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Verfahren zur Herstellung eines Kartons oder einer Kartonröhre von
rechtwinkligem Durchschnitt aus einem flachen, gekerbten Bogen Die Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung von Kartons und Kartonröhren, vornehmlich solchen von rechteckigem
Querschnitt, von Kartonpapier oder anderem, ähnlichem, aber geeignetem formbarem,
plattenförmigem Material.
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In der nachstehenden Beschreibung wird der Ausdruck Karton gebraucht,
um nicht nur einzelne Kartoneinheiten zu bezeichnen, die außerdem der Erfindung
gemäß hergestellt «-erden können, sondern auch die sogenannten Kartonröhren, die
aus einer Anzahl einzelner Kartons bestehen, die aus einem einzelnen Bogen durch
geeignetes Falten und Leimen geformt sind, und später voneinander getrennt werden
durch passende bekannte 1Vkittel nach Art einer Guillotine oder eines rotierenden
Messers.
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Wie bekannt, werden Kartons gewöhnlich aus flachen Bogen von starkem
Papier (Kartonpapier oder Karton) oder ähnlichem Material hergestellt, welches in
parallelen Linien gekerbt oder geknifft ist, gemäß denen es später gefaltet wird
und so die Winkel der fertigen Schachtel bildet. Es ist wünschenswert, daß das Kerben
und Kniffen nicht zu tief und schwer erfolgt, da sonst der fertige Karton bestrebt
ist, an den Winkeln oder den Kniffkanten entlang zu reißen, besonders wenn das Material
oder die Waren, die in den Karton gepackt werden sollen, so beschaffen sind, daß
sie einen Druck nach außen auf die Wände ausüben. Um jetzt den Kartonbogen zu einer
Röhre zu formen, ist es nötig, Leim auf eine Kante des Bogens aufzutragen und den
Bogen um zwei Bruchlinien zu falten, derart, daß die Kanten, die verleimt werden
sollen, sich überlappen. Diese übereinandergreifenden Kanten werden zwischen Rollen,
Bändern o. dgl, in der Kartonherstellungsmaschine zusammengepreßt, und wenn geniigend
Haftung erreicht ist, so wird der Karton in flachem Zustande geliefert, d. h. richtig
gefaltet, geleimt und gepreßt. Es, ist üblich, Kartons in flache Form zu falten
und zu versenden; aber bevor sie gefüllt werden können, müssen sie von dem Arbeiter
geöffnet werden. Das öffnen ist gewöhnlich ein Handgriff oder ein automatischer
Vorgang, der dadurch ausgeführt wird, daß man auf die entgegengesetzten
Ränder
des flachen Kartons drückt und dadurch veranlaßt, daß die Seiten voneinander abgebogen
werden. Wenn das anfängliche Kerben oder Kniffen ein gründliches war, dann biegt
sich der aufgehende Karton an den Kerblinien um, die noch nicht einer Faltung in
der Falt- und Leimmaschine unterworfen wurden; aber häufig kommt es vor, daß ein
Umbiegen an anderer Stelle als an den Kerblinien stattfindet, besonders wenn letztere
nicht sehr tief sind, und es wird viel Zeit bei der Kartonfüllung verschwendet,
um den Karton an den eigentlichen Linien umzubiegen und ihm die korrekte Gestalt
zum Füllen zu verleihen.
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Zur Überwindung dieser Schwierigkeit wurde vorgeschlagen, einen Karton
von rechteckigem Querschnitt aus dem flachen Bogen zu machen, diesen Karton nicht
nur an den zwei Kerblinien zu falten, an denen er gefaltet werden muß, um die Leimverbindung
herzustellen, sondern auch an den verbleibenden zwei Kerblinien, so daß in dem fertiggestellten
Karton das natürliche Bestreben herrscht; sich an allen Kerblinien umzubiegen, und
keine oder nur geringe Neigung der flachen Felder besteht, zwischen den Kerblinien
sich umzubiegen, wenn der Karton zur Füllung geöffnet wird. Verschiedene Verfahren
und Maschinen wurden entworfen, auf die nachstehend Bezug genommen wird, um dieses
anfängliche Falten an allen Kerblinien zu bewirken,, manchmal bekannt als Brechen
der 'Kniffe oder Kerblinien. Bei einer Anordnung wurde der Vorgang des Faltens aller
Felder eines eingekerbten Bogens um ihre entsprechenden Kerblinien zuerst an einer
Seite des Bogens durchgeführt, die mit dem zur Leimverbindung nötigen Klebstoff
versehen war. Nach einem anderen Verfahren der Behandlung eines Kartonbogens, der
vier Seitenfelder und eine Leimklappe enthält, wird der Bogen zuerst gefaltet an
der Kerblinie neben der Leimlasche und an der Kerblinie zwischen den zweiten und
dritten Feldern von der Leimklappe aus gerechnet. Er wird dann wieder flach ausgelegt
und Leim auf die Leimklappe aufgebracht, worauf der Bogen wieder an den zwei Kerblinien
gefaltet wird, die vorher noch nicht behandelt waren, und auf diese Weise wird die
Leimklappe und der Rand des Feldes, das am weitesten von der Leimklappe entfernt
ist, in haftende Berührung gebracht.
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Diese Faltungs-, Entfaltungs-, Leimungs-und Wiederfaltungsvorgänge
werden auf einer Maschine ausgeführt, die ein langes Bett hat, mit der Länge nach
angeordneten Fördervorrichtungen, um die Bogen zu veranlassen, besagtes Bett entlang
zu gleiten, und mit zweckmäßig gebogenen, nockenartigen Vorrichtungen, welche mit
gerade niederhaltenden Streifen zum Falten, Entfalten und Wiederfalten der Felder
in der gewünschten Reihenfolge zusammenarbeiten.
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Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die vorhergehenden Faltvorgänge
zu vereinfachen und abzukürzen und die Benutzung einer einfacheren Maschine mit
einer kürzeren Bettlänge und mit weniger Grundfläche zu ermöglichen, ohne in irgendeiner
Weise zu bewirken, daß der fertiggestellte Karton sich schwieriger zur Füllung öffnen
läßt.
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In einem bekannten Verfahren zur Faltung eines Kartonbogens besteht
der erste Arbeitsgang in gleichzeitigem Falten der Leimklappe und des von ihr am
weitesten entfernten Feldes. Wegen der geringen Breite und der daraus folgenden
Steifheit der Leimklappe besteht eine große Neigung des Bogens, auf der Fördervorrichtung
zu gleiten. Solche Neigung zu gleiten ist bei dem Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung sehr verringert.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird die Bildung eines Kartons aus
einem flachen, gekerbten Bogen, der vier Seitenfelder und eine Leimklappe besitzt,
in drei Arbeitsgängen ausgeführt: der erste Arbeitsgang umfaßt. das Umfalten und
Entfalten der Leimklappe, während der übrige Teil des Bogens im wesentlichen flach
erhalten wird, um den Kniff oder die Kerblinie zwischen besagter Klappe und dem
übrigen Teil des Bogens zu brechen, zweitens wird die Seite der entfalteten oder
Entfaltungsleimklappe,welche gegen den gegenüberliegenden Rand des Bogens kommen
soll, in Berührung mit einer Leimauftragvorrichtung gebracht, und als letztes wird
der Bogen an zwei Kerblinien wiedergefaltet, die so gewählt sind, daß der äußere
Rand des vierten Feldes in Berührung mit der Klebstoff führenden Oberfläche der
Leimklappe gebracht wird.
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Nach einer Methode, diesen dritten Arbeitsgang auszuführen, wird die
letzte Faltung an den Kerblinien zwischen dem ersten und zweiten und zwischen dem
dritten und vierten Seitenfeld (von der Leimklappe aus gerechnet) ausgeführt, und
es ist bemerkenswert, daß hierbei kein Schritt ausgeführt wird, den Bogen an der
Kerblinie zwischen den zweiten und dritten Feldern zu falten. Ein Versuch hat, es
überzeugend erwiesen, daß, wenn das Falten genau an den anderen drei Kerblinien
ausgeführt wird, wie oben erklärt, keine Notwendigkeit besteht, die Kerblinie zwischen
den zweiten und dritten Feldern zu brechen, da diese Kerbe sofort einem Druck nachgeben
wird, der auf die Kanten des flachen, röhrenförmigen Kartengefüges angewandt wird,
das auf diese Weise sofort ohne Gefahr der Biegung der Seitenfelder geöffnet werden
kann.
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Ein anderes Verfahren zur Ausführung des
dritten Arbeitsganges
besteht im Wiederfalten der Leimklappe, auf welche die nötige Leimschicht schon
aufgetragen worden ist, wie vorher beschrieben, an der Kerblinie zwischen ihr und
dem ersten Feld und gleichzeitig oder im wesentlichen so, im Falten des Bogens an
der Kerblinie zwischen den zweiten und dritten Feldern, wobei die Faltung in genügendem
Maße ausgeführt wird, um den Rand des vierten Feldes in haftende Berührung mit der
geleimten Oberfläche der Klappe zu bringen. In diesem Fall werden die Kerben zwischen
den: ersten und zweiten und den dritten und vierten Feldern nicht gebrochen. Das
zuletzt beschriebene Verfahren hat sich als besonders vorteilhaft bei der Herstellung
von Zigarettenkartonröhren gemäß der Erfindung erwiesen.
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Wegen der Steifheit der Leimklappe ist -es gewöhnlich zweckmäßig,
eine verhältnismäßig breite Oberfläche und ein pflugähnliches Glied zum Anheben
und Überklappen und eine andere verhältnismäßig breite Platte vor7usehen, die in
entgegengesetzter Richtung schief gestellt ist, um den Entfaltungsvorgang zu bewirken.
Beide, der Falzhobel und die schief gestellte Entfalterplatte, sollen so nah wie
möglich an die wirkliche Kerblinie heranreichen, die gebrochen werden soll, um zu
verhindern, daß die Leimklappe sich in der Richtung ihrer Breite biegt. Ein Leimrad,
wie es gewöhnlich bei Kartonherstellungsmaschinen gebraucht wird, kann unmittelbar
hinter der schiefen Entfalterplatte angebracht werden; bei der Herstellung langer
Kartonröhren, besonders wenn dünnes Kartonpapier oder ähnliches blattförmiges Material
verwandt wird, kann die Anordnung zwar so gedrängt sein, daß die Leimklappe an ihrem
führenden Ende wirklich Klebstoff aufnimmt, während ihr hinteres Ende noch umgefaltet
ist und der dazwischenliegende Teil der Klappe sich in einem ungefalteten Zustand
befindet.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt. Die dargestellte Maschine ist eingerichtet, die erforderlichen
Arbeitsgänge gemäß der ersten und vorzugsweise anzuwendenden der zwei Methoden zur
Durchführung der obenerwähnten Erfindung auszuführen. In den Zeichnungen ist Fig.
i ein Seitenaufriß eines Teils einer Kartonherstellungsmaschine.
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Fig i a zeigt im Aufriß den Restteil der in Fig. i gezeigten Maschine.
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Fig. 2 und 2a sind Draufsichten auf die in Fig. i bzw. ia gezeigten
Maschinenteile. Fig. 3 enthält eine Anzahl Querschnitte, die der Reihe nach die
verschiedenen Stadien der Faltung eines Kartonbogens zeigen, der die in den Fig.
r, 1a und 2, 2a dargestellte Maschine von rechts her durchläuft. Fig. ¢ ist eine
perspektivische Ansicht eines Kartonröhrenbogens.
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Fig.5 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Teil der fertig gefalteten
und geklebten Kartonröhre, wie sie die Maschine verläßt.
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Fig. 6 ist eine perspektiv fische Ansicht einer geöffneten, fertigen,
rechteckigen Kartonröhre. Fig.7 und 8 sind vergrößerte Ansichten des Maschinenbettes
und der verschiedenen Faltschienen, die in Fig. i und 2 dargestellt sind.
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In Fig. i, ia und z, 2a bezeichnet i das waagerechte Bett der Maschine,
das von Ständern 2 getragen wird. An der rechten Seite der Maschine befindet sich
eine Kontrollvorrichtung 3 für die Zufuhr der Kartonbogen, deren Einzelheiten keinen
Bestandteil der Erfindung bilden. Wenn ein Stapel von Kartonbogen rechts auf die
Maschine aufgelegt wird, werden die Bogen von der Unter- oder Oberseite des Stapels
einer nach dem anderen durch das endlose Band .4 oder deren mehrere unter die Walze
3a gefördert und dann mit den endlosen Bändern 5, q.a und 18, die die Bogen
der Reihe nach durch die Maschine leiten, zur Durchführung der verschiedenen Faltungs-
und Leimungsvorgänge hindurchgeschoben. Die fertig gefalteten Kartons werden an
der linken Seite der Maschine durch das Förderband 6 abgenommen. Der Antrieb für
die Förderbänder und die anderen angetriebenen Teile wird von einer Hauptwelle io
abgenommen, die mittels einer Riemenscheibe ir über eine Kupplung 12 angetrieben
wird. Die Kupplung ist so eingerichtet, daß sie durch Betätigung des Hebels 13 ein-
und ausgerückt werden kann.
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Um den Antrieb an die verschiedenen Punkte, wo er gebraucht wird,
zu übertragen, befindet sich entlang der Länge des Bettes i ein Kettentrieb 45,
wie in den Zeichnungen gezeigt; aber es können selbstverständlich auch andere Antriebsvorrichtungen,
wie Welle und Zähnradgetriebsübertragungen, Verwendung finden.
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Im folgenden wird die Maschine durch Beschreibung der aufeinanderfolgenden
Arbeitsgänge erklärt, die an einem Kartonbogen vollzogen «-erden, während er die
Maschine durchläuft.
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Die Folge der Arbeitsgänge ist in den Darstellungen gemäß Fig. 3 gezeigt.
Der Arbeitsgang beispielsweise, der in der Ansicht a der Fig. 3 gezeigt ist, wird
an dem mit a bezeichneten Punkte in Fig.2 ausgeführt, und die gleiche Kennzeichnung
wird angewandt in Verbindung mit den übrigen Ansichten in Fig. 3. Beim Durchgang
unter der Walze 3"
gerät der Bogen auf das endlose Förderband 5. Der Bogen
wird durch Reibungskontakt auf dem Förderband während der Falt-undLeimvorgänge
festgehalten
mittels eines endlosen Bandes 18, das in Verbindung mit einer Anzahl Walzen 15 arbeitet.
Die Walzen 15 haben ihre Zapfen in zwei Seitenplatten oder Gliedern (Wangen) 16
gelagert, die bei 17 schwenkbar angeordnet sind. Das freie Ende der Plattenanordnung
16 ist so eingerichtet, daß es durch die einstellbare Federkolbenvorrichtung, wie
bei ig angegeben,. niedergedrückt wird. Einstellvorrichtungen 2o sind, um die Spannung
des Förderbandes 18 regulieren zu können, vorgesehen.
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Der erste an dem Bogen ausgeführte Arbeitsgang ist das Falten oder
Biegen einer Leimklappe: 0' in Fig. 4 zeigt die Leimklappe, die um eine Kerblinie
0 umgewendet oder gefaltet wird. Wenn der Bogen auf das Förderband 5 kommt, gerät
er unter zwei Faltschienen 21 und 22, und während er sich noch unter diesen Schienen
befindet, wird der untere Teil der Leimklappe gegen eine gebogene Führungsschiene
23 gebracht, die allmählich die Leimklappe um die Kerblinie 0 herum aufwärts klappt
(Fig. 4), wobei der Kniff an der Außenkante der Schiene 21 angeordnet wird.
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Der Bogen hat jetzt die Stellung erreicht, die mit b bezeichnet ist
(Fig. 2 und 3). Während der Bogen weiter vorrückt, bewegt die Schiene 23 die Leimklappe
aufwärts und dann einwärts, bis schließlich die Leimklappe niedergefaltet oben auf
der Schiene 21 liegt, wie in Fig. 3 c gezeigt. Die Klappe wandert nun über die Schiene
23 hinaus, und infolge einer gewissen Elastizität des Kartonmaterials wird die Leimklappe
selbsttätig ein wenig aus der gefalteten Lage gehoben, und in dieser erhobenen Lage
kommt sie gegen eine andere Führungsschiene 24, wobei die Klappe entfaltet wird,
wie in Fig. 3d gezeigt.
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Während des Entfaltungsvorganges der Leimklappe wird das Feld S' (s.
Fig. .4) durch eine Führungsschiene 24a angehoben, wobei die Kerbe R an der Außenkante
dieser Führungsschiene gebildet wird.
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Die Leimklappe 0' wird sodann geleimt und geht zu, diesem Zweck unter.einer
Walze a5 (Fig. i) hindurch, die den unteren Teil der Leimklappe herunter gegen das
Leimrad 26 drückt. Der Kartonbogen hat nun seine bei e in Fig.3 angegebene Stellung
erreicht.
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Nach dem Durchgang über das Leimrad kommt der untere Teil des Feldes
P' (siehe Fi.g. ,4) des Bogens gegen eine Führungsschiene 27, und der Teil, der
die Felder P' und 0' umfaßt, wird dadurch gegen eine Schiene 28 angehoben. Auf dieser
Arbeitsstufe sind der die Felder P' und 0' umfassende Teil und das Feld S' angehoben
und gefaltet, und die Kerben P und R werden geformt. In Fig. 3 zeigen g und la zwei
Stufen dies,js Arbeitsganges. Die Führungsleisten 24" und 27 sind so geformt und
angeordnet, daß die verbundenen Felder P' und 0' in der Winkelbewegung der Klappe
S' voraus sind, zum mindesten während der letzten Faltbewegungen, um das vorangehende
Feld die gefaltete Stellung vor dem späteren Feld einnehmen zu lassen. Der Bogen
kommt zunächst außer Berührung mit den Walzen 15 und bewegt sich unter einen federnden
Tei129, der genügenden Druck auf den Bogen ausübt, um zu ermöglichen, daß er vorwärts
befördert wird. Die Lehnklappe und das vierte Feld werden über den Teil29 gefaltet,
über welchem die Ränder vereinigt werden. Bei i in Fig. 3. ist das Zusammentreffen
des Randes des Feldes S' mit der geleimten Oberfläche der Klappe 0' gezeigt.
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Der gefaltete Karton kommt nun außer Berührung mit dem Förderband
18, und die gefalteten Kanten des Kartons bewegen sich unter zwei Reihen von Walzen
30, Sod, um die Kerben P und R zu vervollständigen. Die zwei Walzensätze werden
von Lagern 31, 31a getragen. Die Einstellung der Höhe der Walzen über dem Arbeitstisch
sowie der Entfernung beider Walzensätze voneinander wird mit Hilfe der mit Stufen
versehenen Winkelkonsolen 32 und 3211 bewirkt.
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Während die Kanten des Kartons unter den Walzen 30, 30a hindurchbewegt
werden, geht der Karton in der Mitte unter einem anderen endlosen Band 34 hindurch,
das sich auf der von der -Hauptwelle io angetriebenen Walze 35 bewegt. Das andere
Ende der Schleife des Förderbandes läuft über eine Walze 36, die am freien Ende
eines Hebels 37 sitzt, der um die Stange 38 schwenkbar ist. Eine Spannrolle 39 ist
zur Straffhaltung des Förderbandes vorgesehen. .
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Der Karton verläßt nun das Förderband 5 und durchläuft die Walzen
der Presse 4o, von welcher er durch das Förderband 6 fortlaufend abgenommen wird.
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Das fertiggestellte Kartonrohr zeigt eine Gestaltung gemäß Fig. 5.
Die Kniffe R, P, 0
sind gebrochen worden, während die noch übrige Kante Q
ungebrochen ist. Wenn das Kartonrohr. aus einer Anzahl von Kartoneinheiten besteht,
schickt man das gefaltete Rohr durch geeignete bekannte Vorrichtungen zur Abtrennung
der einzelnen Kartons. Um einen einzelnen Karton in seine endgültige rechteckige
Form zu bringen, übt man einen Druck auf die Kanten R und P aus, wie es bei X und
Y in Fig. 5 gezeigt ist, und der Karton wird auf diese Weise geöffnet, indem er
dabei die vierte Kante Q bildet, und es entsteht dann die endgültige, rechtwinklige,
in Fig. 6 dargestellte Form. Es muß noch bemerkt
werden, daß die
Führungsschienen 21.24, 24.a und 2;7 mit Verstellvorrichtungen versehen sind,
um die Maschine auch für die Herstellung verschiedener Kartongrößen einzurichten.
Eine Maschine ähnlicher Art, wie die in den Fig. i, ia und 2, 2a dargestellte, kann
zur Durchführung der verschiedenen Arbeitsgänge gemäß der anderen (zweiten) Ausführungsweise
der Erfindung gebraucht werden, die an früherer Stelle in der Beschreibung besprochen
wurde; jedoch ist es in diesem Falle natürlich zu verstehen, daß Abwandlungen in
der Bauart und Gestalt der verschiedenen Führungsschienen und anderer Einzelheiten
nötig werden. Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung ist der erste Arbeitsgang
am Kartonbogen das Falten der Leimklappe zum Brechen des Kniffs. Die Leimklappe
wird sodann wieder entfaltet und ihr unterer Teil an eine Leimauftragvorrichtung
herangeführt. Die Leimklappe 0' und der die Felder S' und R' enthaltende Teil werden
sodann um die Kerblinien 0 bzw. O gefaltet. Diese zwei Faltungsvorgänge werden fortgesetzt,
bis die beiden Klappen einen Winkel von vollen i 8o° geschlagen haben. Die verschiedenen
Führungen in der Maschine sind so geformt und angeordnet, daß sie bewirken, daß
die Klappe 0' in der Winkelbewegungsstellung den Feldern S' und R' voraus ist, zum
mindesten während der letzten Faltbewegungen, um es sicher zu bewirken, daß der
Rand des Feldes auf die beleimte Seite der Leimklappe 0' trifft. Nach dem Verlassen
der Maschine wird das gefaltete und geleimte Kartonrohr in seine rechteckige Form
gebracht, indem man einen Druck auf seine Längskanten ausübt; der Karton wird auf
die Weise geöffnet, und die Kanten R und P werden gebildet.
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Wie bereits ausgeführt, besteht das wesentliche Merkmal der Erfindung
in der Formung eines Kartons von rechteckigem Querschnitt in drei Arbeitsgängen
außer den üblichen Pressungen zum Schluß, und es können verschiedene Abänderungen
an der vorstehend beschriebenen Maschine vorgenommen werden, ohne von dem Erfindungsgedanken
abzuweichen. Zum Beispiel könnten an Stelle der zur Faltung gebrauchten gebogenen
Führungsschienen jede anderen geeignet gestalteten Führungen, wie etwa pflugförmige
Teile oder Walzen oder gekreuzte Bänder, benutzt werden, die an sich in Kartonherstellungsmaschinen
bekannt sind. In einer anderen möglichen Ausführungsform kann eine zentral angeordnete
Schiene angewandt werden als Ersatz für die beiden endlosen Bänder, die dazu gebraucht
werden, den Karton gegen das Führungsband während des Durchganges des Kartons durch
die Maschine gepreßt zu halten. Bei dieser letzteren Bauart würde die Maschine vorteilhafterweise
gegen das Band durch Federdruck gedrückt werden, der an geeigneten Stellen auf ihrer
Länge angreift, um eine ganz gleichmäßige Verteilung des Druckes zwischen dem Band
und der Schiene mit Sicherheit zu bewirken.
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Es- ist leicht erkennbar, daß die Erfindung gestattet, alle Kartonformungen
auf einer Maschine mit verhältnismäßig kurzem Bett auszuführen, und daß die erzielbare
Leistung wirklich ebenso hoch sein kann, wie die von den bekannten Maschinen erzielbare,
die nur zwei von den vier Kanten brechen, während das Endergebnis sich später beim
Öffnen und Füllen so befriedigend verhält, wie es ein Karton täte, dessen alle vier
Kerblinien gebrochen wären.