DE2925066C2 - Vorrichtung zum Falzen von Flachmaterial längs einer geraden Falzlinie - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer bekannten Vorrichtung zum Falzen von Flachmaterial längs einer geraden Falzlinie nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bisherigen bekannten Vorrichtung zum Falzen einer Kartonlage als Flachmaterial wird eine erste Fläche der Kartonlage 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 Kartonlage angedrückt und letztere dadurch unter Bildung der Falzlinie an der genannten Kante um diese herum gefaltet oder gefalzt wird. Beispiele für diese bisherigen Vorrichtungen finden sich in den US- PS 22 83 159 und 24 77 355.

Bei der US-PS 24 77 355 beschriebenen Vorrichtung wird eine ziemlich dicke Platte aus Fasermaterial in zuvor in dieser eingebrachten Rillen gefaltet. Diese so vorgeformte Platte wird durch Halter auf die Oberfläche eines Tisches gedruckt, der nach oben auf die Halter zu fahren kann. Die über den Rand des «> Tisches überstehenden Bereiche der Platte werden in den Rillen durch an ihren Enden mit Rollen versehene Schaukelarme gefaltet, wenn der Tisch sodann angehoben wird. Die so hergestellten Faltungen sind aufwendig, da zuerst die Rillen eingebracht werden müssen, und überdies in ihrer Lage nicht sehr genau, was darauf zurückzuführen ist, daß die Halter nicht über die gesamte Länge der Falzlinien, sondern nur in bestimmten Bereichen in der Mitte der Platte einwirken, was zu Verwölbungen führen kann.

Diese bisherigen Vorrichtungen haben noch weitere Nachteile: Wenn nämlich die Kartonlage um die Kante herumgefaltet 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.

Die aus der US-PS 34 94 523 bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art dient zum Brechen geritzter Platten aus sprödem Material. Auch diese Platten haben also vorgegebene Rillen bzw. Bruchlinien, deren Einbringen einen gesonderten Verfahrensschritt erfordert Die Platten liegen auf einem Tisch auf und werden an ihrer Oberseite von einem umlaufenden Band mitgenommen, dessen Bahn mit dem Tisch einen stumpfen Winke! bildet In der Spitze dieses Winkels bricht dann die Platte in der vorgeformten Rille. Diese bekannte Vorrichtung ist zum Falten von Kartonlagen ungeeignet

Schließlich ist aus der AT-PS 1 98 937 eine Vorrichtung zum Biegen und Festlegen von Schichtmaterialien in der Form prismatischer Hohlkörper bekannt Mit einer solchen Vorrichtung können insbesondere Furnierholzschichten für die Herstellung eines Rundfunkgehäuses geformt werden, wobei um eine Innenform Schichten mittels eines biegsamen Stahlbandes gehalten weraen. Auf die beim Falzen von Kartonlagen auftretenden Probleme wird in dieser Druckschrift nicht eingegangen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei der Verarbeitung von Kartonmaterial eine genaue und die Festigkeit nicht beeinträchtigende Faltung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Es wird die Erkenntnis ausgenutzt, 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 kann sich dabei nicht relativ zu dieser Bahn verschieben, so daß eine hohe Genauigkeit gewährleistet ist, obwohl keine vorgefertigten Rillen in der Kartonlage benötigt werden. Die Bahn ist gestrafft und in ihrer Lage festgehalten, und das zweite Element ist eine zylindrische Rolle, die um ihre in der Arbeitsstellung des ersten Elements mit Abstand parallel zu dessen Kante liegende Mittelachse herum drehbar ist. Die Bahn ist um die Rolle herumgeschlungen sowie an ihr befestigt und durch eine Einrichtung straffbar, welche die Rolle zu einer Drehung um ihre Mittelachse herum zwingt Die Rolle ist um eine praktisch an der Falzlinie liegende Achse herum drehbar, um das Falzen zu bewirken.

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Eine erste Fläche der Kartonlage wird an der Stelle der zu formenden Falzlinie gegen das erste Element mit der messerförmigen Kante angesetzt. Die zweite Fläche

der Kartonlage wird gegen die Stützfläche angelegt Die Rolle wird gegen die zweite Fläche der Kartonlage angedrückt, so daß letztere um die genannte Kante herumgefaltet wird, wodurch an dieser Kante die Falzlinie in der Kartonlage geformt wird. Die Stützfläche wird durch die gespannte oder gestraffte, flexible Bahn gebildet, die durch die Rolle zumindest im Bereich der Falzlinie gegen die zweite Fläche der Kartonlage andrückt und sich zusammen mit letzterer um die Kante des ersten Elements herumfaltet, 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

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

F i g. 1 bis 4 schematische Darstellungen aufeinanderfolgender Arbeitsgänge beim Falzen von Flachmaterial längs einer Falzlinie,

Fig.5 eine schematische Darstellung, in welcher Flachmaterial längs zweier Falzlinien gefalzt wird,

F i g. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel,

F i g. 7 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 6, die nach dem Prinzip gemäß F i g. 5 arbeitet,

F i g. 8 einen Teilschnitt längs der Linie A-A in F i g. 9 durch einen Abschnitt der Vorrichtung gemäß F i g. 6 und 7, und

F i g. 9 eine Seitenansicht, in Richtung des Pfeils B in F i g. 8 gesehen.

In den F i g. 1 bis 4 ist Flachmaterial, nämlich eine zu faltende Kartonlage 1, durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Vorrichtung umfaßt eine flexible Bahn 2, die als Stützfläche für die Kartonlage 1 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 *o 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 1 zugewandten Seite gegenüber Karton einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt. Diese Bahn *5 2 erstreckt sich von einem Träger 11 zur Rolle 8, wobei sie an Stellen 12 und 13 festgelegt ist. Die Rolle 8 wird mittels einer nicht dargestellten Einrichtung in Richtung des Pfeils S gedreht, so daß sie die Bahn 2 in einem gespannten bzw. straffen Zustand hält. Das Druckelement 4 ist 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 F i g. 1 ist die zu falzende Kartonlage 1 gegen die Bahn 2 angelegt. Hierauf wird das Druckelement 4 mittels einer nicht dargestellten Einrichtung in Richtung des Pfeils Pi 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 Talzlinie in der Kartonlage 1 an der Übergangsstelle zwischen dem planen Teil der Bahn 2 und der Mantelfläche 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 der Rolle 8 parallel zur Messerkante 6, und ihre mit der flexiblen Bahn 2 belegte Mantelfläche bleibt in Kontakt mit der Kartonlage 1, die ihrerseits hierbei unter Herstellung einer 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 eines Pfeils PZ (Fig.4) und des Druckelements 4 in Richtung eines Pfeils />4 einen Winkel von 90° ein. Das Druckelement 4 wird bei seiner Rückbewegung über das Langloch 7 zurückgezogen, um diesen rechten Winkel beizubehalten.

Durch den hohen Reibungskoeffizienten zwischen der Bahn 2 und der Kartonlage 1 wird eine Relativbewegung zwischen der Bahn 2 und den Fasern in der der Bahn 2 zugewandten Fläche der Kartonlage 1 verhindert Da die Fläche 5 glatt ist, während die an der Bahn 2 anliegende Kartonlage 1 bei der Ausbildung der Falzung 10 durch Reibung festgehalten wird, werden die an der Innenseite der Falzung 10 befindlichen Fasern der Kartonlage 1 zusammengedrückt bzw. zusammengequetscht während die an der Außenseite der Falzung 10 befindlichen Fasern nicht gedehnt werden. Bei der auf diese Weise hergestellten Falzung 10 sind also die außenseitigen Fasern unbeschädigt, so daß die Festigkeit der Kartonlage 1 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 F i g. 1 bis 4) zur Herstellung von Falzlinien 11 und 12 in einen gegenseitigen Abstand L bewegbar sind.

Wie aus F i g. 7 hervorgeht, weist die Karton-Biegebzw. -Falzvorrichtung gemäß F i g. 6 bis 9 zwei voneinander unabhängige Falzeinheiten auf, welche auf die in F i g. 5 dargestellte Weise angeordnet sind und gewünschtenfalls 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 F i g. 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 (F i g. 9) an der Oberseite. Die Rahmenplatte 20 trägt einen an einer Stelle 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 33 trägt, welches 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 um Umfang der Rolle 36 und praktisch an der Stelle der zu formenden Falzlinie liegt.

In jedem Querstück 21 und 25 ist ein pneumatischer Drehantrieb 41 zum Drehen der Anordnung 36,38 und 39 um die Achse 40 vorgesehen, während ein ähnlicher, kleinerer Antrieb 42 auf den Platten 38 und 39 zum Drehen der Rolle 36 um die Ach:üe 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. Oinvas bzw. Segeltuch oder Kunststoffolie, deren dem /^!|irm 29 zugewandte Seite gemäß F i g. 6 durch ein entsprechendes Muster angerauht ist, ist über die breite Fläche der 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 36 in Umfangsrichtung die Bahn 44 unter Spannung halten.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Eine flache Kartonlage wird mit der einen Fläche in der in F i g. 7 durch die Linie 47 umgedeuteten Ebene gegen die beiden Bahnen 44 angelegt. Sodann werden die Arbeitszylinder 26 betätigt, um die Flächen 34 der Klingen 33 gegen die Antriebsfläche 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. strichpunktiere Linien in Fig.7 und 8). Die Kartonlage 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 40 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 Kartonoberfläehe 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 (vgl. 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 F i g. 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.

Das Problem einer Festigkeitsbeeinträchtigung einer Kartonlage längs einer FaIt- bzw. Falzlinie aufgrund einer Dehnung und eines Bruchs der Fasern an der Außenseite einer Falzlinie wird also durch die Vorrichtung ausgeschaltet, die die Stützfläche aufweist, gegen welche die zu faltende Kartonlage mittels des die Messerkante aufweisenden Elements angedrückt wird. Die Stützfläche wird durch die gespannte bzw. gestraffte, flexible Materialbahn gebildet, welche die 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.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Falzen von Flachmaterial längs einer geraden Falzlinie, mit einem ersten Element, das eine gerade Kante zur Festlegung der s Falzlinie aufweist, mit einer Stützfläche für das Flachmaterial und mit einem zweiten, in einer Bahn dicht an der geraden Kante des ersten Elemente bewegbaren Element in der Form einer Rolle, wobei im Betrieb das zwischen dem ersten Element und der to Stützfläche befindliche Flachmaterial zur Herstellung der Falzlinie um die gerade Kante herum faltbar ist, wobei die Stützfläche durch eine flexible Bahn gebildet ist, die unter einer Zugspannung um die Rolle herumgeführt ist, zwischen dem zweiten Element und dem ersten Element liegt und beim Falzvorgang mit dem Flachmaterial um die Kante des ersten Elements herum faltbar ist, und wobei die am Flachmateria) angreifende Oberfläche der Bahn einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Flachmaterial besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachmaterial eine Kartonlage (1) ist, daß die Kante (6) des ersten Elements (4) eine messerförmige Kante ist, wobei Messerkante (6) und Rolle (8) unter ständiger Berührung relativ zueinander bewegbar sind, daß die Bahn (2) an der Rolle (8) befestigt ist, und daß die Zugspannung der flexiblen Bahn (2) entgegengesetzt zu der Drehung der Rolle (8) während der Abrollbewegung um die Messerkante (6) gerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das messerförmige Element (4) über eine Langlochführung um einen Schwenkzapfen (31) schwenkbar gelagert ist.

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