DE2925066A1

DE2925066A1 - Verfahren und vorrichtung zum falzen einer kartonlage laengs einer geraden falzlinie

Info

Publication number: DE2925066A1
Application number: DE19792925066
Authority: DE
Inventors: Jan Middel
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1979-06-21
Publication date: 1980-01-10
Also published as: NO151734C; GB2024172A; LU81403A1; BE877121A; NL7806683A; AT372904B; PL116706B1; NO792053L; US4290764A; DE2925066C2; CA1126771A; FR2429099A1; ATA437979A; PL216463A1; FR2429099B1; GB2024172B; NO151734B

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Registered Representatives — ψ ^ before the

¹ European Patent Office

2925Q66

Hoogovens IJmuiden B.V. Möhlstraße 37

D-8000 München 80

IJmuiden, Niederlande

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid

Ho 333

21. Juni 1979

Verfahren und Vorrichtung zum Falzen einer Kartonlage längs einer geraden Falzlinie

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Falzen einer Kartonlage oder -bahn längs einer geraden Falzlinie sowie eine nach diesem Verfahren gefalzte Kartonlage.

Bei einem bisherigen Verfahren zum Falzen einer Kartonlage wird eine erste Fläche der Lage gegen ein Element angelegt, das eine gerade Kante an der Stelle der zu formenden Falzlinie aufweist, und die zweite Fläche der Kartonlage wird gegen eine Stützfläche angelegt, worauf mittels eines zweiten Elements an die zweite Fläche der Lage angedrückt und letztere dadurch unter Bildung der Falzlinie an der genannten Kante um diese herum gefaltet oder gefalzt wird. Beispiele für dieses bisherige Verfahren finden sich in den US-pSen 2 283 159 und 2 411 355, in der DE-PS 555 202 und in der NL-AS 7705944.

Dieses bisherige Verfahren ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Wenn nämlich die Kartonlage um die Kante herum-

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gefaltet wird, werden die an der Außenfläche der Falzstelle befindlichen Fasern der Lage bis zum Bruch gedehnt, so daß die Festigkeit des Kartons längs der Falzlinie beträchtlich geschwächt wird.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Falten oder Falzen von Karton unter Vermeidung des genannten Nachteils, so daß gefalzte Kartonlagen herstellbar sind, deren Festigkeit an der Falzlinie im wesentlichen unbeeinträchtigt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Falzen einer Kartonlage längs einer geraden Falzlinie, wobei eine erste Fläche der Kartonlage an der Stelle der zu formenden Falzlinie gegen ein erstes Element mit einer geraden Kante angesetzt wird, die zweite Fläche der Kartonlage gegen eine Stützfläche angelegt wird und ein zweites Element gegen die zweite Fläche der Kartonlage andrückt und letztere um die genannte Kante herum faltet, so daß an dieser Kante die Falzlinie in der Kartonlage geformt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützfläche durch eine gespannte oder gestraffte, flexible Bahn gebildet wird, die durch das zweite Element zumindest im Bereich der Falzlinie gegen die zweite Fläche der Kartonlage angedrückt und zusammen mit letzterer um die Kante des ersten Elements herum gefaltet wird, wobei die Bahn mit starker Reibung an der Kartonlage angreift, so daß sie beim Umfalten bzw. Falzen die zweite Fläche der Kartonlage an der Pälzlinie erfaßt und festhält.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß die Stützfläche durch eine flexible Bahn gebildet ist, die unter einer Zugspannung steht und die zwischen dem zweiten Element und dem ersten Element liegt und beim Falzvorgang mit der Kartonlage um die Kante des ersten Elements herum faltbar isb,

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und daß die an der Kartonlage angreifende Oberfläche der Bahn einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber der Kartonlage besitzt.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß dann, wenn ein Bruch der Fasern an der Außenseite der Falzstelle vermieden werden soll, die Fasern an der Innenseite der Falzung zusammengepreßt werden müssen, während die außenseitigen Fasern in ihrer Lage relativ zueinander festgehalten werden. Zu diesem Zweck ist die gespannte, flexible Bahn vorgesehen, die an der Falzstelle mit hoher Reibung an der Außenfläche des Kartons angreift und dabei diese Fläche der Kartonlage erfaßt und ihr Aufbrechen beim Falzen verhindert. Die Kartonlage darf sich dabei nicht relativ zu dieser Bahn verschieben.

In bevorzugter Ausführungsform kann die Bahn zweckmäßig gestrafft und in ihrer Lage festgehalten werden, wenn das zweite Element eine zylindrische Rolle ist, die um ihre in der Arbeitsstellung des ersten Elements mit Abstand parallel zu dessen Kante liegende Mittelachse herum drehbar ist, und die Bahn um die Rolle herumgeschlungen und an ihr befestigt und durch eine Einrichtung straffbar ist, welche die Rolle zu einer Drehung um ihre Mittelachse herum zwingt. Die Rolle ist vorzugsweise um eine praktisch an der Falzlinie liegende Achse herum drehbar, um das Falzen zu bewirken.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 schematische Darstellungen aufeinanderfolgender Arbeitsgänge beim Falzen einer Kartonlage längs einer Falzlinie nach dem Verfahren gemäß der Erfindung,

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Fig. 5 eine schematische Darstellung, in welcher ein Kartonstreifen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren längs zweier Falzlinien gefalzt wird,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 7 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 6, die nach dem Prinzip gemäß Fig. 5 arbeitet,

Fig. 8 einen Teilschnitt längs der Linie A-A in Fig. durch einen Abschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 6 und 7, und

Fig. 9 eine Seitenansicht, in Richtung des Pfeils B in Fig. 8 gesehen.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine zu faltende Kartonlage durch die gestrichelte Linie 1 angedeutet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine flexible Bahn 2, die als Stützfläche für die Kartonlage dient, ein Druckelement 4, eine an letzterem vorgesehene Messerkante 6 und ein Faltelement 8/ die sämtlich nur schematisch dargestellt sind. Das Faltelement 8 ist eine zylindrische Rolle, deren Mittelachse parallel zur Messerkante 6 verläuft und die auf noch näher zu erläuternde Weise um eine exzentrische Achse drehbar ist. Die Bahn 2 besteht aus einem flexiblen Material, wie Segeltuch bzw. Canvas, das zumindest an der der Kartonlage zugewandten Seite gegenüber Karton einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt. Diese Bahn erstreckt sich von einem Träger 11 zum Zylinder bzw. zur Rolle 8, wobei sie bei 12 und 13 festgelegt ist. Die Rolle 8 wird mittels einer nicht dargestellten Einrichtung in Richtung des Pfeils F gedreht, so daß sie das Bahnmaterial 2 in einem gespannten bzw. straffen Zustand hält. Das Druckelement 4 ist

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eine längliche Schiene, die an einem ein Langloch 7 durchsetzenden Schwenkzapfen 3 schwenkbar gelagert ist. Das Druckelement 4 besitzt eine der Bahn 2 gegenüberliegende, glatte Oberfläche 5.

Gemäß Fig. 1 ist die zu falzende Kartonlage gegen die Bahn angelegt. Hierauf wird das Druckelement 4 mittels einer nicht dargestellten Einrichtung in Richtung des Pfeils P1 gemäß Fig. 2 verschwenkt, so daß die Kartonlage 1 durch die Fläche 5 gegen die Bahn 2 festgehalten wird. Die Messerkante 6 befindet sich nunmehr genau an der vorgesehenen Falzlinie in der Kartonlage 1 an der Übergangsstelle zwischen dem planen Teil der Bahn 2 und der Mantelfläche des Zylinders bzw. der Rolle 8.

Die zylindrische Rolle 8 kann nunmehr beispielsweise mit Hilfe nicht dargestellter, eine Drehbewegung einführender Arbeitszylinder praktisch an der Messerkante 6 in Richtung des Pfeils P2 gemäß Fig. 3 verlagert werden. Während dieser Bewegung bleibt die Mittelachse des Zylinders bzw. der Rolle 8 parallel zur Messerkante 6, und ihre mit der flexiblen Bahn 2 belegte Mantelfläche bleibt in Kontakt mit der Kartonlage, die ihrerseits hierbei unter Herstellung der Falzung 10 um die Messerkante 6 herumgezogen und gefalzt wird.

Die Falzung 10 um die Messerkante 6 erfolgt gemäß Fig. 3 unter einem spitzen Winkel, doch nimmt die Falzung 10 bei der Rückbewegung der Rolle 8 in Richtung des Pfeils P3 (Fig. 4) und des Druckelements 4 in Richtung des Pfeils P4 einen Winkel von 90° ein. Das Druckelement 4 wird bei seiner Rückbewegung über das Langloch 7 zurückgezogen, um diesen rechten Winkel beizubehalten.

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Durch den hohen Reibungskoeffizienten zwischen der Bahn und der Kartonlage wird eine Relativbewegung zwischen der Bahn und den Fasern in der der Bahn zugewandten Fläche der Kartonlage verhindert. Da die Fläche 5 glatt ist, während die an der Bahn 2 anliegende Kartonlage bei der Ausbildung der Falzstelle durch Reibung festgehalten wird, werden die an der Innenseite der Falzstelle 10 befindlichen Fasern der Kartonlage zusammengedrückt bzw. zusammengequetscht, während die an der Außenseite der Falzstelle befindlichen Fasern nicht gedehnt werden. Bei der auf diese Weise hergestellten Falzung sind also die außenseitigen Fasern unbeschädigt, so daß die Festigkeit der Kartonlage unbeeinträchtigt bleibt.

Fig. 5 veranschaulicht schematisch die Einzelheiten einer Vorrichtung, die zwei parallele Falzlinien in einer Kartonlage 13 gleichzeitig herzustellen vermag. Dabei halten Druckelemente 14 und 15 die Kartonlage 13 gegen eine gemeinsame, gestraffte Bahn 18, während Zylinder 16 und 17 (entsprechend der Rolle 8 gemäß Fig. 1 bis 4) zur Herstellung von Falzlinien 11 und 12 in eine gegenseitigen Abstand L bewegbar sind.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, weist die Karton-Biege- bzw. -Falzvorrichtung gemäß Fig. 6 bis 9 zwei voneinander unabhängige Falzeinheiten auf, welche auf die in Fig. 5 dargestellte Weise angeordnet sind und gewünschtenfalls

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zwei Falzlinien in einer einzigen, in beide Einheiten eingesetzten Kartonlage gleichzeitig herzustellen vermögen. Diese beiden Einheiten sind um eine zentrale Ebene herum zueinander spiegelbildlich angeordnet.

Fig. 6 veranschaulicht die rechte Einheit gemäß Fig. 7, in Seitenansicht von der rechten Seite her gesehen. Diese Falzeinheit besitzt einen Rahmen aus zwei parallelen Platten 20 und 22 sowie Querstücken 21 und 23 am unteren Ende und einem Querstück 25 (Fig. 9) an der Oberseite. Die Rahmenplatte 20 trägt einen bei 27 angelenkten pneumatischen Arbeitszylinder 26, dessen Kolben an einem Drehpunkt 28 mit einem Arm 29 verbunden ist, der im einen Ende ein Langloch 30 zur Aufnahme eines an der Rahmenplatte 20 montierten Zapfens 31 aufweist. Das andere Ende des Arms 29 trägt ein Element 32, das eine Klinge trägt, welche das an der Kartonlage angreifende und die Falzlinie festlegende Element bildet. Die auswechselbar am Element 32 angebrachte Klinge 33 weist eine Planfläche 34 und eine Kante 35 auf.

Zwischen den Querstücken 21 und 25 des Rahmens ist eine zylindrische Rolle 36 gelagert, deren Mittelachse 37 parallel zur Kante 35 verläuft. Die Welle bzw. die Achse der Rolle 36 ist an beiden axialen Enden drehbar an einer Querplatte 38 gelagert. Die beiden Querplatten 38 sind durch eine parallel zur Rolle 36 verlaufende Platte miteinander verbunden, und die gesamte Anordnung aus Rolle und Platten 38 und 39 ist in den Querstücken 21 und 25 zur Drehung um eine Achse 40 gelagert, die parallel zur Achse 37 verläuft und am Umfang der Rolle 36 und praktisch an der Stelle der zu formenden Falzlinie liegt.

In jedem QueistUck 21 und 25 ist ein pneumatischer Drehantrieb 41 zum Drehen der Anordnung 36, 38 und 39 um die Achse 4 vorgesehen, während ein ähnlicher, kleinerer An-

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trieb 42 auf den Platten 38 und 39 zum Drehen der Rolle um die Achse 37 relativ zu den Platten 38 und 39 dient. Diese Antriebe 41 und 42 bestehen aus an sich bekannten, jeweils einander gegenüberstehenden Zylindern, deren Kolben Zahnstangen tragen, die ihrerseits in gegenüberliegende Seiten eines Ritzels eingreifen. Bei gemeinsamer Betätigung der beiden Zylinder wird das Ritzel in der einen oder anderen Richtung angetrieben. Die Größe der Drehbewegung ist selbstverständlich begrenzt.

Parallel zur Rolle 36 erstreckt sich eine am Rahmen montierte, einen L-förmigen Querschnitt besitzende Plattenanordnung 43. Eine Bahn 44 aus einem geeigneten Lagenmaterial, z.B. Canvas bzw. Segeltuch oder Kunststofffolie, deren dem Arm 29 zugewandte Seite gemäß Fig. 6 durch ein entsprechendes Muster angerauht ist, ist über die breite Fläche der L-Plattenanordnung 43 und um die Rolle 36 herum gestrafft bzw. gespannt, wobei sie an der einen Seite mittels Stiften 45 an der Schmalfläche der Anordnung 43 und an der gegenüberliegenden Kante mittels Stiften 46 an der Oberfläche der Rolle 36 befestigt ist. Der Antrieb 42 kann somit durch Vorbelastung der Rolle in Umfangsrichtung die Bahn 44 unter Spannung halten.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Eine flache Kartonlage wird mit der einen Fläche in der in Fig. 7 durch die Linie 47 angedeuteten Ebene gegen die beiden Bahnen 44 angelegt. Sodann werden die Arbeitszylinder 26 betätigt, um die Flächen 34 der Klingen 33 gegen die Antriebfläche der Kartonlage anzudrücken. Dabei verschiebt sich der Arm 29 auf dem Zapfen 31, bis sich dieser am Außenende des Langlochs 30 befindet. Hierdurch wird die Kante 35 praktisch an die Achse 40 herangeführt (vgl. strichpunktierte Linien in Fig. 7 und 8). Die Kartonlage

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wird auf diese Weise gegen die gestraffte Bahn 44 gehalten, die eine Stützfläche bildet. Mittels der Antriebe 41 wird nun die Rolle 36 um die Achse 4 0 verschwenkt, so daß sie die Bahn 44 und die Kartonlage unter einem Winkel von mehr als 90° um die Klingenkante 35 herum faltet. Auf diese Weise wird in der Kartonlage eine scharfe Falzlinie geformt, wobei die Bahn 44 die Kartonoberfläche an der Außenseite der Falzlinie erfaßt bzw. unterstützt, so daß die Fasern an dieser Stelle keiner Bruchdehnung unterworfen werden, während die Fasern an der Innenseite der Falzstelle zusammengepreßt werden. Die Rolle 36 wird hierauf in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei die Kartonlage bis zu einem gewissen Grad zurückfedern kann. Der Arbeitszylinder 26 zieht den Arm 29 zurück, welcher sich dabei zunächst auf dem Zapfen 31 verschiebt, um eine Rückverformung der Kartonlage in ihren flachen Zustand zu verhindern (vergleiche gestrichelte Umrisse in Fig. 7).

Gleichzeitig wird mittels der anderen Falzeinheit eine spiegelgleiche Falzung in der Kartonlage hergestellt, so daß die Kartonlage die durch die Linien 47 und 48 in Fig. 7 angedeutete flache U-Form erhält.

Der Abstand L (Fig. 7) zwischen den beiden Falzeinheiten ist vorzugsweise verstellbar, um den Abstand zwischen den beiden Falzlinien ändern zu können.

Zusammenfassung: Das Problem der Festigkeitsbeeinträchtigung einer Kartonlage längs einer FaIt- bzw. Falzlinie aufgrund einer Dehnung und eines Bruchs der Fasern an der Außenseite der Falzlinie wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung ausgeschaltet, die eine Stützfläche aufweist, gegen welche die zu faltende Kartonlage mittels eines eine Messerkante aufweisenden Elements angedrückt wird. Die Stützfläche wird durch eine gespannte

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bzw. gestraffte, flexible Materialbahn gebildet, welche eine drehbare und verschiebbare Rolle 8 umschlingt. Im Betrieb der Vorrichtung wird die Rolle 8 um die Messerkante herum bewegt, wobei ihre Längsachse parallel zur Messerkante verbleibt, so daß die Bahn und die Kartonlage gleichzeitig umgefaltet werden. Die an der Kartonlage anliegende flexible Bahn besitzt gegenüber der Kartonlage einen hohen Reibungskoeffizienten. Hierdurch werden die Kartonfasern an der Außenseite der Kartonlage bei der Formung der Falzlinie festgelegt und dadurch an einer Dehnung und einem Bruch gehindert, so daß eine ungeschwächte Falzung hergestellt werden kann.

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Claims

Henkel, Kern, Feiler & Hänzei Patentanwälte

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before the

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Patentansprüche

f 1. Verfahren zum Falzen einer Kartonlage längs einer geraden "^=- Falzlinie, wobei eine erste Fläche der Kartonlage an der Stelle der zu formenden Falzlinie gegen ein erstes Element mit einer geraden Kante angesetzt wird, die zweite Fläche der Kartonlage gegen eine Stützfläche angelegt wird und ein zweites Elemei t gegen die zweite Fläche der Kartonlage andrückt und letztere um die genannte Kante herum faltet, so daß an dieser Kante die Falzlinie in der Kartonlage geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche durch eine gespannte oder gestraffte, flexible Bahn gebildet wird, die durch das zweite Element zumindest im Bereich der Falzlinie gegen die zweite Fläche der Kartonlage angedrückt und zusammen mit letzterer um die Kante des ersten Elements herum gefaltet wird, wobei die Bahn mit starker Reibung an der Kartonlage angreift, so daß sie beim Umfalten bzw. Falzen die zweite Fläche der Kartonlage an der Falzlinie erfaßt und festhält
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeich net, daß die Bahn in ihrem gestrafften Zustand einen planen Abschnitt aufweist, gegen den ein Teil der Karton-

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lage an der Falzlinie durch das erste Element während des Falzvorgangs angedrückt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element eine Rolle ist, um welche die Bahn herumgeschlungen ist und die drehmäßig um ihre mit Abstand parallel zur Falzlinie liegende Mittelachse herum vorbelastet ist, um die Bahn zu straffen bzw. zu spannen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Rolle zum Falzen der Kartonlage um eine zweite Achse drehbar ist, die praktisch auf ihrer Umfangsfläche und im wesentlichen an der Falzlinie liegt.
5. Vorrichtung zum Falzen einer Kartonlage längs einer geraden Falzlinie, mit einem ersten Element, das eine gerade Kante zur Festlegung der Falzlinie aufweist, einer Stützfläche für die Kartonlage und einem zweiten, in einer Bahn dicht an der geraden Kante des ersten Elements bewegbaren zweiten Element, wobei im Betrieb eine zwischen dem ersten Element und der Stützfläche befindliche Kartonlage zur Herstellung der Falzlinie in ihr um die gerade Kante herum faltbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützfläche durch eine flexible Bahn (2) gebildet ist, die unter einer Zugspannung steht und die zwischen dem zweiten Element (8) und dem ersten Element (4) liegt und beim Falzvorgang mit der Kartonlage (1) um die Kante (6) des ersten Elements herum faltbar ist, und daß die an der Kartonlage angreifende Oberfläche der Bahn (2) einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber der Kartonlage besitzt.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Element eine zylindrische Rolle (8) ist, die um ihre in der Arbeitsstellung des ersten Elements mit Abstand parallel zu dessen Kante (6) liegende Mittelachse herum drehbar ist, und daß die Bahn (2) um die Rolle (8) herumgeschlungen und an ihr befestigt und durch eine Einrichtung straffbar ist, welche die Rolle zu einer Drehung um ihre Mittelachse herum zwingt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (8) außerdem um eine zweite Achse drehbar ist, die parallel zur Mittelachse liegt und praktisch mit der Rollen-Mantelfläche und der Kante (6) des ersten Elements, wenn sich dieses in seiner Arbeitsstellung befindet, koinzidiert, wobei die Kartonlage durch Drehung der Rolle (8) um die zweite Achse falt- bzw. falzbar ist.

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