Verfahren und Maschine zum Montieren von Krempelschachteln In der Verpackungsindustrie sind bereits seit: langer Zeit sogenannte Krempelschachteln bekannt, die aus einem flachen, vorgerillten Schachtelzuschnitt gebildet werden.
Ein solcher Zuschnitt besteht aus einem Bodenteil mit einer Anzahl von Kanten, aus an die Kanten des Bodenteiles anschliessenden Seiten wandteilen sowie aus an den einen Seitenwandteilen vorhandenen Ecklappen und an den anderen Seiten wandteilen angeordneten überschlagklappen, welch letztere beim Montieren der Schachtel über die Eck- lappen nach innen umgelegt werden, um auf diese Weise den Wänden der Schachtel den erforderlichen Halt zu verleihen.
Beim maschinellen Montieren von Krempel schachteln der genannten- Art wurde bisher der Schachtelzuschnitt mit Hilfe eines Stempels in eine passende Matrize hineingedrückt, worauf der Stem pel aus der Schachtel und der Matrize herausgezogen und dann nochmals eingefahren wurde, um die über schlagklappen nach innen umzulegen. Zum Montieren einer jeden Schachtel waren daher zwei Arbeitstakte des Stempels erforderlich, was eine Begrenzung der pro Zeiteinheit produzierbaren Schachteln bedingte, weil die Bewegungsgeschwindigkeit des Stempels nicht entsprechend erhöht werden kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseiti gung der geschilderten Mängel und betrifft ein Ver fahren und eine Maschine zum Montieren von Krem pelschachteln.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass man mit Hilfe eines ersten Stempels den Bodenteil des Schachtelzuschnittes in eine Matrize drückt, um die Seitenwandteile aufzustellen, wobei nur die mit den Ecklappen versehenen Seitenwand teile durch den Stempel von innen gestützt werden, :
dass man mit Hilfe eines zweiten Stempels die über schlagklappen nach innen umlegt, während der erste Stempel mit der Matrize in Eingriff bleibt, und dass man nachher beide Stempel miteinander aus der Matrize und aus der fertig montierten Schachtel herausbewegt.
Da der zweite Stempel dem ersten mit verhält nismässig kurzem zeitlichem Abstand nachlaufen kann, ergibt sich eine Verkürzung,der für das Montie ren der Schachtel erforderlichen Zeit bei im wesent lichen unveränderter Bewegungsgeschwindigkeit der Stempel gegenüber dem bisherigen Verfahren.
Die erfindungsgemässe Maschine zum Ausüben des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein erster beweglicher Stempel ausser einer Bodenplatte mindestens ein Paar Seitenwandstützen aufweist, die an einander gegenüberliegenden Kanten der Boden platte anschliessen, während an den dazwischenlie- genden anderen Kanten der Bodenplatte solche Seitenwandstützen fehlen, dass ein zweiter bewegli cher Stempel nur an jenen Stellen Seitenwandstützen aufweist, wo solche am ersten Stempel fehlen, und mit nachgiebig angeordneten, zur Bodenplatte schrä gen Leitorganen versehen ist,
die zum Einwärts- schwenken der Überschlagklappen des Schachtelzu schnitten dienen, und dass Führungs- und Antriebs mittel vorhanden sind, welche den ersten und den zweiten Stempel mit einem zeitlichen Abstand nach einander in die Matrize und miteinander aus dersel ben heraus bewegen.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unter ansprüchen, :der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, an Hand derer die Erfin dung nachstehend rein beispielsweise erläutert wird.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil einer Maschine zum Montieren von Krempelschachteln, teils in Vor deransicht und teils im Längsschnitt.
Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 11-II in Fig. 1, wobei -der Deutlichkeit wegen einige der hinter der Schnittebene liegenden Bestandteile der Maschine nicht dargestellt sind.
Fig. 3 stellt einen Teil der Maschine in Seiten- ansicht von links in Fig. 1 dar, wobei wieder im Interesse der Deutlichkeit einige der weiter zurück liegenden Bestandteile der Maschine fortgelassen sind.
Fig. 4 veranschaulicht einen vorgerillten Zuschnitt für eine mit der Maschine nach den Fig. 1 bis 3 zu montierenden Krempelschachtel.
Fig. 5 zeigt die fertig montierte Schachtel in perspektivischer Darstellung.
Fig. 6 stellt graphisch die Bewegungsabläufe von drei Hauptbestandteilen der Maschine während einer Umdrehung ihrer Antriebswelle dar.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Maschine weist einen Arbeitstisch 10 auf, in welchem eine Vertie fung 11 mit rechteckigem Grundriss vorhanden ist. Im Innenraum der Vertiefung 11 befindet sich eine Auflageplatte 12, die mittels eines Schaftes 13 auf und abwärts beweglich geführt ist. Eine unterhalb der Platte 12 angeordnete Druckfeder 14 hat das Bestreben, die Platte 12 nach oben bis mindestens zum oberen Rand der Vertiefung 11 zu schieben. Diese Ruhelage der Auflageplatte 12 ist durch einen Anschlag 15 am Schaft 13 festgelegt.
Zwei einander gegenüberliegende Seitenflanken der Vertiefung<B>11</B> sind oben mit Schrägflächen 16 versehen, die an den andern Seitenflanken der Vertiefung 11 fehlen; vgl. die Fig. 1 und 2. Wenn die Auflageplatte 12 ent- gegen dem Einfluss der Feder 14 in die Vertiefung 11 hineingedrückt ist, bildet sie zusammen mit den Seitenflanken der Vertiefung 11 eine Matrize zum Montieren der Krempelschachteln.
Auf der Oberseite des Tisches 10 sind zwei Säu len 18 befestigt, von denen nur die eine in Fig. 1 sichtbar ist. Die oberen Enden der Säulen 18 sind miteinander durch ein waagrecht verlaufendes Joch 19 fest verbunden:. Unterhalb des Joches 19 befinden sich zwei ebenfalls waagrecht verlaufende Träger 20 und 21, die an den Säulen 18 auf- und abwärts beweglich geführt sind. Zu diesem Zweck gehen die Säulen 18 durch passende Bohrungen der Träger 20 und 21 hindurch. Um die Führung zu verbessern, ist jede Endpartie des Trägers 20 mit einer Führungs hülse 22 und des Trägers 21 mit einer Führungshülse 23 fest verbunden, und diese Führungshülsen 22 und 23 gleiten auf den Säulen 18.
Unterhalb des Tisches 10 befindet sich eine waagrecht verlaufende Welle 25, die im Untergestell 26 der Maschine drehbar gelagert ist. Auf der Welle 25 ist ein Zahnrad 27 befestigt, das zum Antrieb der Welle über ein nicht dargestelltes Getriebe mit einem Elektromotor in Verbindung steht. An jedem Ende der Welle 25 sitzt ein Hebel 28 (Fig. 1 und, 3). Von diesen Hebeln, die parallel zueinander verlaufen:, ist in Fig. 1 jedoch nur der eine sichtbar. An dem von der Welle 25 abgewendeten Ende jedes Hebels 28 ist ein Kurbelzapfen 29 befestigt, welcher in einer Lagerbohrung am einen Ende eines Pleuels 30 drehbar ist.
Am anderen Ende des Pleuels 30 ist ebenfalls eine Lagerbohrung vorhanden, in welche ein am Träger 21 befestigter Zapfen 31 eingreift.
Mit dem Kurbelzapfen 29 ist ein Arm 32 starr verbunden, der seinerseits einen Kurbelzapfen 33 trägt. Letzterer greift in einen Längsschlitz 34 ein, welcher am einen Ende eines Pleuels 35 vorhanden ist, dessen anderes Ende an einem mit dem Träger 20 verbundenen Zapfen 36 schwenkbar gelagert ist. Auf dem Kurbelzapfen 33 ist ein Kopfstück 37 dreh bar gelagert, das am einen Ende einer zum Pleuel 35 parallel verlaufenden Stange 38 befestigt ist. Die andere Endpartie der Stange 38 gleitet in einer Bohrung eines am Pleuel 35 befestigten Winkel stückes.
Eine die Stange 38 umgebende Schrauben druckfeder 40 stützt sich gegen das Kopfstück 37 und das Winkelstück 39 ab; sie hat das Bestreben und ist imstande, den oberen Träger 20 mit den daran angeordneten, noch zu beschreibenden Teilen nach oben zu schieben, soweit diese Bewegung mög lich ist. Die Axen der beiden Kurbelzapfen 29 und 33 haben im wesentlichen den gleichen Abstand von der Axe der Welle 25, und die Radien von der Welle 25 zu den Kurbelzapfen: 29 und 33 schliessen zwi schen sich einen Winkel von wenigstens annähernd 451 ein.
Bei der in Fig. 1 nicht dargestellten zweiten Säule 18 steht die Welle 25 durch identische Mittel 28 bis 40 mit den beiden Trägern 20 und 21 in Wirkungsverbindung.
über der Mitte der Auflegeplatte 12 ist am oberen Träger 20 ein. Bolzen 42 befestigt, der par allel zu den Säulen 18 verläuft und eine Bohrung des unteren Trägers 21 durchsetzt. Das untere Ende des Bolzens 42 trägt eine zur Auflageplatte 12 par allele Bodenplatte 43 von rechteckiger Form. An den beiden Längskanten der Platte 43 ist je eine recht winklig nach oben ragende Seitenwandstütze 44 vor handen, die aus einem dünnen Blechstück gebildet ist, welches unter der Bodenplatte 43 durchgeht und an dieser befestigt ist. Die Teile 43 und 44 bilden zusammen einen ersten Stempel der Maschine, wel cher durch Senken der Träger 20 und 21 in die Vertiefung 11 hineingeführt werden kann.
Am Träger 21 ist ein zweiter Stempel angeordnet, der zwei zur Bodenplatte 43 rechtwinklig verlaufende Seitenwandstützen 45 aufweist. Diese befinden sich über den kürzeren Kanten der Bodenplatte 43 und können zwischen die S.eitenwandstützen 44 und in die Vertiefung 11 eingreifen, wenn die Träger 20 und 21 abgesenkt werden. Der Bolzen 42 ist von einer Schraubenfeder 46 umgeben, deren oberes Ende an der Unterseite des Trägers 21 'befestigt ist. Das untere Ende der Feder 46 trägt eine auf- und abwärts bewegliche Platte 47 mit einer Öffnung, durch welche der Bolzen 42 hindurchgeht.
An der Platte 47 sind zwei Leitorgane 48 befestigt, die im wesentlichen schräg zur Bodenplatte 43 verlaufen und durch Schlitze der Seitenwandstützen 45 hindurchragen. Mit der beschriebenen Maschine können Krem pelschachteln nach folgenden Verfahren montiert werden: Ein mit Biegelinien vorgerillter Schachtelzuschnitt 50 gemäss Fig. 4 wird mit seinem Bodenteil 51 auf die Auflageplatte 12 der Maschine gelegt. Die Grösse des Bodenteiles 51 stimmt mit dem Grundriss der Vertiefung 11 überein.
Wenn sich die Welle 25 entsprechend dem in Fig. 3 eingezeichneten Pfeil dreht, so wird mittels des Kurbelzapfens 29 und des Pleuels 30 der untere Träger 21 nach unten bewegt. Der andere Kurbelzapfen 33 läuft dem Kur belzapfen 29 stets um 45 voraus. Bei der Abwärts bewegung des Kurbelzapfens 33 aus der in Fig. 3 gezeigten Lage bleibt der obere Träger 20 zunächst noch in seiner höchsten Lage, weil er durch die Federn 40 nach oben gedrückt ist und die Führungs büchsen 22 in Anlage am Joch 19 sind.
Erst nach einer Drehung der Welle 25 um etwa 15 stösst der Kurbelzapfen 33 gegen das untere Ende des Schlitzes 33 im Pleuel 35, wonach 'bei der weiteren Drehung der Welle 25 der Pleuel 35 und der Träger 20 auch nach unten bewegt werden. In Fig. 6 ist die Bewegung der Unterkante der Seitenwandstützen 45 in Abhängigkeit von der Drehung der Welle 25 durch eine strichpunktierte Linie A dargestellt, die annähernd sinusförmigen Verlauf hat.
Ebenfalls in Fig. 6 ist die Bewegung der Unterseite des Stem pels 43, 44 durch eine voll ausgezogene Linie B veranschaulicht. Obwohl der Stempel mit den Seiten wandstützen 45 früher seine Abwärtsbewegung be ginnt als der Stempel 43, 44, läuft dieser dem erst genannten Stempel vor, weil die Kurbelzapfen 29 und 33 in bezug aufeinander versetzt sind. Der Stem pel 43, 44 kommt daher zuerst mit dem Schachtel zuschnitt 50 in Berührung, der durch die Bodenplatte 43 in die Vertiefung 11 hineingedrückt wird. Dabei weicht die Auflegeplatte 12 entgegen, dem Einfluss der Feder 14 nach unten und werden die Seitenwand teile 52 und 53 durch die Flanken der Vertiefung 11 aufgerichtet.
Die Bewegung der Auflageplatte 12 ist in Fig. 6 durch eine gestrichelte Linie C darge stellt. Das Aufrichten der kleineren Seitenwandteile 53 beginnt etwas später, weil diese Seitenwandteile auf die Schrägflächen 16 zu liegen kommen. Dadurch erreicht man, dass die an den Seitenwandteilen 52 vorhandenen Ecklappen 54 mittels der Seitenwand teile 53 nach innen umgelegt werden, wie Fig. 5 erkennen lässt.
Die Seitenwandstützen 44 schmiegen sich von innen an die aufgerichteten Seitenwandteile 52 an und stützen diese.
Sobald die Seitenwandteile 52 und 53 aufgerich tet sind, treffen die schrägen Leitorgane 48 auf die überschlagklappen 55, welche an den kleineren Seitenwandteilen 53 des Schachtelzuschnittes 50 vor handen sind. Die Neigung der Leitorgane 48 bewirkt, dass die Überschlagklappen 55 nach einwärts ge schwenkt werden.
Nun fährt der Stempel mit den Seitenwandstützen 45 von oben gegen die nach innen geschwenkten überschlagklappen 55, welche bei der weiteren Abwärtsbewegung der Seitenwandstützen 45 vollständig einwärts geklappt und über die Eck- lappen 54 des Schachtelzuschnittes 50 geschlagen und gegen die Seitenwandteile 53 gelegt werden. Die Leitorgane 48 sitzen dabei auf den Tisch 10 auf und gleiten,bezüglich der Wandstützen 45 in den Schlitzen derselben, wobei die Feder 46 zusam mengedrückt wird.
Die Schachtel ist nun fertig mon tiert und hat das in Fig. 5 ersichtliche Aussehen.
Bei 135 Drehung der Welle 25 überschreitet der Stempel 43, 44 seine untere Totpunktlage, und er würde sich gemäss der in Fig. 6 punktiert ge zeichneten Linie aufwärts bewegen. Bald nachher bewegt sich jedoch der Stempel mit den Seitenwand stützen 45 gegen die untere Totpunktlage, wobei die Wandstützen. 45 mit ihren unteren Stirnflächen auf .der Bodenplatte 43 aufsitzen und diese nochmals in die untere Totpunktlage drängt, was durch Ver schieben -des Pleuels 35 gegenüber dem im Schlitz 34 geführten Kurbelzapfen 33 und durch Zusammen drücken der Feder 40 möglich ist.
Im weiteren bewe gen sich die beiden Stempel 43, 44 und 45 miteinan der nach oben, wobei die Leitorgane 48 durch die Feder 46 zunächst noch in Anlage mit dem Tisch 10 gehalten werden. Die Schachtel wird somit durch die Leitorgane 48 entgegen dem Einfluss der schwa chen Feder 14 in der Vertiefung 11 zurückgehalten, so dass die beiden Stempel sich aus der Schachtel herausbewegen.
Wenn die Feder 46 entspannt ist, werden anschliessend auch die Leitorgane 48 mit den Wandstützen 45 nach oben bewegt, während gleichzeitig die Feder 14 mittels der Auflageplatte 12 die darauf ruhende Schachtel aus der Vertiefung 11 heraussclu,iebt.
Wenn bei der gemeinsamen Aufwärtsbewegung beider Stempel 43, 44 und 45 die Führungshülsen 22 am Joch 19 anstossen, kann sich der Träger 20 mit dem Stempel 43, 44 nicht mehr weiter nach oben bewegen. Der Träger 21 mit dem Stempel 45 und den Leitorganen 48 geht anschliessend noch weiter aufwärts bis in die in Fig. 1 und 2 veran schaulichte Lage.
Das Wegfördern der fertig montierten Schachtel und das Zubringen eines neuen Schachtelzuschnittes 50 kann entweder manuell oder mit Hilfe von be kannten, mechanischen Mitteln erfolgen. Es ist sehr zweckmässig, die Maschine derart anzuordnen oder auszubilden, dass der Tisch in der Darstellung von Fig. 2 gegenüber der Horizontalen geneigt ist.
Auf diese Weise erreicht man, dass die fertige Schachtel nach dem Ausstossen aus der Vertiefung unter dem Einfluss der Schwerkraft von selbst von der Auflage platte 12 und vom Tisch 10 abgleitet, beispielsweise auf ein Förderband. Ferner können auch die Schach telzuschnitte unter dem Einfluss der Schwerkraft selbsttätig über den geneigten Tisch 10 auf die Auf lageplatte 12 rutschen. Es müssen am Tisch nur An schläge vorhanden sein, welche den Zuschnitt jeweils in der richtigen Lage über der Vertiefung 11 fest halten. Die Maschine kann selbstverständlich an jedem Träger 20 oder 21 mehr als einen Stempel 43, 44 bzw. 45 aufweisen, während im Tisch 10 eine entsprechend höhere Anzahl von Vertiefungen 11 mit beweglicher Auflageplatte 12 vorhanden ist.
Dann können in jedem Arbeitstakt zwei oder mehr Krempelschachteln montiert werden.
Die beschriebene Maschine und das bei ihrem Betrieb angewendete Verfahren haben den Vorteil, dass für das Montieren jeder Schachtel die Stempel 43, 44 und 45 nur eine einzige Auf- und Abwärts bewegung ausführen müssen, wodurch die benötigte Zeitdauer gegenüber früher verkürzt wird. Somit kann die Maschine pro Arbeitsstation und Zeiteinheit eine grössere Anzahl von Krempelschachteln montie ren, als dies bisher der Fall war. Die Arbeitsleistung kann z. B. 4000 Schachteln pro Stunde betragen, wenn zwei Arbeitsstationen vorhanden sind, d. h.
wenn in jedem Arbeitstakt gleichzeitig zwei Schach teln montiert werden.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Maschine liegt in ihrer technischen Einfachheit, insbesondere hinsichtlich der Mittel zum Bewegungsantrieb der Stempel. Die beschriebenen Kurbel- und Pleueltriebe sind einfacher und billiger herzustellen als die bisher bekannten pneumatischen Antriebsvorrichtungen, die in jedem Fall einen Luftkompressor benötigen.