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Verfahren und Vorrichtung zum Falten von Faltschachtel-
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zuschnitten,insbesondere aus schwerer Wellpappe Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Falten von Faltschachtelzuschnitten, insbesondere aus schwerer
Wellpappe, bei dem die in vorbestimmten Abständen hintereinanderliegend und zueinander
ausgerichtet kontinuierlich herangeführten Zuschnitte an einer Faltstation jeweils
um wenigstens einem vorbestimmten Abstand parallel zu der zugeordneten seitlichen
Randkante verlaufende Faltkante um jeweils einen vorbestimmten Winkel nach innen
gefaltet werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine zur Durchfü>irung des Verfahrens
eingerichtete Vorrichtung, mit einer die Zuschnitte hintereinanderliegend und zueinander
ausgerichtet der Faltstation zuführenden Transportvorrichtung, auf der die einzelnen
Zuschnitte jeweils in einer horizontalen Ebene flach aufliegend, gehalten sind.
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Bei der Herstellung von Faltschachteln aus Wellpappe wird von flachen
Zuschnitten ausgegangen, die zunächst um zwei im Abstand parallel zu ihren Seitenkanten
verlaufende Faltkanten um jeweils 1800 nach
innen gefaltet werden,
worauf die eingefalteten Teile an den aneinanderstoßenden Stirnkanten durch Heften
oder Verkleben miteinander verbunden werden. Die so vorbereitete Faltschachtel kann
in diesem Zustand zu einer Aufricht- und Fülleinrichtung transportiert werden, in
der sie zunächst aufgerichtet, am Boden verschlossen und sodann gefüllt wird, worauf
auch die Deckellaschen eingefaltet und verschlossen werden.
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Um einen störungsfreien Betrieb dieser Aufricht- und Füllvorrichtungen
zu gewährleisten, sind genau maßhaltig vorgefaltete Faltschachteln erforderlich,
die nicht schiefwinklig sein dürfen. Da andererseits der Trend in der Verpackungsindustrie
zu immer schwereren Wellpappen (starke Doppel/Doppel - und Dreifachwelle) und somit
zwangsläufig zu größer werdenden Faltschachteln oder -kisten geht, werden die Schwierigkeiten
hinsichtlich einer genauen Faltung und damit der Herstellung einer maßhaltigen Faltschachtel
oder -kiste entsprechend größer.
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Bisher werden die Zuschnitte bei den in der Praxis gebräuchlichen,
im sogenannten Durchlaufverfahren arbeitenden Faltmaschinen mittels Faltstangen,
Faltriemen oder einer - Kombination von Faltstangen und Faltriemen eingefaltet.
Bei diesen Verfahren werden die Zuschnitte flach liegend und zueinander ausgerichtet
auf einer Transportvorrichtung hintereinander in eine Faltstation eingeführt, in
der sie mit ihrer vorderen Kante im Bereiche der einzufaltenden Teile gegen die
feststehenden Faltstangen anlaufen oder in die Faltriemen einlaufen. Die Faltung
beginnt in jedem Falle im Bereiche der vorderen Randkante des Zuschnittes und schreitet
dann über die Länge der Faltkanten fort.
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Insbesondere bei schweren WellpappequalitAted führt dies zu einer
nichtparallelen Faltung der beiden umzufaltenden Seitenteile der einzelnen Zuschnitte,
was wiederum eine schiefwinklige Faltschachtel oder -kiste ergibt.
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Bei kleineren Zuschnitten und schwächeren Pappequalitäten besteht
die Möglichkeit, diese verfahrensbedingte Faltungenauigkeit durch eine mit der Transportvorrichtung
mitlaufende Ausrichtkette vor dem Heften oder Verkleben der eingefalteten Teile
auszugleichen oder zu diesem Zwecke einen Ausrichtanschlag vorzusehen.
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Bei großen Zuschnitten und starken Pappequalitäten ist aber die nachträgliche
Ausrichtung der Zuschnitte mittels einer mitlaufenden Ausrichtkette in den meisten
Fällen nicht mehr möglich. Auch sind die anoden Ausrichtstangen oder Ausrichtriemen
bei der Fal.tung auftretenden Kräfte unverhältnismäßig groß.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb einen Weg zu weisen, der es geevattet,
insbesondere aus schwerer Wellpappe bestehende große Faltschachtelzuschnite vollautomatisch
genau maßhaltig an den Seiten einzufalten, so daß sich nach dem Verbinden der eingefalteten
Seitenteile des jeweiligen Zuschnittes beim Aufrichten eine genau maßhaltigewinkelgerechte
Faltschachtel oder Faltkiste ergibt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren
erfindungsgemäß derart vorgegangen, daß der einzufaltende Teil der einzelnen Zuschnitte
jeweils etwa mittig von einem an ihm angreifenden Paltorgan ergriffen wird, das
seitlich an den jeweiligen Zuschnitt herangeführt und sodann synchron mit der vorhewequng
des
Zuschnittes mit diesem vorbewegt wird, wobei das Faltorgan während seiner Vorbewegung
kontinuierlich nach innen zu geschwenkt und anschließend wieder von dem gefalteten
Zuschnitt abgehoben wird.
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Dadurch, daß die Einfaltung des jeweiligen Seitenteils der einzelnen
Zuschnitte durch ein an ihm angreifendes Faltorgan erfolgt, dem während der Vorbewegung
des Zuschnittes eine eiqene kontinuierliche Schwenkbewegung quer zu der Transportrichtung
erteilt wird, wird erreicht, daß das einzufaltende Seitenteil gleichzeitig über
die gesamte Länge seiner Faltkante langsam umgefaltet wird. Damit ist eine exakt
winkelgerechte Faltung gewährleistet, während andererseits praktisch beliebig schwere
Pappequalitäten verarbeitet werden können und auch die Größe der Zuschnitte keiner
Beschränkung unterliegt.
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Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Faltorgan
um einen Winkel von etwa 1450 verschwenkt wird, d.h. soweit, daß das einzufaltende
Seitenteil des jeweiligen Zuschnittes mit dem Zuschnitt selbst einen spitzen Winkel
einschließt. In dieser Stellung ist nämlich die Faltung soweit abgeschlossen, daß
bei dem restlichen Faltvorgang bis auf 180° ein Verziehen des einzufaltenden Seitenteils
ausgeschlossen ist.
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Deshalb kann dann auch derart vorgegangen werden, daß der einzufaltende
Teil der einzelnen Zuschnitte während des Faltvorganges zusätzlich an einer kurvenförmige,
gekrümmte, ortsfesten Faltstange entlange bewegt wird und dadurch anschließend an
das Abheben des Faltorganes das endgültige Einfalten bis auf 1800 erfolgt.
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Die Führung des einzufaltenden Teiles während des Faltvorganges an
der ortsfesten Faltstange ergibt eine
zusätzliche Stabilität und
Sicherheit, während andererseits gegen Ende des Faltvorganges das Faltorgan schon
abgehoben werden kann, bevor die Faltung bis auf 1800 durchgeführt ist. Dies trägt
zu einer Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit bei dem ganzen Faltvorgang bei.
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Die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtetMe eingangs erwähnte
Vorrichtung ist gemäß weiterer Er findung dadurch gekennzeichnet, daß auf zumindest
einer Seite der Transportvorrichtung in der Faltstation eine wenigstens ein quer
zu der Transportvorrichtung schwenkbares Faltorgan tragende Falteinrichtung angeordnet
ist, die synchron mit der Transportvorrichtung angetrieben ist und eine parallel
zu der Transportvorrichtung verlaufende Führungsbahn für das Faltorgan aufweist,
längs der das Faltorgan mit der TrAnsportgeschwindigkeit der Zuschnitte und auf
einen einzufalteten Teil eines der Zuschnitte etwa mittig ausgerichtet1 durch eine
Antriebsvorrichtung bewegbar ist und daß dem Faltorgan eine ihm während des Durchlaufens
der Führungsbahnlausgehend von einer unwirksamen Ausgangsstellung, eine einwärts
auf den Zuschnitt z erichtete Schwenkbewegung erteilende Schwenkvorrichtung zugeordnet
ist, durch die das Faltorgan anschließend selbsttätig aus seiner am weitesten verschwenkten
Stellung wieder in die Ausgangsstellung zurückführbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Antriebsvorrichtung
eine seitlich neben der Transportvorrichtung mit einem Trum parallel zu dieser geführte
endlose Kette aufweisen, an der das Faltorgan schwenkbar gelagert ist. Um zu vermeiden,
daß das Faltorgan während
seiner Rückbewegung bis zur Eingriffnahme
auf den jeweils nächstfolgenden Zuschnitt behindert wird, ist es zweckmäßig, wenn
der endlosen Kette eine Führungsvorrichtung für das außer Eingriff mit der Schwenkvorrichtung
stehenden Faltorgan zugeordnet ist, die sich längs der Führungsbahn erstreckt und
durch die das Faltorgan in der unwirksamen Ausgangsstellung haltbar ist.
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Eine sehr schonende,kontinuierlich fortschreitende Faltung läßt sich
erzielen, wenn die Schwenkvorrichtung durch eine längs der Führungsbahn sich erstreckende,um
eine Längsachse spiralig verwundene Kurvenbahn gebildet ist, auf der ein an dem
schwenkbar gelagerten Faltorgan angeordnetes Kurvenabtastglied geführt ist.
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Die Kurvenbahn kann dabei durch eine randoffene Führungsnut einer
ortsfesten Führungsschiene gebildet sein, während das Kurvenabtastglied mit Vorteil
eine an dem Faltorgan seitlich vorstehend drehbar gelagerte Abtastrolle ist.
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Um die Arbeitsgeschwindigkeit der Faltvorrichtung zu erhöhen, können
an der endlosen Kette mehrere Faltorgane in einer dem Abstand aufeinanderfolgender
Zuschnitte entsprechenden Entfernung angeordnet sein.
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Das Faltorgan selbst ist vorzugsweise ein endseitig schwenkbar gelagerter
Faltarm, der an seinem freien Ende ein Faltteller tragen kann, um damit eine großflächigere
Krafteinleitung in das einzufaltende Teil des jeweiligen Zuschnittes zu erzielen.
Dabei kann das Faltteller mit dem Faltarm gegen Federkraft begrenzt axial verschieblich
verbunden sein, so daß das Faltteller während des Faltvorganges etwas elastisch
nachgeben
kann und Beschädigungen des Zuschnittes ausgeschlossen sind.
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Schließlich kann es zweckmäßig sein, im Bereidhe der Führungsbahn
seitlich der Transportvorrichtung eine feststehende, längs der Transportvorrichtung
verlaufende Faltstange anzuordnen, die entsprechend der sich beim Einfalten fortschreitend
mit der Transportbewegung ändernden Winkelstellung des ein zufaltenden Teiles des
jeweiligen Zuschnittes gekrümmt ist, wobei das einzufaltende Teil von der Transportvorrichtung
an der Faltstange anliegend an dieser entlang führbar ist. Die feststehende Faltstange
bietet eine zusätzliche Abstützung für das einzufaltende Teil des jeweiligen Zuschnittes
während des Faltvorganges, wobei aber die zum Einfalten erforderliche Kraft im wesentlichen
von dem Faltorgan aufgebracht wird Die Faltstange kann schließlich, anschließend
an die Führungsbahn, einemden an ihr entlang geführten, ein zufaltenden Teil auf
180° einfaltenden Endbereich aufweisen, der somit den Abschluß des Faltvorganges
über nimmt und schließlich das eingefaltete Teil flach auf den Zuschnitt aufdrückt.
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Grundsätzlich ist es möglich, mittels des beschriebenen Verfahrens
und der erläuterten Vorrichtung die einzelnen Zuschnitte lediglich an einer Seite
um einen an sich beliebigen Winkel einzufalten oder auch nur um 90e hochzustellen,
wenn dies im Einzelfall notwendig ist.
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In der Regel wird es aber zweckmäßig sein, beidseitig der Transportvorrichtung
je eine Falteinrichtung anzuordnen, wobei dann beide Falteinrichtungen synchron
zueinander angetrieben sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine Faltvorrichtung gemäß der Erfindung
in schematischer, perspektivischer Darstellung und im Ausschnitt, Fig. 2 die Faltvorrichtung
nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie II-II der Fig. 1,in einer Seitenansicht,in
einem anderen Maßstab und im Ausschnitt und Fig. 3 die Faltvorrichtung nach Fig
1, geschnitten längs der Linie III-III der Fig. 1, in einer Seitenansicht, in einem
anderen Maßstab und im Ausschnitt.
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Die in Fig. 1 dargestellte Faltvorrichtung weist eine bei 1 schematisch
angedeutete Transportvorrichtung auf, die eine durch parallele, horizontale Schienen
2 gebildete Transportbahn enthält und über Transportriemen 3 verfügt, die längs
der Transportbahn verlaufen und von einer nicht dargestellten Antriebsquelle aus
in Richtung eines Pfeiles 40angetrieben sind. Die Antriebsriemen 3 sind mit Mitnehmern
4 versehen, welche auf der Rückseite einzelnerauf der Transportbahn 2 transportierter
Faltschachtel- oder Faltkistenzuschnitte 5 angreifen.
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Die Zuschnitte 5 werden von einem sogenannten Druckslotter oder einem
nicht reiter dargestellten Einschubmagazin aus in immer gleichem Abstandlungefaltet,
d.h. flach liegend auf die Transportbahn 2 in der aus Fig. 1 ersichttichpn Weise
aufgelegt, derart, daß sie
von den Transportriemen 3/zueinander
ausqerichtet und im gleichen Abstand hintereinander liegend, mit konstanter Geschwindigkeit
in eine Faltstation 50 eingebracht werden. Die uschnitte 5 sind seitlich mit zwei
jeweils parallel zu den zugeordneten Randkanten 6 sowie in Transportrichtung verlaufenden
Faltkanten 7 versehen, die jeweils durch eine Ril linie gebildet sind. Das früher
übliche starke Vorquetschen an der Rillinie und die dadurch ver minderde Eckensteifigkeit
der Faltschachtel oder -kiste sind dabei nicht notwendig.
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In der Faltstation 50ist beidseitig der Transportvorrichtung 1 jeweils
eine Falteinrichtung angeordnet, die eine über Umlenkrollen 8, 9 geführte endlose
Kette 10 aufweist, deren oberes Trum in der Höhe der Transportbahn 2 parallel zu
dieser tefläuft.
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An der Kette 10 sind in Gestalt von Faltarmen 11 ausgebildete Faltorgane
quer zur Bewegungsrichtung der Kette 10 und damit auch quer zur Transportrichtung
der Zuschnitte 5 einschwenkbar gelagert. Zu diesem Zwecke ist aus der in den Fig.
2, 3 ersichtlichen Weise das obere Trum der Kette 10 über eine auf eine Schiene
2 aufgesetzte Kettenführungsleiste 110 im wesentlichen U-förmiger Querschnittsgestalt
geleitet, während an der Kette 10 in den einzelnen Faltarmen 11 entsprechenden Abständen
im wesentlichen U-förmige Lagerbügel 12 befestigt sind. Jeder der Lagerbügel 12
trägt auf einer Seite eine vorstehend angeordnetelum eine horizontale Achse frei
drehbare Führungsrolle 13, die in einer randoffenen Führungsnut 14 einer im Bereiche
der Faltstation 50auf eine Schiene 2 aufgesetztenleine Führungsbahn bildenden Führungsschiene
15 geführt ist.
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An dem Lagerbügel 12 ist ein um einem horizontalen, in Kettenlängsrichtung
weisenden Lagerzapfen 16 schwenkbarer,im wesentlichen L-förmiger Lagerteil 17 gelagert,
dessen einer Schenkel 18 eine frei drehbar gelagerte Rolle 19 trägt, die auf der
Seite der FUhrungsrolle 13 liegt. Der andere Schenkel des Lagerteiles 17 ist mit
dem Faltarm 11 verschraubt.
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Der Faltarm 11 ist endseitig mit einem beispielsweise kreisrunden
Faltteller 20 versehen, das mittels einer Nabe 21 auf einen zylindrischen Endteil
des Faltarmes 11 aufgeschoben und gegen diesen durch eine Druckfeder 22 abgestützt
ist, so daß das Faltteller 20 gegenüber dem Faltarm 11 gegen Federwirkung axial
begrenzt beweglich ist.
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Oberhalb der unteren geradlinigen Führungsnut 14 ist in der Führungsschiene
15 eine zweite randoffene Führungsnut 23 vorgesehen, die sich über die Länge der
Führungsschiene 15 erstreckt und eine um ihre Längsachse spiralig verbundene Kurvenbahn
bildet, die durch die Rollen 19 der einzelnen Faltarme 11 abgetastet wird.
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Im Bereiche der Faltstation sind außerdem seitlich neben der Transportvorrichtung
1 beidseitig zwei sich längs der Transportvorrichtung 1 erstreckende, gekrümmte
Faltstangen 24 ortsfest angeordnet, die beispielsweise bei 25 und 26 (Fig. 1) gehaltert
sind und aus einem geeigneten rohrförmigen Kunststoffmaterial bestehen können.
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Die insoweit beschriebene Faltvorrichtung arbeitet wie folgt:
Der
Antrieb der endlosen Kette 10 ist mit jenem der Transportriemen 3 synchronisiert,
so daß die Faltarme 11 auf ihrem Weg längs der Führungsschine 15 mit der gleichen
Geschwindigkeit sich in Transportrichtung bewegen, wie die in einem vorbestimmten
Abstand kontinuierlich herantransportierten Zuschnitte 5. Der Abstand der Faltarme
11 längs der Kette 10 ist genauso groß wie die Entfernung zweier benachbarter Zuschnitte
5 gewählt, während die Antriebsvorrichtung der Kette 10 mit jener der Transportriemen
3 derart synchronisiert ist, daß die Faltarme 11 während ihrer Vorbewegung längs
der Führungsschiene 15 etwa mittig zu einem ihnen jeweils zugeordneten Zuschnitt
5 zu stehen kommen, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist.
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Beim Einlaufen eines Zuschnittes 5 in die taltstation 50wird somit
ein Faltarm 11 von dem unteren Trum der endlosen Kette 10 über die rechte (Fig.
1) Umlenkrolle 8 nach oben gebracht und damit seitiich von unten an das jeweils
zugeordneteleinzufalt8nde Seitenteil 28 des Zuschnittes herangeführt. Gleichzeitig
laufen die Rollen 13, 19 des Faltarmes 11 (vgl. Fig. 2) in die Führungsbahnen 14,
23 ein. Da die obere Führungsbahn 23 spiralig um ihre Längsachse verwunden ist,
wird - wie aus einem Vergleich der Fig. 2 und 3 ohne weiteres verständlich - das
Lagerteil 17 und damit der Faltarm 11 im Verlaufe der Vorbewegung über die Länge
der Führungsschiene 15 in zunehmendem Maße'bei zogen auf Fig. 2, 3Xim Gegenuhrzeigersinne
verschwenkt.
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Während dieser Schwenkbewegung ist die Kette 10 durch die in der unteren
geraden Führungsbahn 14 laufende Rolle 13 gehalten, so daß sie stets einwandfrei-
geführt bleibt.
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Im Verlaufe der durch die Kurvenform der oberen Führungsbahn 23 erzeugten
kontinuierlichen Einwärtsschwenkbewegung des mit seinem Faltteller 20 etwa in der
Mitte des einzufaltenden Teiles 28 des Zuschnittes 5 angreifenden Faltarmes 11 wird
dieser soweit quer zur Transportrichtung verschwenkt, daß der einzufaltende Teil
28 schließlich um einen Winkel von etwa 1450 verschwenkt ist, d.h. mit dem Zuschnitt
5 einen spitzen Winkel von etwa 350 einschließt.
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Während dieser von dem Faltarm 11 hervorgerufenen Faltbewegung ist
der einzufaltende Teil 28 an der entsprechend gekrümmt verlaufenden Faltstange 24
entlang geführt, die in jedem Augenblick somit eine zusätzliche Abstützung des einzufaltenden
Teiles 28 nach außen zu bildet. Sowie der Faltarm 11 den Teil 28 um die erwähnten
1450 nach innen gefaltet hat, wird er durch entsprechende Ausbildung der Verwindung
der Führungsbahn 23 von dem Teil 28 abgehoben und über die linke Umlenkrolle 8(Fig.1)
wieder in die unwirksame Ausgangsstelle überführt, in der er wieder zum Anfang der
Führungsschiene 15 x vortransportiert wird. Während dieses Vortransportes ist der
Faltarm 11 an einem Führungsbügel 27 geführt, der in der Faltstation 501sich längs
der Führungsschiene 15 erstreckend,in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise angeordnet
ist und der eine unkontrollierte Bewegung der einzelnen Faltarme 11 verhindert und
mit seinen gekrümmten Endteilen eine sichere Führung der Faltarme 11 im Bereiche
des Ein- und Auslaufes in bzw.
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aus den Führungsbahnen 14, 23 gewährleistet.
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Nach dem Abheben des Faltarmes ii wird die restliche Faltung bis auf
1800 dadurch bewirkt, daß der Teil 28 unter den zugeordneten auf die Transportbahn
herum abgezogenen Endbereich der Faltstange 24 einläuft und von dieser gegen den
Zuschnitt 5 angedrückt wird.
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Beim Auslaufen aus der Faltstange 24 ist somit der Zuschnitt, wie
in Fig. 1,links, zu ersehen, beidseitig flach zusammengefaltet, so daß die eingefalteten
Teile 28 im Bereiche ihrer aneinanderstoßenden Stlrnkan~en durch Heften,Verkleben
oder mittels eines aufgeklebten Bandes miteinander verbunden werden können.
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