmasse erhaltene Behälter. Die zur Herstellung der Behälter benötigten Kar- tonstücke können entweder ungefaltet oder teilweise gefaltet und zusammengeklebt transportiert werden, wobei die fertigen, gefüllten und verschlossenen Behälter eine flüssigkeitsdichte Verpackung gewährleisten. Bei der beschriebenen Tierstellung von Behältern können bisher übliche Vorgänge und Einrichtungen benützt werden.
Die Behälter können ebenfalls in üblicher Weise gefüllt und verschlossen werden, ohne dass zusätzliche Einrichtungen zur Auftragung eines Überzuges erforderlich wären. Es ist auch nicht nötig, mit Überzugmassen zu arbeiten, deren Verwendung eine besondere Geschicklichkeit erfordert. Die erhaltenen Paduingen sind in befriedigendem Masse feuehtigkeitsdieht und auf bekannten Maschinen hergestellt und können ohne Tauchen oder Spritzen gefüllt und verschlossen werden. Dabei befindet sich der feuchtigkeitsdichte Überzug gemäss Fig. 11 an der Innenseite des Behälters. Selbstver ständlieh kann der r Behälter auch auf der Aussenseite behandelt werden, beispielsweise kann er dort mit einem Aufdruck, mit einem Lack oder auch mit einem feuchtigkeitsdichten Überzug versehen sein.
Das Aufbringen des zähen und feuchtigkeitsundurchlässigen Überzuges kann auf die Kartonbahn oder auf ein abgeschnittenes I(artonstück. erfolgen. Zweckmässig erfolgt das Auftragen auf die Kartonbahn in der Maschine zur Tierstellung der Behälter. Eine zusätzliche Einrichtung zum Auftragen des Überzuges ist dann nicht erforderlich. Die Fälze sind zweckmässig so angebracht, dass ihre konvexe Seite auf der überzogenen Seite des Kartonstückes liegt. Durch Eindrücken des Überzuges in den Karton an den Falzstellen kann eine wesentliche Verstärkung dieser Falzstellen erreicht werden. Diese Arbeit lässt sich in der üblichen Weise ausführen und kann bei den üblichen Maschinengeschwindigkeiten der bekannten automatischen Maschinen ausgeführt werden.
Die flachen gefalteten Kartonstücke, die an einem oder mehreren Rändern zusammengeklebt sind, werden nun an die Pachstelle verbracht. Der Packer füllt die Behälter, faltet die Lappen und sichert sie aneinander durch Erwärmen und Druck. Es ist somit ersichtlich, dass der Packer nur die vorgefalteten Kartonstücke fertig zu falten zu füllen und zu verschliessen hat, wie er dies auch bei Verwendung von nicht überzogenen : Kar- tons tut.
Das verwendete, dehnbare und biegsame Überzugmaterial ist in kaltem Zustande nicht klebend und in warmem Zustande klebend.
Es ist möglich, das Schneiden und Falzen nach dem Überziehen des Kartons vorzunehmen, statt, wie bisher, vor dem Überziehen.
Dieser einfache Wechsel in der Reihenfolge der Verfahrensschritte gestattet wesentliche Ersparnisse, und die so erzeugten dargestellten Behälter sind den bekannten Behältern teils ebenbürtig, teils überlegen.
Der verwendete : Karton muss natürlich dick und steif genug sein, damit er einen selbsttragenden Behälter bilden kann. Der Karton soll auch dick und zäh genug sein, damit er die Falzlinien aufnehmen kann, ohne dass er bricht, wenn er um 1800 gefaltet wird. Ein geeigneter Karton besitzt eine Dicke von mindestens 0,20 mm; er soll aber zweckmässig nicht dicker sein als 1,27 mm.
Ein Karton, der dünner ist als 0,20 mm, lässt sich nicht in befriedigender Weise falzen.
Zur Herstellung des Überzuges können sehr verschiedenartige Stoffe verwendet werden. Als besonders zweckmässig wurde eine Mischung befunden, die etwa 80 Teile mikrokristallines Wachs, etwa 10 Teile Butylgummi und etwa 10 Teile Polyäthylenharz enthält. Diese Mischung ist feuchtigkeitsdicht. Der Überzug besitzt eine Dicke, die zweckmässig mindestens 0,025 mm beträgt, und ist dehnbar und biegsam. Als sehr praktisch hat sich eine Dicke von 0,075 mm herausgestellt, und es ist im allgemeinen nicht nötig, den Überzug dicker als 0,10 mm zu machen. Das Überzugmaterial muss so zäh sein, dass es sich biegen und strecken lässt, aber nicht bricht, wenn der : Karton um 1800 umgebogen wird.
Ein solcher Überzug ist so zäh, dehnbar und biegsam, dass Karton von der erwähnten Dicke, der mit dem erwähnten Überzug versehen ist, um 180 umgebogen werden kann, gleichgültig, ob sich der Überzug auf der Aussenseite oder auf der Innenseite der Falzlinie befindet. Dieser Überzug wird äusserst klebkräftig, wenn er auf etwa 90-930 erwärmt wird. In diesem Zustande besitzt er etwa die Konsistenz von Brotteig und fliesst deshalb zwar nicht weg, kann aber leicht durch mechanisehe Einwirkung der Falten, die zum Schliessen des Behälters be nützt werden, verschoben werden oder über die Schnittkanten an der Überlappungsstelle verbreitet werden, um so den Eintritt von Feuchtigkeit durch die Schnittkante zu verhindern.
Spalten längs der zusammentretenden Behälterkanten und an den Ecken lassen sich dadurch in wirksamer Weise verstreichen.
Überzüge aus Zinnfolie oder Zellulosefolie wurden bereits bisher hie und da verwendet, um Behälter feuehtigkeitsundurch- lässig zu m. achen.,
Der Behälter kann vor oder nach dem Überziehen mit einem Aufdruck oder mit einer Umhüllung versehen werden, und z. B. zur Aufnahme von Nahrungsmitteln und von öligen oder fettigen Stoffen Verwendung finden.
PATENTBNSPROCHE:
I. Verfahren zur Herstellung von iESarton- behältern, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Seite eines Kartonstückes mit einem feuchtigkeitsundurchlässigen Überzug versehen wird, der in erwärmtem Zustand klebt und derart dehnbar und biegsam ist, dass er bei einer : Faltung des Kartons um 1800 nicht bricht, dass hierauf ein lEarton- formstück herausgeschnitten und gefalzt und das erhaltene Formstück gefaltet wird und dass schliesslich sich überlappende Teile durch Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden werden.