DE69810783T2

DE69810783T2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von rohrförmigen hohlkörpern

Info

Publication number: DE69810783T2
Application number: DE69810783T
Authority: DE
Inventors: Heinz-Werner Knuppertz; Michael Heil
Original assignee: SIG Combibloc Systems GmbH; SIG Combibloc GmbH and Co KG
Current assignee: SIG Combibloc Systems GmbH; SIG Combibloc GmbH and Co KG
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: US6514185B1; PL335841A1; AU7332998A; EP1009627A1; PL185940B1; CN1255086A; BR9809567A; ES2190590T3; DE19711799A1; DE69810783D1; EP1009627B1; HK1028001A1; TW434141B; CN1099344C; WO1998042500A1; RU2170671C1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern, insbesondere für Behälter, aus Kartonmaterial oder ähnliches.
Im Rahmen der Erfindung ist unter Kartonmaterial auch ein flacher Karton zu verstehen, der mindestens einseitig, jedoch vorzugsweise beidseitig mit einem Kunststoffüberzug versehen ist. Insbesondere ist dies ein PE-überzogener Karton. Die Erfindung schließt jedoch auch alle anderen flachen oder filmartigen Materialien ein, insbesondere ein- oder mehrschichtige Kunststoffüberzüge oder faltbare Verbundmaterialien mit einer Aluminiumschicht. Der Kunststoffüberzug wird heiß verklebt oder verschweißt, nachdem die Verbindungsbereiche des Zuschnitts so übereinandergelegt wurden, dass sie sich überlappen. Wenn ein reines Kartonmaterial verwendet wird, wird eine verschweissbare Kunststoffzwischenlage in Form eines Streifens oder eine Klebverbindung verwendet, zum Beispiel mit einem Heißkleber oder dergleichen.
Verfahren und Vorrichtungen des obigen Typs sind bekannt, vor allem in der Produktion von Verpackungen für Flüssigkeiten. In diesem Fall werden rohrförmige Hohlkörper aus einem Kartonmaterial hergestellt und dann an einem Ende geschlossen, befällt und, in einem letzten Schritt, am zweiten Ende geschlossen.
In DE-A 22 35 111 zum Beispiel wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln einer Multikomponentenbahn offenbart, um einen zylindrischen Hohlkörper aus Kartonmaterial herzustellen, wobei die Bahn, die von einer Rolle abgewickelt wird, teilweise in eine geschlitzte Hülle gesteckt wird, in der ein Rohr, das drehbar als Dorn ausgebildet ist und zusammen mit der Hülle einen Aufnahmeraum bildet. Durch eine Drehbewegung wird ein Abschnitt der Bahn im Aufnahmeraum um den Dorn gewickelt und dann aus der Biegestation befördert. Um die Leistung der Vorrichtung zu erhöhen, werden vier geschlitzte Hüllen verwendet, die auf einem großen Rad zyklisch versetzt sind, was zur Folge hat, dass die Vorrichtung mechanisch komplex aufgebaut ist und die Baugröße beträchtlich ist. Überdies bleibt, durch das Prinzip bedingt, eine Hülle während der Umdrehung des Rades ungenutzt, was den Grad der Nutzung des Systems einschränkt. Eine Anpassung der Querschnittsfläche des Hohlkörpers an eine andere als eine runde Form ist nicht möglich. Außerdem wird die beschriebene Vorrichtung nur zur Herstellung von Membranen verwendet. Eine Verbindung des zylindrischen Hohlkörpers im überlappenden Bereich an den parallel verlaufenden Längskanten des Zuschnitts ist nicht vorgesehen. Wenn moderne Verpackungsmaterialien oder überzogenes Kartonmaterial verwendet wird, birgt diese Vorrichtung zudem aufgrund der Gleitreibung die Gefahr der Beschädigung des Überzugs und weiterer mechanischer Probleme in sich, die durch die Baugröße der auf diesem Prinzip basierenden Vorrichtung bedingt sind.
Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von rohrförmigen Verpackungen aus Zuschnitten aus flachem Kartonmaterial wird in DE-A 28 50 882 beschrieben. Diesem Verfahren gemäß wird ein Zuschnitt, wenn er eine Biegevorrichtung durchläuft, kontinuierlich gebogen, um einen zylindrischen Hohlkörper zu bilden, während an den Rändern des Zuschnitts in der Transportrichtung ein überlappender Bereich geformt wird. Der überlappende Bereich wird mit einem Klebstoff versehen und beim Abtransport des Hohlkörpers aus der Biegevorrichtung zusammengedrückt, wodurch er verbunden wird. Ein Verfahren dieses Typs, auf gradueller Verformung beruhend, erfordert große Transportvorrichtungen und eine erhebliche Baulänge der Biegevorrichtung und somit der Gesamtvorrichtung.
GB-A 2 124 140 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, wobei die Zuschnitte durch bewegbare Biegevorrichtungen verarbeitet werden, während sie in einer Biegestation transportiert werden. Ein Formungsdorn bestimmt die Querschnittsform der herzustellenden Hohlkörper. Der Offenbarung gemäß weisen die Hohlkörper einen rechteckigen Querschnitt auf. Dieses Verfahren nutzt die Übergabe des Kartonzuschnitts von einer Arbeitsstation II zu einer anderen Arbeitsstation III stets zum Falten einer Verschlusslasche, um den letzten Schritt der Verbindung zweier Längskanten vorzubereiten. Nach Erreichen der Endposition wird der Biegevorgang abgeschlossen, indem der Hohlkörper um einen Dorn herum geschlossen wird. Ein Ultraschallschweißgerät dient als Verbindungsmittel zum Verschließen und Abdichten der Verbindungsflächen. Diese Art von Verschluss schützt die innen liegende Schneidkante des überzogenen Kartonzuschnitts nicht sehr lange vor Feuchtigkeit jeder Art, die vom Inhalt des Behälters während des Gebrauchs stammt.
Es besteht ein sehr großer Bedarf an Verpackungen als Vorprodukt, die auf rohrförmigen Hohlkörpern mit einer großen Vielfalt an Querschnittsflächen basieren. Die Verpackungskosten machen heute einen beträchtlichen Teil der Kosten des verpackten Produkts aus. Hier sind es gerade die Produktionsschritte, die fernab vom Abfüllungsvorgang stattfinden, die die Verpackung erheblich verteuern. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens und einer kompakten Vorrichtung mit einer Arbeitsweise, die möglichst einfach und zuverlässig ist, um die Leistung zu erhöhen und dadurch die Herstellungskosten der bekannten Verpackungen zu senken, die vorwiegend für Flüssigkeiten und/oder Lebensmittel mit langer Haltbarkeit bestimmt sind.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern vorgeschlagen, das die folgenden Schritte aufweist:

– den Transport eines Zuschnitts, der durch Längskanten begrenzt wird, oder einer Bahn aus Kartonmaterial oder ähnliches, von welcher der Zuschnitts getrennt wird, in eine Biegestation,
– die Biegung des Zuschnitts oder der Bahn durch Führungselemente, die als Biegevorrichtung wirken, und
– dann seine Feststellung in der Biegestation, und
– die Biegung durch bewegbare Biegevorrichtungen in die Endform des Hohlkörpers, und
– die Bildung eines überlappenden Bereichs, in dem die zwei Längskanten des Zuschnitts, die parallel zur Längsachse des Hohlkörpers liegen, übereinandergelegt werden, und wobei
– eine zusätzliche Längskante (34), insbesondere eine vorgefaltete Kante, zwischen der ersten und zweiten Längskante (33, 35) zusammengedrückt wird, um in Verbindung mit letzteren einen dreilagigen Aufbau zu bilden und
– der Verbindung der obigen Teile miteinander und
– der Beförderung des Hohlkörpers aus der Biegestation.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 22, die vorzugsweise verwendet wird, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt die oben genannte Aufgabe, indem es einen kontinuierlichen Biegeprozess mit einem stationären Biegeprozess kombiniert. In einem ersten Schritt des Verfahrens wird der Zuschnitt oder die Bahn aus Kartonmaterial bei der Einführung in eine Biegestation kontinuierlich durch starre Führungselemente gebogen. Wenn die Bahn eingeführt ist, wird ein vorgegebener Abschnitt abgetrennt, falls das Kartonmaterial nicht in Form von Zuschnitten vorliegt. In beiden Fällen ist der Zuschnitt oder der Abschnitt bereits vorgebogen und wird zur Weiterverarbeitung in der Biegestation fest gehalten. Der letzte Teil des Vorgangs der Formung in die Endform des gewünschten Hohlkörpers wird dann von bewegbaren Biegevorrichtungen übernommen. In diesem Fall wird ein überlappender Bereich geformt, in dem die zwei Längskanten des Zuschnitts, die parallel zur Längsachse des Hohlkörpers verlaufen, übereinandergelegt und dann in einem letzten Schritt miteinander verbunden werden. Der durch diese Produktionsschritte fertig geformte und geschlossene Hohlkörper kann dann aus der Biegestation befördert werden.
Da in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder bei einer zur Durchführung des Verfahrens konstruierten Vorrichtung beim Einführen des Zuschnitts oder der Bahn auch gleichzeitig das Vorbiegen des Kartonmaterials durchgeführt wird, ist der Arbeitsweg der bewegbaren Biegevorrichtungen klein im Vergleich zu den Pressvorrichtungen, Faltarmen usw., die zum Beispiel aus DE-A-25 12 852 bekannt sind. Jede Verkürzung der Bewegung verringert auch den Verschleiß der Lager und Führungen, verringert den Verbrauch an Verbrauchsstoffen wie z. B. Öle und Fette, und reduziert auch den Energiebedarf einer solchen Anlage.
Zudem zeichnet sich eine Vorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, durch eine geringe Baugröße aus, da die Bewegungswege oder -radien der zu bewegenden Teile vor allem durch die Überlagerung der kontinuierlichen und der stationären Formung im Vergleich zum Stand der Technik minimiert werden. Die einzelnen Schritte des Verfahrens sind zusammenwirkend miteinander verzahnt und können auch so überlagert werden, dass insgesamt kurze Zykluszeiten erreichbar sind. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch auf die Abfüllmaschine übertragen werden, um rohrförmige Hohlkörper als Vorstufe zur Herstellung von Verpackungen herzustellen. In diesem Fall lässt sich das Kartonmaterial entweder in Form von Zuschnitten oder als Endlosbahn in die erfindungsgemäße Vorrichtung einführen. Die Schneideinheit, die bei Verwendung von Zuschnitten überflüssig ist, kann stillstehen oder zur Kontrolle der Maßgenauigkeit der Zuschnitte dienen. Dies beeinträchtigt nicht die erweiterte Funktion der Schneideinheit während des Schneidvorgangs, die insbesondere in Unteranspruch 10 unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Unteransprüche genannt ist.
Wenn es in Form einer Endlosbahn oder eines vorgefertigten Zuschnitts zugeführt wird, wird das Kartonmaterial in der Anlage genau positioniert und vorzugsweise gleichzeitig auch bereits durch Führungselemente vorgebogen. Diese Führungselemente sind schienenförmig konfiguriert und weisen einen gebogenen Abschnitt auf, so dass sie das vorgebogene Material zumindest partiell um einen Dorn biegen. Die Führungselemente können dadurch beim Führen und Formen mit dem Dorn zusammenwirken. Zum Erhalten einer vorgegebenen genauen Position wird der Zuschnitt oder die Bahn vorzugsweise festgeklemmt, vorzugsweise mit Hilfe einer Pressvorrichtung, sobald eine bestimmte Einführlänge erreicht wird.
Der in die Biegestation transportierte Zuschnitt wird dort festgehalten, auf stationäre Weise und ohne Weitertransport – wie bei anderen bekannten Biege- und Falzvorrichtungen – und an diesem Ort um den Dorn gebogen oder gefaltet, um mit Hilfe von bewegbaren Biegewerkzeugen ein Rohr mit dem jeweils gewünschten Querschnitt zu formen, wobei er teilweise gegen den Dorn plaziert wird. Dieses Verfahren erlaubt die effiziente Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern, ohne beträchtlichen Raumbedarf und erhebliche Ausgaben für die Maschinenanlage. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich daher ohne weiteres vor allen bekannten Abfüllprozessen anordnen. Die Integration des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Abfüllvorgang erlaubt die schnelle Reaktion und Anpassung der Verpackung an verschiedene Anforderungen, wie z. B. die Umstellung der Verpackungsgröße und/oder die Umrüstung der Ausrüstung. Solche Änderungen des Bahn- oder Zuschnittstyps können praktisch ohne Ausfallzeiten durchgeführt werden. Für den Abfüllvorgang eröffnen sich durch die Herstellung der Verpackung vor Ort neue Möglichkeiten für eine bedarfsorientierte und effiziente Produktion.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Biegen am vorgebogenen Abschnitt durchgeführt, an einer in der Vorrichtung festgelegten Position, mit Hilfe von Biegewerkzeugen, die jeweils um ihren eigenen Befestigungspunkt in der Biegestation gedreht werden. Nach dem Schritt des Positionierens und Schneidens der Bahn übernehmen die Biegewerkzeuge den weiteren Prozess der Formung des Zuschnitts. Dabei werden sie vorzugsweise zumindest teilweise fingerartig durch die stationären Elemente der Biegestation gesteckt, um während des Prozesses bestimmte Teile des Rohlings zu biegen.
Nach Abschluss des Biegevorgangs stellt eine Presseinheit im Bereich der Längskanten einen überlappenden Bereich her, wobei die Biegewerkzeuge geschlossen sind. Dieser Bereich wird in der Biegestation durch Zusammendrücken miteinander verbunden und vorzugsweise verschweißt oder verklebt, so dass der so hergestellte Hohlkörper durch Verschweißen seiner Falz auf eine dichtende Weise befestigt wird. Während des Schweißvorgangs ist vorzugsweise mindestens ein Teil des Dorns unter dem überlappenden Bereich angeordnet, so dass die Presse oder Schweißeinheit als Gegenstück wirken kann. Zu diesem Zweck ist gemäß Anspruch 6, ein Teil des Dorns vorzugsweise als Ambossteil konfiguriert, zwischen dem und der Presseinheit im überlappenden Bereich mindestens eine Punktschweißung durchgeführt werden kann. Anspruch 7 gemäß wird die permanente Befestigung dieser Art mit modernen, haltbaren Verpackungsmaterialien durchgeführt, insbesondere durch Verschweißen mindestens einer Kunststoffschicht oder -beschichtung, die im überlappenden Bereich vorgesehen ist.
Während des Befestigungsvorgangs können die beweglichen Biegewerkzeuge schon wieder geöffnet werden, da die Verbindungsfläche zwischen dem Ambossteil und der Presseinheit sicher gehalten wird. Der fertig geformte Hohlkörper liegt um den Dorn und wird dadurch vor unerwünschten Verformungen geschützt. Durch erneutes Öffnen der Pressvorrichtung und Bewegen weiterer Elemente, z. B. einer Einführhilfe, zurück in ihre Ausgangsstellung, kann bereits ein neuer Abschnitt oder Teil der Bahn in die Biegevorrichtung unter den zu befestigenden oder zu verschweißenden Hohlkörper eingeführt werden, d. h. zwischen dem Dorn und den Führungsschienen. Damit findet wieder eine Überlagerung zweier Vorgänge statt, die im Sinne des Prozesses getrennt sind. Dadurch kann viel Zeit und Energie gespart werden.
Zur Verfeinerung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die spezifischen Verpackungseigenschaften zu berücksichtigen. Bei kunststoffüberzogenen Flüssigkeitsverpackungen zum Beispiel, und insbesondere bei Verpackungen, deren feuchter oder flüssiger Inhalt sehr lange haltbar ist, muss mindestens die Schneidkante des Zuschnitts, die im Inneren der fertigen Verpackung liegt, vor dem Eindringen von Feuchtigkeit oder Flüssigkeit in das Kernmaterial geschützt werden. Für diese speziellen Gebrauchsbedingungen wird bei Verpackungen eine sogenannte umgebogene oder umgefaltete Falz benutzt, d. h. eine zusätzliche Längskante, die im Überlappungs- oder Verbindungsbereich nach außen gefaltet ist. Bei Kartonmaterial, das mit einem beidseitigen Kunststoffüberzug versehen ist, wird die auf der Innenseite liegende Längskante im überlappenden Bereich der späteren Falz zur Außenseite der Verpackung hin umgefaltet und von der Längskante auf der Außenseite der Verpackung überdeckt. Im dadurch entstehenden dreilagigen Aufbau liegen die Kunststoffüberzüge der einzelnen Lagen stets gegeneinander an. Diese Kunststoffschichten können vorzugsweise in dichtender Weise miteinander verbunden werden, z. B. durch einen Schweißvorgang, ohne einen zusätzlichen Klebstoff oder sonstige Materialien zu verwenden.
Bekannte Verfahren, siehe zum Beispiel DE-A-35 31 663, zur Herstellung eines Hohlkörpers mit einer umgefalteten Falz sind stets aus mehreren Schritten aufgebaut und ergeben letztlich doch ungenaue Falzpunkte. In diesem Fall kommt es sehr häufig vor, dass die Längskanten der zu verschweißenden umgefalteten Falz relativ zueinander verschoben sind, so dass die Einheitlichkeit des Verpackungsdesigns nicht gewährleistet werden kann. Demgegenüber wird erfindungsgemäß auf effektive und zuverlässige Weise eine umgefaltete Falz hergestellt, mit einer genauen Position im Randbereich oder im mittleren Bereich. Aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zu ersehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere Verpackungen, Falzformen und Falzanordnungen verwendet werden kann.
Bei der Herstellung eines rohrförmigen Hohlkörpers mit einer umgefalteten Falz wird das Material Anspruch 10 gemäß während der Herstellung eines vorgegebenen Zuschnitts beim Schneidvorgang im Bereich der Schneidkante vorgefaltet, so dass bereits hier eine erste Längskante mit einer daran vorgefalteten zusätzlichen Längskante hergestellt wird. Diese Längskante wird vorzugsweise benutzt, um mit Hilfe eines simplen Kniehebelmechanismus eine umgefaltete Längsfalz am Rand der Verpackung und in ihrem zentralen Bereich herzustellen. Anspruch 11 gemäß wird die zusätzliche Längskante einfach dadurch geformt, dass sie während des Schneidvorgangs von einer oberen Schneidmaschine um eine Faltkante gebogen wird. Die Breite und die Flächenform der zusätzlichen Längskante werden vorzugsweise durch die Querschnittsform der oberen Schneidmaschine festgelegt.
Darüber hinaus sind sowohl der Formkörper oder Dorn als auch die Biegewerkzeuge an ihren Kontaktflächen, an denen sie mindestens partiell mit dem Zuschnitt in Kontakt kommen, an die gewünschte Endform des herzustellenden Hohlkörpers angepasst. Eine komplette Übereinstimmung ist daher nicht erforderlich.
Für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ohne weiteres Bahn- oder Zuschnittsmaterial mit vorgestanzten Kerblinien benutzt werden. Durch Biegen des Zuschnitts an diesen Kerblinien lassen sich sehr genaue Faltkanten oder Ecken durch einen einfachen Biegeprozess erhalten. Alternativ dazu können diese Kerblinien, einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 13 entsprechend, direkt vor dem Schneidvorgang auf das Kartonmaterial aufgeprägt werden. An den Stellen dieser Kerblinien ist das Material auf genau definierte Weise vorbereitet, so dass die Kanten des späteren Hohlkörpers in den stationären Führungselementen der Biegestation bereits durch bloßes Biegen der Bahn oder des Rohlings an den Kerblinien geformt werden. Dieser Biege- oder Faltvorgang kann durch geeignete Formung des Dornprofils zusätzlich unterstützt werden, vorzugsweise auch zusammen mit den Führungselementen. Dementsprechend lassen sich einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß nicht nur Hohlkörper mit einem kreisförmigen oder ovalen Querschnitt, sondern auch solche mit einem dreieckigen, quadratischen oder sonstigen polygonalen Querschnitt auf effiziente und präzise Weise herstellen.
Eine Presseinheit ist an der Biegestation angeordnet, um auf den überlappenden Bereich des dreidimensional geformten Zuschnitts zu wirken. Erfindungsgemäß besteht ihre Aufgabe darin, die Längskanten des Zuschnitts zusammenzudrücken, die genau übereinanderliegend zugeführt werden oder gemäß Anspruch 14–16 im überlappenden Bereich übereinandergelegt werden. Aufgrund ihres mehrteiligen Aufbaus, der nachstehend unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben wird, gewährleistet die Presseinheit eine sehr genaue Positionierung der Längskanten des Zuschnitts sowohl relativ zueinander aus auch relativ zum Dorn. Dies gewährleistet vorzugsweise die exakte Position und die präzise Formung der Falz am herzustellenden Hohlkörper.
Einer Weiterentwicklung gemäß ist die Presseinheit so als Kombiwerkzeug konfiguriert, dass sie die vorher beschriebene Positionierung, das Zusammendrücken der Längskanten und das dichtende Verschweißen der Längskanten im überlappenden Bereich durchführt. Überdies umfasst die Presseinheit ein Schweißwerkzeug, vorzugsweise in Form eines Ultraschallschweißgeräts, das gleichzeitig als Pressstempel dient. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Falle einer umgefalteten Falz die äußere Befestigung und die flüssigkeitsdichte Verbindung im überlappenden Bereich durch einen Schweißvorgang möglich, bei dem die erste Längskante mit einer zweiten Längskante des Zuschnitts verschweißt wird.
Die Materialbeschickung kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf bekannte Weise in Form von Zuschnitten oder in Form einer Endlosbahn von einer Rolle erfolgen, wie bereits erwähnt. Die Umrüstung der Vorrichtung lässt sich schnell durch Anpassung des Einführungsbereichs der Biegestation und durch Umprogrammierung der Steuerung durchführen. Bei einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung wird die Endlosbahn aus einem Vorrat entnommen, zu dessen Herstellung sie wie eine Ziehharmonika zusammengefaltet ist. Diese ziehharmonikartige Faltung oder Zusammenfaltung ergibt eine rechteckige Außenform, die sich zum Beispiel für eine Verpackung für das Bahnmaterial als Außenschutz und als Transport- und Lagerbehälter eignet. Diese Verpackungen lassen sich mit Hilfe herkömmlicher Fördermittel wie Gabelstapler usw. einfacher transportieren und lagern, insbesondere auf Paletten, als Rollenmaterial. Außerdem sind die Außenflächen der zusammengefalteten Bahn und die Innenflächen der Verpackung stets miteinander in Kontakt. Zur hygienisch einwandfreien Verpackung wird dadurch jede Übertragung von Verunreinigungen, zum Beispiel von einer Außenfläche auf eine Innenfläche, ausgeschlossen.
Einfaches und schnelles Entnehmen und dass Abziehen des Bahnmaterials ergibt sich daraus, dass die Oberseite der Verpackung offen ist und parallel zu den darunter liegenden gefalteten Bahnabschnitten liegt. Die Bahn kann daher kontinuierlich und problemlos in Richtung ihrer Längsachse aus der Verpackung gezogen und der Biegestation zugeführt werden. Ein wichtiger Aspekt der vorgeschlagenen Lagerung oder Bereitstellung des Bahnmaterials im zusammengefalteten Zustand ist die Tatsache, dass das Bahnmaterial gemäß Anspruch 19 an der Faltkante jeder Zusammenfaltung mit einer Perforierung versehen ist. Bei der Herstellung des Bahnmaterials kann dieser Knickbereich alternativ dazu auch mit einem Halbschnitt versehen werden. Durch diese spezielle Maßnahme, die leicht in den Fertigungsprozess integriert werden kann, lässt sich die Aufnahmemenge der Außenverpackung durch die erhöhte Stapeldichte des Materials erheblich erhöhen, da der Knickbereich, der an den Außenkanten jedes Kartons liegt, sich gegenüber den mittleren Bereichen der im Stapel liegenden Bahn nicht hervorwölbt.
Das Bahnmaterial wird dem Schneidvorgang vorzugsweise direkt aus einer Verpackung zugeführt. Dies ist im Vergleich zu den bekannten Verfahren zur Beschickung von Vorrichtungen zur Herstellung von Verpackungsvorprodukten oder Hohlkörpern sehr einfach und zeitsparend. Bei einer Weiterentwicklung gemäß Anspruch 20 wird die Bahn in Abschnitten auseinandergezogen, die der Länge des Zuschnitts oder einem Vielfachen davon entsprechen. Mit diesem Festmaß, das vom Typ der Verpackung abhängt, werden kompakte Stapel in einer Zusammenfaltung gebildet, wobei der Knickbereich nicht an der fertigen Verpackung oder am verschweißten Hohlkörper erkennbar ist.
Eine Vielzahl von Bahnen werden, zum Beispiel in Stapeln, vorzugsweise in einem Vorrat oder in der Verpackung nebeneinander angeordnet. Bei dieser Anordnung kann insbesondere auch eine Vielzahl von Bahnen gleichzeitig und parallel aus der Verpackung entnommen werden.
Aus der obigen Beschreibung ihrer jeweiligen Funktion wird ersichtlich, dass die Vorteile der Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur in ihrer Wechselwirkung bestehen. Im Gegenteil, die Einheiten können auch vorteilhaft in anderen Maschinen verwendet werden, zum Beispiel zum Austausch spezifischer Elemente einer dem Stand der Technik entsprechenden Anlage. Der Inhalt der Ansprüche 2–41 ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen, ohne dass die Ansprüche wiederholt werden.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1 eine Seitenansicht des prinzipiellen Aufbaus einer Vorrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Verpackungen nach einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1 mit Antrieben zeigt, die zum Teil in einer anderen Betriebsposition ist als in 1;
3 eine Vorderansicht relativ zu 1 und 2 zeigt;
4 eine Draufsicht eines Abschnitts der Vorrichtung in 1 und 2 zeigt;
5 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung in 1 und 2 zeigt;
6a–6l schematische Darstellungen einer Abfolge der Vorrichtung in 1 in einzelnen Schritten zeigt;
7 eine vereinfachte Darstellung einer Abfüllmaschine zeigt, deren erster Teil eine Vorrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Verpackungen umfasst;
8 eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte zur Verarbeitung des Bahnmaterials zeigt;
9a, 9b perspektivische Darstellungen der Verpackungen zur Lagerung und zur Bereitstellung des Kartonmaterials zeigen;
10 eine vereinfachte Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer einfachen Längsfalz zeigt, die nicht umgefaltet ist;
11 eine Detail von 10 zeigt;
12 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Presswerkzeugs von 10 zeigt;
13a–13g eine schematische Darstellung der Abfolge in einer alternativen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt.
1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In der dargestellten Vorrichtung 1 werden Hohlkörper mit quadratischem Querschnitt hergestellt, bei denen die Falz umgefaltet wird und der Falzpunkt entlang einer Kante des Hohlkörpers liegt, wie nachstehend beschrieben.
Im dargestellten Schritt des Verfahrens wird eine Bahn 2 aus Kartonmaterial mit einem beidseitigen PE-Überzug von einer Fördereinheit 3 durch eine Schneideinheit 4 in eine Biegestation 5 eingeführt. Die Fördereinheit 3 ist als Walzen- oder Rollenantrieb ausgebildet und umfasst eine freilaufende und federbelastete Anpressrolle 6 über der Bahn 2 und eine angetriebene Walze 7 unter der Bahn 2. Die Steuerung der Fördereinheit 3 wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Die Bahn 2 läuft durch die Schneideinheit 4, die ein Obermesser 8 und ein Untermesser 9 umfasst und in einem offenen Zustand ist. In der Position, die in 1 gezeigt ist, liegt eine kammartige Faltkante 10 dem Obermesser 8 gegenüber, etwa auf gleicher Höhe wie das Untermesser 9. Beim Schneidvorgang kann der Faltkamm 10 als Bestandteil der Schneideinheit 4 verstanden werden, aufgrund seiner Funktion, die nachstehend in der Beschreibung der Vorgänge während des Schneidens ausführlich beschrieben wird.
Die Bahn 2 wird in die Biegestation 5 unter eine Einführhilfe 11 eingeführt. Die Biegestation 5 umfasst feststehende und bewegliche Teile. In dargestellten Prozessschritt ist die Bahn 2 hinter der Einführhilfe 11 nur mit unbeweglichen Teilen in Kontakt. Daher wird sie mit Unterstützung der Einführhilfe 11 auf den Führungsschienen 13 zwischen einem Dorn 12 und den Führungsschienen 13 weitertransportiert und dabei durch den gebogenen Abschnitt der Führungsschienen 13 nach oben gebogen, wodurch sie bereits teilweise vorgeformt wird.
Die Rilllinien 14 (nicht dargestellt) wurden zuvor auf die Bahn 2 gestanzt. An diesen Rilllinien 14 wird die Bahn 2 im gebogenen Abschnitt der Führungsschienen 13 geknickt, und die späteren Kanten des herzustellenden rohrförmigen Hohlkörpers 15 werden bereits hier geformt. Ohne die Rilllinien 14 können, durch Anpassung der Vorrichtung 1, auch Hohlkörper 15 mit kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt hergestellt werden, mit oder sogar ohne umgefaltete Falz.
Unter den Führungsschienen 13 sind zwei Biegewerkzeuge 16, 17 befestigt, die um die Achsen 18, 19 schwenkbar sind. Der rohrförmige Hohlkörper 15 wird nach dem Schneidvorgang von den Biegewerkzeugen 16, 17 geschlossen und zugehalten, bis eine Presseinheit 20, die am oberen Ende der Führungsschienen 13 angeordnet ist, den Biegevorgang abschließt und die Falz am Hohlkörper 15 herstellt.
Unter den Führungsschienen 13 der Biegestation 5 ist auch eine Pressvorrichtung 21 angeordnet, die den Zuschnitt 22 in seiner Position hält, wobei dieser Zuschnitt während und nach dem Schneiden der Bahn 2 gehalten wird. Daher wird das Schneiden der Bahn 2 in Verbindung mit der Herstellung einer vorgefalteten zusätzlichen Längskante durchgeführt.
Das in der Vorrichtung 1 hergestellte Endprodukt ist dann der rohrförmige Hohlkörper 15, der an beiden Endflächen offen ist und von einem Schieber 23, der in 1 durch Strichlinien dargestellt ist, vom Dorn 12 entnommen wird.
2 zeigt eine Seitenansicht von 1, unter Berücksichtigung weiterer Elemente der Vorrichtung 1. Beispielsweise ist in 2 zu sehen, dass die Bahn 2 auf einem Tisch 24 mit Führungen 25 zur Fördereinheit 3 bis zur Schneideinheit 4 geführt wird.
Zudem sind in 2 die Antriebe dargestellt, die notwendig sind, um die Vorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels zu betreiben. Die Walze 7 wird von einem Motor A1 angetrieben, und die Schneideinheit 4 vom pneumatischen Antrieb A2. Mit Hilfe einer Hebelsteuerung betreibt ein weiterer pneumatischer Antrieb A3 wesentliche Teile der Biegestation 5, nämlich die Einführhilfe 11 und die Biegewerkzeuge 16, 17. Die Schneideinheit 4 kann in einem Zyklus zusammen mit der Pressvorrichtung 21 betrieben werden. Hier jedoch ist die Pressvorrichtung 21 mit ihrem eigenen Antrieb A4 versehen. Ein Antrieb A5 für die Presseinheit und ein Antrieb A6 für den Schieber sind nur angedeutet.
3 ist eine Vorderansicht der in 2 dargestellten Vorrichtung 1. Der Klarheit halber wurden einige der oben erwähnten Antriebe und Teile nicht dargestellt oder ausgelassen. Der Tisch 24 wurde in 3 zum Teil ausgelassen, um zumindest eine teilweise Darstellung der Hebelverbindungen zu erhalten.
In der Darstellung von 3 ist die Höchstbreite d der zu verarbeitenden Bahn 2 angegeben. Von ihr hängt indirekt die Höhe der Hohlkörper oder der Verpackungsvorprodukte ab. Zur Anpassung, zum Beispiel, an Flüssigkeitsverpackungen mit einem kleineren Fassungsvermögen, kann die Breite des Tischs 24 durch Verstellen der Führung 25 (hier nicht im Detail dargestellt) eingestellt werden.
4 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung 1 in 2, wobei die Antriebselemente auch hier der Klarheit halber ausgelassen wurden. In 4 ist der Tisch 24 mit den Führungen 25 zu sehen. An einer nicht verstellbaren Seitenführung 25a des Tischs 24 ist eine Messzelle 26 dargestellt, die den Antrieb A1 der Fördereinheit 3 durch optisches Abtasten von Ablesemarken auf der Bahn 2 steuert.
In 4 werden außerdem die Anordnung und die Wege der einzelnen Teile der Biegestation 5 gezeigt. So ist zum Beispiel die Führung der eingeführten Bahn 2 durch die jeweiligen Führungsschienen 13 dargestellt. Zudem ist der fingerartige Aufbau des Biegewerkzeugs 17 dargestellt, wobei das Biegewerkzeug 17 in Form einzelner Hebel durch die Führungsschienen 13 gesteckt werden kann, um die Bahn 2 durch Drehung um die Achse 19 zu Biegen.
In dieser Draufsicht wird auch der Übergangsbereich vom Tisch 24 zur Fördereinheit 3 und zur Schneideinheit 4 gezeigt. Von der Schneideinheit 4 aus wird die Bahn 2 zwischen der Einführhilfe 11 und den benachbarten Enden der Führungsschienen 13 in die Biegestation 5 eingeführt.
5 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 in 2 bis 4. Die Messzelle 26 ist im Bereich der feststehenden Seitenführung 25a auf dem Tisch 24 dargestellt. Diese Darstellung zeigt den kompakten Aufbau der Vorrichtung 1 mit der Fördereinheit 3, der Schneideinheit 4 mit dem Faltkamm 10, dem Biegewerkzeug 16, der Biegestation 5 und der Presseinheit 20, die über der Biegestation 5 angeordnet ist.
Der Dorn 12 als Teil der Biegestation 5 hat eine Führungsspur 27 für den Schieber 23 einer Schlitteneinheit 28, der mit seinem Antrieb A6 dargestellt ist, und zum anderen für einen Amboss 30. Der Amboss 30 dient dem Kombiwerkzeug der Presseinheit 20, die nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben wird, als Gegenstück.
Bezug nehmend auf die Sequenz der Figuren, die auf dem Aufbau der Vorrichtung in 1 basieren, wird im folgenden die Arbeitsweise und die Betriebsabfolge der Vorrichtung während eines kompletten Zyklus dargestellt. 6a zeigt die Bahn 2, die um eine bestimmte Länge zwischen der Einführhilfe 11 und den Führungsschienen 13 unter den Dorn 12 in die Biegestation 5 eingeführt wurde. In diesem Zustand erkennt die Messzelle 26 (hier nicht dargestellt) eine Ablesemarke auf der Unterseite der Bahn 2 und stoppt die Fördereinheit 3.
6b zeigt den nächsten Prozessschritt, bei dem die Schneideinheit 4 geschlossen wird. Dabei wird ein genau festgelegter Abschnitt von der Bahn 2 abgetrennt und dann als Zuschnitt 22 in der Biegestation 5 weiterverarbeitet. Zur genauen Einhaltung der Maße des Zuschnitts 22 wird die Bahn direkt vor dem Schneidvorgang durch die Pressvorrichtung 21 fixiert, wobei sie von der Pressvorrichtung 21 von unten zwischen den Führungsschienen 13 gegen den Dorn 12 geklemmt wird.
Beim Schneidvorgang wird die Bahn zwischen einem Obermesser 8 und einem Untermesser 9 getrennt, wobei der so erhaltene Zuschnitt 22 zwischen dem Obermesser 8 und einer Faltkante 10 stets mit den gleichen Maßen vorgefaltet wird.
In 6c wird der Zuschnitt 22, der von der Pressvorrichtung 21 in Position gehalten wird, durch die Biegewerkzeuge 16, 17 weiter in die Form des herzustellenden Hohlkörpers gebracht. Zu diesem Zweck wird der Zuschnitt 22 in der Biegestation 5 um den Dorn 12 gebogen oder gefaltet, wobei die Kanten der Seitenwände des künftigen Hohlkörpers, der geformt wird, an den Stellen der Rilllinien 14 liegen.
Bei diesem Vorgang wird die Einführhilfe 11 nicht genutzt und daher in eine Ruhestellung bewegt, wobei sie zugleich den für die Bewegung des Biegewerkzeugs 16 benötigten Raum freigibt. In diesem Fall ist die Befestigung oder Achse 18 des Biegewerkzeugs 16 relativ zur Rilllinie 14a, um welche der hintere Teil des Zuschnitts 22 gebogen wird, so versetzt, dass der vorgefaltete Bereich des Zuschnitts 22 sicher und ohne herauszuragen mit seiner Schneidkante auf dem Faltkamm 10 ruht, wenn das Biegewerkzeug 16 gegen den Dorn 12 angelegt wird.
6d zeigt die Vorrichtung 1 im fast völlig geschlossenen Zustand. Die Biegewerkzeuge 16, 17 sind in ihrer Endposition dargestellt. Der Zuschnitt ist bereits so weit gebogen, dass die gewünschte Form des Hohlkörpers schon fast erreicht ist. Die Presseinheit 20 wird dann von oben auf einen Bereich des Dorns 12 abgesenkt, der als Amboss 30 ausgebildet ist. Hier ist es wichtig, dass der vorgefaltete Bereich der ersten Längskante unter der zweiten Längskante liegt. Zu diesem Zweck ist die Presseinheit 20 zweiteilig aufgebaut. Als erstes Teil wird ein Kammteil 31 auf den bereits vorgefalteten Bereich abgesenkt. In diesem Fall wird das Kammteil 31 in Aussparungen des Faltkamms 10 gesteckt, der am Ende des Biegewerkzeugs 16 angebracht ist, um zu verhindern, dass die Längskante bei der beschriebenen Schließbewegung eingeklemmt wird. Das Kammteil 31 ist auf gefederte Weise an ein Schweißwerkzeug 32 befestigt, das vorzugsweise als Ultraschallschweißgerät ausgebildet ist. Diese beiden Teile können daher vom Antrieb A5 (hier nicht gezeigt) zusammen mit der Presseinheit 20 bewegt werden.
6e zeigt den Biege- und Faltvorgang mit der Absenkung der Feststelleinheit 20 in ihrer Endphase, wobei der spätere überlappende Bereich 29 wie ein einfacher Kipphebelmechanismus wirkt. Hier greifen der Faltkamm 10 und das Kammteil 31 ineinander ein und drücken die erste Längskante 33 mit der Vorfaltung nach innen, so dass zwischen dem Schweißwerkzeug 32 und dem Ambossteil 30 des Dorns 12 eine umgefaltete Eckfalz geformt wird, wenn die zweite Längskante 35 durch das Schweißwerkzeug 32 umgebogen wird, wobei diese Eckfalz aus einer ersten Längskante 33, einer zusätzlichen Längskante 34 und einer zweiten Längskante 35 besteht.
Mit dem Übergang zu 6f ist der Biege- und Faltvorgang durch die völlige Absenkung der Presseinheit 20 abgeschlossen. Im überlappenden Bereich 29 des dreilagigen Aufbaus wird die umgefaltete Längsfalz nach dem dargestellten einstufigen Verfahren verschweißt. Gleichzeitig wird die Schneideinheit 4 durch Heben des Obermessers 8 wieder geöffnet, und die Pressvorrichtung 21 wird gesenkt, um die Klemmung am Dorn 12 zu lösen.
In 6g wird das Schweißen der Längsfalz 36 zwischen dem Schweißwerkzeug 32 und dem Ambossteil 30 fortgesetzt, während die Biegewerkzeuge 16, 17 wieder geöffnet werden und die Einführhilfe 11 wieder in die Position von 6a zurückbewegt wird.
In der Position von 6f oder 6g ist es möglich, auf sehr einfache Weise eine Fehlererkennung als alternativen Prozessschritt in die Vorrichtung zu integrieren. Wenn die optische Eingangskontrolle einen fehlerhaften Zuschnitt oder einen fehlerhaften Bereich der Bahn 2 erkannt hat, kann das Biegewerkzeug 16 dann in der gezeigten Position gehalten werden. Mit einer entsprechenden Formung der Unterkante des Biegewerkzeugs 16 kann dieser eingeführte Bahnabschnitt oder Zuschnitt dann umgeleitet werden, zum Beispiel nach unten aus der Vorrichtung 1 heraus. Der fehlerhafte Bereich tritt dadurch nicht einmal in die Biegestation 5 ein. Nach dem Schneidvorgang ist die Vorrichtung 1 wieder wie oben beschrieben verfügbar.
Der Öffnungsvorgang ist in 6h abgeschlossen, und die Biegewerkzeuge 16, 17 sowie die Einführhilfe 11 haben ihre Ausgangsstellung wieder erreicht. In diesem Fall wird der Schweißvorgang an der umgefalteten Längsfalz 36 fortgesetzt.
Die Vorrichtung 1 ist bereit, einen weiteren Abschnitt der Bahn 2 aufzunehmen und, wie in 6i gezeigt, ein neuer Abschnitt der Bahn 2 kann von der Fördereinheit 3 durch die Schneideinheit 4 und durch einen Durchgang 37 zwischen dem Hohlkörper 15, der noch verschweißt wird, und den Führungsschienen 13 eingeführt werden.
6k zeigt, wie die Bahn 2 in die Biegestation 5 eingeführt wird und dort bereits vorgefaltet ist, während das Schweißen oder Verschließen der Längsfalz 36 des Hohlkörpers 15 immer noch durchgeführt wird.
Im Prozessschritt, der in 6l dargestellt ist, ist das Schweißen der Längsfalz 36 des Hohlkörpers 15 abgeschlossen. Gleichzeitig ist auch die Positionierung und die Messung der korrekten Länge des neu eingeführten Abschnitts der Bahn 2 beendet. Die Presseinheit 20 wird daher wieder gehoben, wodurch der nun fertiggestellte Hohlkörper 15 auf dem Dorn 12 frei durch den Schieber 15, der gestrichelt dargestellt ist, bewegt und aus der Vorrichtung 1 befördert werden kann. Der Zyklus ist nun abgeschlossen, und das Verfahren beginnt wieder mit dem in 6a gezeigten Prozessschritt.
Aus der Gesamtsequenz in 6a bis 6l ist klar zu ersehen, dass die beweglichen Teile der Vorrichtung 1 kurze Wege zurückzulegen haben. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass die Bahn 2 bereits vom gebogenen Abschnitt der Führungsschienen 13 vorgebogen wird, wenn sie in die Biegestation 5 eingeführt wird, und dadurch im Vergleich zur Ebene der Längsfalz 36 auf einem niedrigen Niveau gehalten wird und bereits gebogen dieser Endposition zugeführt wird.
7 zeigt eine komplette Maschine zum Abfüllen und Verpacken von flüssigen Medien in Betrieb. Der erste Teil der dargestellten Anlage umfasst zwei Vorrichtungen 1, die parallel betrieben werden, wie oben beschrieben. Die Vorrichtungen sind in der Zeichnung in vereinfachter Form dargestellt. Die Bahn 2 wird jeweils aus einem Vorrat 38 in die Vorrichtungen 1 eingeführt, wo sie zugeschnitten, gefaltet und verschweißt wird. Die fertigen rohrförmigen Hohlkörper 15 werden in einem Zwischenschritt Z nach rechts zur eigentlichen Abfüllanlage befördert, eine doppelbahnige Abfüllanlage, die in dieser Form im Handel erhältlich ist und nur eine geringfügige Anpassung an die neue Vorrichtung 1 erfordert. Jede Vorrichtung 1 beschickt folglich eine Bahn der Abfüllmaschine. Die Vorrichtung 1 arbeitet jedoch im Prinzip wesentlich schneller als die Abfüllmaschine. Die Vorgänge innerhalb der Abfüllanlage sind im Prinzip bekannt und müssen an dieser Stelle nicht beschrieben werden. Die Mehrkosten für den dargestellten Ausbau der Abfüllmaschine werden schon nach kurzer Betriebszeit durch die Senkung der Verpackungsmaterialkosten ausgeglichen.
8 ist eine schematische Darstellung der Abfolge des Verfahrens innerhalb der Vorrichtung 1 bis zur Übergabe der fertigen Hohlkörper an die bekannte Abfüllanlage. Hier wird die Bahn 2, wie bereits in 7 gezeigt, aus einem Vorrat 38 entnommen. In diesem Fall ist der Vorrat 38 eine Verpackung 39, in der die Bahn 2 als Stapel 40 mit einer Zusammenfaltung wie eine Ziehharmonika gefaltet vorliegt. Die Bahn 2 wird von einem Verpackungsmaterialhersteller mit einer Perforierung 2b im Knickbereich 2a dieser Faltung versehen und als Zusammenfaltung in die Verpackung gelegt. Durch diese Perforierung 2b, die auch durch einen Halbschnitt ersetzt werden kann, lässt sich der Knickbereich 2a im fertigen Stapel so falten, dass er genau so tief liegt wie der mittlere Bereich. Dadurch wird jede Vorwölbung der gefalteten Knickbereiche 2a in der Verpackung 39 minimiert, zugunsten einer erhöhten Lagerkapazität bei gleichen Außenmaßen. In diesem Fall dient die Verpackung 39 zugleich auch als Transport- und Lagerbehälter. Zusätzlich zum fertigen Aufdruck und zum Überzug der Bahn 2 können auch Rilllinien 14 bereits vom Verpackungsmaterialhersteller in die Bahn 2 gestanzt werden. Wenn der Betreiber der Vorrichtung 1 und der zugehörigen Abfüllmaschine die Bahnen 2 in einem diesbezüglich unverarbeiteten Zustand erhält, können die Rilllinien 14 und weitere Anwendungen, wie zum Beispiel sogenannte Aufreißdeckel, an der Stelle auf der Bahn 2 hergestellt werden, die in 8 durch B gekennzeichnet ist.
Die Bahn 2 läuft über die Fördereinheit 3 zur Schneideinheit 4. Als Zuschnitte 22 werden sie schrittweise zu rohrförmigen Hohlkörpern 15 gefaltet und verschweißt und durch den Zwischen- und Transportschritt Z zur Abfüllmaschine befördert.
Auf die dargestellte Weise ist die langandauernde Beschickung der Vorrichtung 1 ohne weiteres möglich. Im Betrieb werden dadurch zusätzlich die Personalkosten gesenkt. Zudem kann eine Umstellung des Designs oder sogar des Formats schnell und einfach durchgeführt werden. Wenn die Vorrichtung 1 angehalten wird, wird die Bahn 2 aus der Fördereinheit 3 entnommen und eine neue Bahn 2 eingeführt. Die Positionierung der Bahn 2 wird automatisch von der Fördereinheit 3 in Verbindung mit der Messzelle 26 durchgeführt, so dass aufgrund der genauen Einhaltung der Zuschnittsmaße nach dem ersten Zuschnitt kein systembedingter Ausschuss anfällt.
9a und 9b zeigen, in einer perspektivischen Ansicht, mögliche Transport- und Lagerformen der Verpackungen 39 für zusammengefaltete Bahnen 2 mit verschiedenen Verpackungsgrößen. Bei Anpassung an die Maße der Transportsysteme, die in Europa und weltweit gängig sind, lassen sich etwa 2500 Zuschnitte in einer Verpackung lagern, jeweils in Stapeln 40, die benachbart und parallel angeordnet sind. Durch diese Art der Bahnlagerung wird die Raumausnutzung im Vergleich zu den bisher bekannten Lagermethoden für rohrförmige Hohlkörper 15 beträchtlich erhöht. Nach der bisher bekannten Methode können in einer Verpackung nur 600 Hohlkörper 15 untergebracht werden. Bei den bekannten Systemen ist das Nutzvolumen der Verpackung zum einen viel weniger effizient, zum anderen wird Personal benötigt, um die Abfüllmaschinen zu beschicken, was bedeutet, dass das Gesamtgewicht der Verpackung durch die Arbeitssicherheitsvorschriften auf unter 10 kg begrenzt wird. Im beschriebenen Verfahren wird vom Bedienpersonal keine schwere körperliche Arbeit verlangt, um die einzelnen Hohlkörper 15, die Zuschnitte 22 oder hier vorwiegend die Bahn 2 zu beschicken, weshalb die aus Gründen der Arbeitssicherheit vorgesehene Gewichtsbeschränkung für die Verpackung 39 keine Bedeutung hat. Die Verpackungsgröße der Verpackung 39 kann daher frei an die gebräuchlichen Standardmaße der Transportsysteme angepasst werden. Dies ermöglicht insgesamt eine unproblematischere Lagerung und einen effizienteren Transport.
Ein weiterer Vorteil der gezeigten Zusammenfaltung liegt darin, dass in jedem Fall nur die bedruckten Außenflächen oder die auf der Seite des späteren Produkts liegenden Innenflächen miteinander in Kontakt sind. Dadurch kann jede Verunreinigung der Innenflächen ausgeschlossen werden.
Darüber hinaus zeigt 9a vier Verpackungen 39, die auf einer Palette 41 angeordnet sind, so dass allein auf dieser Palette 41 Bahnen 2 für etwa 20.000 Hohlkörper gelagert, transportiert und vor oder unter der Vorrichtung 1 positioniert werden können. In diesem Beispiel weisen die herzustellenden Hohlkörper ein Fassungsvermögen von 1 Liter Flüssigkeit auf.
9b zeigt, ähnlich wie 9a, Bahnen 2 in zusammengefalteten Stapeln 40 für Hohlkörper mit 0,5 Liter Füllvolumen in der Abfüllmaschine. In einer der gezeigten Verpackungen 39 sind Stapel 40, die zusammen 5000 Zuschnitte umfassen, parallel angeordnet und können gleichzeitig entnommen werden, so dass insgesamt 30.000 Zuschnitte in Form von Bahnen 2 auf der Palette 41 verfügbar sind.
Das beschriebene Verfahren kann in großem Umfang variiert werden und an verschiedene Produktionsbedingungen und Querschnittsformen der Hohlkörper angepasst werden. Hohlkörper 15 mit einem runden oder ovalen Querschnitt lassen sich analog dazu durch Anpassung des Dorns 12 und der Biegewerkzeuge 16, 17 herstellen, ohne dass auf der Bahn 2 oder den Zuschnitten 22 Rilllinien 14 vorgestanzt werden müssen. Mit geringfügigen Änderungen lassen sich mit der in 6a bis 6l dargestellten Vorrichtung auch Hohlkörper 15 mit rechteckigem Querschnitt herstellen.
Oben wurde ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel unter dem Aspekt der umgefalteten Eckfalz beschrieben, die vorzuziehen ist und deren Herstellung etwas komplexer ist. Aus Gründen der Kontinuität des Verpackungsdesigns wird heute die umgefaltete Eckfalz bevorzugt. Durch Umfalten der Falz des Aufbaus, wobei eine zusätzliche Längskante 34 an der ersten Längskante 33 eingefügt und eine zweite Längskante 35 auf überlappende Weise angeordnet wird, wird eine Falz erhalten, die dauerhaft fest und innen flüssigkeitsbeständig ist und insbesondere für Lebensmittel mit langer Haltbarkeit geeignet ist. Hier ist das Verpackungsmaterial der Bahn 2 mit einem beidseitigen PE-Überzug versehen und weist zusätzlich eine geschlossene Aluminiumschicht auf, um zu verhindern, dass Licht und Sauerstoff in das Innere der Verpackung eindringt.
Im Sektor der verpackten Lebensmittel mit relativ kurzer Haltbarkeit werden weniger komplexe Kartonmaterialien mit einfacher verschweißten Falzen verwendet. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Herstellung einer Eckfalz, die bei der Herstellung der rohrförmigen Hohlkörper 15 nicht umgefaltet wird. Die Vorrichtung 1a in 10 umfasst eine Schneideinheit 4a mit vereinfachtem Aufbau, da beim Schneiden der Bahn 2 zum Erhalt eines Zuschnitts 22a keine zusätzliche Längskante 34 vorgefaltet werden muss.
Der in 10 dargestellte Prozessschritt entspricht dem in 6e des ersten Ausführungsbeispiels. Aufgrund der fehlenden zusätzlichen Längskante 34 in 10 muss der Aufbau des Faltkamms 10a wie gezeigt geändert werden, damit die erste Längskante 33 im Bereich um den Amboss 30c des Dorns 12 umgefaltet wird.
11 zeigt ein Detail aus 10. Hier ist, in einem vergrößerten Maßstab, der Bereich um den Amboss 30 und das Ende des Schweißwerkzeugs 32 dargestellt mit den Längskanten 33 und 35, die zwischen diesen geführt oder gehalten werden. Es ist zu erkennen, dass die erste Längskante 33 durch eine zusätzliche Faltkante 10b des modifizierten Faltkamms 10a um eine Rilllinie 14 um den Ambossbereich 30 herum gebogen wird, wenn das Biegewerkzeug 16 geschlossen wird und das hintere Ende des Zuschnitts 22a gegen den Ambossbereich 30 des Dorns 12 gedrückt wird. Die erste Längskante 33 liegt daher unter der zweiten Längskante 35, bevor die Presseinheit 20 schließlich abgesenkt wird, und der innere und äußere Kunststoffüberzug 42 und 43 kann durch das Schweißwerkzeug 30 auf dem Amboss 30 übereinandergepresst und verschweißt werden.
12 ist eine dreidimensionale Darstellung der Position in 11. Das Biegewerkzeug 16 ist bereits vollständig geschlossen, so dass der Faltkamm 10a auf dem Dorn 12 ruht, und die erste Längskante 33 wird durch die Faltkante 10b um den Amboss 30 gebogen. Außerdem ist hier zu erkennen, wie das Kammteil 31 der Presseinheit 20 in die Aussparungen oder die Kammstruktur des Faltkamms 10a eingreift. Durch die Kammstruktur wird vorzugsweise in jedem Ausführungsbeispiel gewährleistet, dass weder die erste Längskante 33 noch die zweite Längskante 35 noch die zusätzliche Längskante 34 (im Ausführungsbeispiel von 10 bis 12 nicht vorhanden) eingeklemmt wird und dadurch zwischen dem Faltkamm 10 oder 10a und der Presseinheit 20 zerstört wird, wenn die Presseinheit 20 gesenkt wird.
13a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1c. Hier wird eine umgefaltete Falz in einem mittleren Bereich eines rohrförmigen Hohlkörpers 15 aus Zuschnitten 22c hergestellt, die von einer Bahn 2 abgetrennt werden. Zu diesem Zweck sind die Schneideinheit 4c, die Biegewerkzeuge 16c, 17c und die Presseinheit 20c in alternativer Weise ausgebildet, wie in 13a gezeigt.
In 13a bis 13g wird unten die Abfolge des Verfahrens 6a bis 6l entsprechend dargestellt. Der in 13a gezeigte Prozessschritt entspricht dem in 6a gezeigten. Hier wird die Bahn 2 von der Fördereinheit 3 in eine Biegestation 5c eingeführt und vorgebogen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel in 6a ist hier am vorderen Ende der Bahn 2a bereits eine zusätzliche Längskante 34c vorgebogen.
13b ist eine Momentaufnahme des Schneidvorgangs, wobei der Zuschnitt 22c, der so in der Biegestation 5c positioniert ist und von der Pressvorrichtung 21 gegen den Dorn 12c festgeklemmt wird, durch die Schneideinheit 4c von der Bahn 2 abgetrennt wird.
13c zeigt die Fördereinheit 3 zusammen mit der Schneideinheit 4c in einem vergrößerten Maßstab. Hier ist zu erkennen, dass die Schneideinheit im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel so modifiziert wurde, dass die Faltkante 10c in jedem Fall an der ersten Längskante des Zuschnitts angeordnet ist. Um die zusätzliche Längskante 34c hinter die untere Schneidmaschine 9 zu befördern, kann entweder die Längskante 34a angehoben oder das Untermesser 9 bewegt werden.
Die Darstellung in 13d entspricht der des ersten Ausführungsbeispiels in 6e und zeigt die fast völlig geschlossene Biegestation 5c mit einem darin befindlichen rohrförmigen Hohlkörper 15c, der aus einem Zuschnitt 22c geformt ist.
In 13e wird in einer vergrößerten Darstellung der Presseinheit 20c aus 13d die Biege- und Faltsequenz direkt vor dem Schließen der Presseinheit 20c gezeigt.
Die zusätzliche Längskante 34c wird in vorgefalteter Form von den Führungsschienen 13 unter ein Kammteil 31c der Presseinheit 20c geführt, so dass sie in ihrem vorgefalteten Zustand unter der zweiten Längskante 35 liegt. Das Kammteil 31c übernimmt diese Funktion, indem es sofort auf führende Weise gegen die zusätzliche Längskante 35 im Endbereich der Führungsschienen 13 drückt. Das Kammteil 31c ist vom Schweißwerkzeug der Presseinheit 20c getrennt und so an einem Halter 44 angeordnet, dass es nach unten abgesenkt werden kann.
Wenn die Biegestation 5c geschlossen wird, stößt die zweite Längskante 35 mit ihrer Schneidkante gegen das Kammteil 31c und wird durch das Schweißwerkzeug 32 nach unten geführt. Dabei wird die zweite Längskante 35 präzise positioniert.
Die Kraft zum Drücken des Kammteils 31c wird vom Schweißwerkzeug 32 auf das Kammteil 31c übertragen, indem es, wenn es auf einen Abschnitt 45 des Kammteils 31c abgesenkt wird, gegen eine Rückstellfeder 46 drückt und somit das Kammteil 31c auf den Zuschnitt 22c niederdrückt.
In 13f wird die Vorrichtung 1c mit der Biegestation 5c im vollständig geschlossenen Zustand und mit abgesenkter Presseinheit 20c gezeigt. Der Hohlkörper 15c mit einer umgefalteten Mittelfalz ist um den Dorn 12c geschlossen, und die Längsfalz 36c kann im dargestellten Prozessschritt geschweißt werden.
13g zeigt ein Detail aus 13f mit dem Bereich um die Längsfalz 36c, der im mittleren Bereich angeordnet ist. Hier ist klar zu erkennen, wie das vor dem Schweißwerkzeug 32 abgesenkte Kammteil 31c der zweiten Längskante 35 als Anschlag dient und diese dadurch in eine genau vorgegebene Position führt. Zudem hält das Kammteil 31c den vorderen Teil des Zuschnitts 14c so auf dem Dorn 12 niedergedrückt, dass die erste Längskante 33c durch die Absenkung des Schweißwerkzeugs 32 mit der umgefalteten zusätzlichen Längskante 34 unter die zweite Längskante 35 plaziert wird, und dieser Aufbau kann zusammengedrückt und dann verschweißt werden.
Mit der beschriebenen Vorrichtung 1c kann durch Austausch der Schneideinheit 4c durch die Schneideinheit 4a aus 10 und durch Anbringung des Kammteils 31c an das Schweißwerkzeug 32, wie in 1 gezeigt, auch ein Hohlkörper hergestellt werden, der eine einfache, nicht umgefaltete Falz in seinem mittleren Bereich aufweist.

Claims

Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern, insbesondere für Behälter, aus Kartonmaterial oder ähnliches, mit den Schritten – des Transports eines Rohlings (22), der durch Längskanten begrenzt wird, oder einer Bahn (2) aus Kartonmaterial oder ähnliches, von welcher der Rohling (22) getrennt wird, in eine Biegestation (5), – der Biegung des Rohlings (22) oder der Bahn (2) durch Führungselemente, die als Biegevorrichtung wirken, und – dann seiner Feststellung in der Biegestation (5) und – der Biegung durch bewegbare Biegevorrichtungen in die Endform des Hohlkörpers (15) und – der Bildung eines überlappenden Bereichs, in dem die zwei Längskanten (33, 35) des Rohlings (22), die parallel zur Längsachse des Hohlkörpers liegen, übereinandergelegt werden, wobei – eine zusätzliche Längskante (34), insbesondere eine vorgefaltete Kante, zwischen der ersten und zweiten Längskante (33, 35) zusammengedrückt wird, um in Verbindung mit letzteren einen dreilagigen Aufbau zu bilden und – der Verbindung der obigen Teile miteinander und – der Beförderung des Hohlkörpers (15) aus der Biegestation (5).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – während des Transports in die Biegestation (5) der Rohling (22) oder die Bahn (2) im Eingriff mit feststehenden, insbesondere schienenartigen Führungselementen gebracht wird, die einen gebogenen Abschnitt aufweisen, – der Rohling (22) oder die Bahn (2) im gebogenen Abschnitt entsprechend geformt wird und, insbesondere mindestens teilweise, um einen Dorn (12) herum gebogen wird, – die Bahn (2) oder der Rohling (22) in der Biegestation (5) zwischen den Führungselementen und dem Dorn (12) geführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Rohling (22) mindestens teilweise gegen den Dorn (12) plaziert wird und – anschließend in einen fertigen Zustand gebogen wird, um die Längskanten (33, 35) durch Biegewerkzeuge (16, 17) zu verbinden, – die jeweils um ihren eigenen Befestigungspunkt (18, 19) gedreht werden, – während der Rohling (22) durch eine Pressvorrichtung (21) in einer bestimmten Position gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – beim Schließen der Biegewerkzeuge (16, 17) die zwei Längskanten (33, 35), die parallel zur Längsachse des Hohlkörpers (15) liegen, übereinandergelegt werden und – durch eine Presseinheit (20) aufeinandergepresst werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung der Längskanten (33, 35) des Rohlings (22) gegen den Dorn (12) plaziert wird, um den Verbindungsbereich herzustellen.
Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung der Längskanten (33, 35) zwischen einem Ambossteil (30) des Dorns (12) und der Presseinheit (20) gehalten wird und befestigt wird, um den überlappenden Bereich (29) herzustellen, vorzugsweise durch Verschweißen an mindestens einem Punkt.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der überlappende Bereich (29) auf dichte Weise verschweißt wird, insbesondere durch Schweißen mindestens einer Kunststoffschicht oder Kunststoffbeschichtung (42, 43), die im überlappenden Bereich (29) vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass – während der überlappende Bereich (29) befestigt wird, möglicherweise verschweißt wird, – die Biegewerkzeuge (16, 17) sich wieder öffnen.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass – während der überlappende Bereich (29) befestigt wird, möglicherweise verschweißt wird, – mit der Öffnung der Biegewerkzeuge (16, 17) – auch die Pressvorrichtung (21) wieder geöffnet wird und – eine Einführhilfe (11), falls sie vor dem Biegevorgang in eine andere Position bewegt wurde, in eine Bereitschaftsposition vor der Biegestation (5) zurückkehrt, – ein weiterer Abschnitt der Bahn (2) oder ein Rohling (22) in die Biegestation (5) eingeführt wird und – unter den vorherigen Rohling (22) plaziert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – wenn eine bestimmte Einführungslänge erreicht wird, der Rohling (22) oder die Bahn (2) durch die Pressvorrichtung (21) in eine bestimmte Position im Bereich der Biegestation (5) gehalten wird, – wenn eine bestimmte Einführungslänge der Bahn (2) erreicht wird, der Rohling (22) von dieser Bahn (2) getrennt wird und – während des Schneidvorgangs die Bahn (2) und/oder der Rohling (22) im Bereich der Schneidkante vorgefaltet wird, vorzugsweise parallel und in einem bestimmten Abstand zur Schneidkante.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bahn (2) zwischen einer oberen Schneidmaschine (8) und einer unteren Schneidmaschine (9) getrennt wird und – die Vorfaltung durch Wechselwirkung der oberen Schneidmaschine (8) erfolgt – mit einer Faltkante (10), die der oberen Schneidmaschine (8) gegenüberliegt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Rohlinge (22) und die Breite der Vorfaltung einstellbar sind.
Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (2) vor dem Schneidvorgang im Bereich der Schneidkante eingekerbt wird, oder dass der Rohling (22) für die Vorfaltung eingekerbt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Längskante (33) durch ein Teil (31) der Presseinheit (20) um den Dorn (12) gefaltet wird, das einen kammförmigen Aufbau hat.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Längskante (35) durch Absenkung der Presseinheit (20) so gebogen wird, dass die zweite Längskante (35) über der ersten Längskante (33) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Längskante (35) die erste Längskante (33) so bedeckt, dass die zweite Längskante (35) über der zusätzlichen Längskante (34) im dreilagigen Aufbau verläuft und durch den verlaufenden Teil mit der ersten Längskante (33) verbunden ist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerblinien (14) nur erzeugt werden, bevor die Bahn (2) oder der Rohling (22) in die Biegestation (5) eingeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Herstellung eines Hohlkörpers ohne weitere Faltkanten, z. B. mit kreisförmigen Querschnitt, – eine zusätzliche Längskante (35) der ersten Längskante (33) des Rohlings (22) in der Biegestation (5) – während des Schneidvorgangs gebogen wird – entlang einer Kerblinie (14) – zur Außenseite des Hohlkörpers (15) hin und – in einem Bereich von der zweiten Längskante (35) überlappt wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (2) von einem Vorrat (38) aus zum Schneidvorgang geführt wird, in dem es wie eine Ziehharmonika zusammengefaltet ist, zum Beispiel aus einer Verpackung (39), wobei jede Faltkante oder jeder Falzbereich (2a) des Endlosbahnmaterials mit einer Perforation (2b) oder einem Anschnitt versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfalten der Bahn (2) getrennt in Teilen erfolgt, jeweils der Länge der Rohlinge (22) oder einem Mehrfachen dieser Länge entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Bahnen (2) im Vorrat oder in der Verpackung (39) aneinanderliegend angeordnet sind und entnommen werden, insbesondere auf simultane und parallele Weise.
Vorrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern, insbesondere aus Kartonmaterial oder ähnliches, mit – einer Fördereinheit (3) zum Transport und zur Positionierung der Bahn (2) oder des Rohlings (22), – einer Schneideinheit (4) zur Trennung definierter Rohlinge (22) aus der Bahn (2), falls das Material in Form einer Bahn zugeführt wird, – einer Biegestation (5) mit Führungselementen, um den Rohling (22) oder die Bahn (2) bei der Einführung vorzubiegen und – wobei die Biegestation (5) den Rohling (22), der festgehalten wird, darüber hinaus um einen Dorn (12) herum biegt, um den fertigen rohrförmigen Hohlkörper (15) mit offenen Endseiten zu formen, – einer Pressvorrichtung (21), die an einer Stelle auf dem Dorn so angeordnet ist, dass der Rohling (22) hochgehoben und, gegebenenfalls, von einer dritten Seite gegen den Dorn (12) gedrückt wird, um ihn festzustellen, so dass unter dem Dorn (12) ein Durchgang (37) zum Einführen des nächsten Rohlings (22) geformt wird und – einer Presseinheit (20), um den überlappenden Teil (29) des Rohlings (22) durch Verschweißen zu verbinden, – einer Schlitteneinheit (28) zum Weitertransport des fertig geformten Hohlkörpers (15).
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (3) zum Transport der Bahn (2) oder des Rohlings (22) einen Rollen- oder Walzenantrieb umfasst, insbesondere als eine Kombination einer federbelasteten Kneifrolle (6) und einer angetriebenen Walze (7), zwischen welchen die Bahn (2) oder der Rohling (22) läuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einführhilfe (11) zwischen einer Bereitschaftsposition und mindestens einer Position außerhalb des Einführungspunktes bewegbar ist und insbesondere auf einem kreisförmigen Weg zwischen diesen Positionen gedreht werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegestation (5) feststehende Führungselemente umfasst, die als Biegevorrichtung wirken, mindestens einen gebogenen Abschnitt aufweisen und vorzugsweise als Führungsschienen (13) konfiguriert sind, die auseinanderliegen und parallel zueinander angeordnet sind, um die Bahn (2) oder den Rohling (22) während der Einführung vorzubiegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der Biegestation (5) ein Formungskörper oder ein Dorn (12) vorgesehen ist, gegen den der Rohling (22) plaziert wird, bis er durch mindestens abschnittsweises Biegen und Falten durch die Biegewerkzeuge (16, 17) die Form eines Hohlkörpers erreicht.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil des Dorns (12) innerhalb des Querschnitts des herzustellenden Hohlkörpers (15) liegt, und dass die Formlinien dieser Querschnitte an den Stellen in Kontakt kommen, wo der Rohling (22) gegen den Dorn (12) plaziert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegestation (5) mindestens ein bewegbares erstes Biegewerkzeug (17) umfasst, das den vorderen Abschnitt des Rohlings (22) biegt und ihn in eine bestimmte Position relativ zum Dorn (12) bewegt und, gegebenenfalls, die erste Seite gegen den Dorn (12) plaziert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegewerkzeug (17) von fingerartiger Konfiguration ist und, zum Biegen und/oder Falten in die Zwischenräume zwischen den benachbarten Führungsschienen (13) gesteckt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegestation (5) mindestens ein zweites, bewegbares Biegewerkzeug (16) umfasst, das dem ersten Werkzeug gegenüberliegt und eine zweite Seite des Rohlings (22), die der ersten Seite entgegengesetzt ist, auf bestimmte Weise biegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schneideinheit (4) eine feststehende untere Schneidmaschine (8) und eine bewegliche obere Schneidmaschine (9) umfasst, – ein Teil der Vorrichtung mit einer Faltkante (10) – gegenüber der oberen Schneidmaschine (9) versehen ist, um eine zusätzliche Längskante (34) herzustellen und – die untere Schneidmaschine (9) und die Faltkante (10) die obere Schneidmaschine (8) am Ende des Schneidvorgangs zwischen sich aufnehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass – die Breite der vorgefalteten, zusätzlichen Längskante (34), – im wesentlichen der Breite einer Querschnittfläche der oberen Schneidmaschine (8) entspricht, die senkrecht zur Schneidrichtung und über der Schnittfläche liegt und – insbesondere durch diese Mittel einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltkante (10) auf dem zweiten Biegewerkzeug (16) angeordnet ist, das zwischen der Position auf der Schneideinheit (4) und den Biege- oder Faltpositionen bewegt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Biegewerkzeug (16) eine geneigte Kante (10b) aufweist, um die erste Längskante (33) auf dem Dorn (12) vorzufalten.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 34 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Biegewerkzeug (16) einem Faltelement zugeordnet ist, das die erste Längskante (33) gegen den Dorn (12) plaziert, in unmittelbarer Nähe der Dornrands, wobei das Faltelement vorzugsweise ein Bestandteil der Presseinheit (20) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Faltelement als Faltkamm (10) konfiguriert ist und in entsprechenden Nuten des zweiten Biegewerkzeugs (16) geführt wird, wenn die erste Längskante (33) gegen den Dorn (12) plaziert wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 36 dadurch gekennzeichnet, dass die Presseinheit (20) einen Pressstempel umfasst, der, um die erste Längskante (33) gegen den Dorn (12) zu plazieren, auf den letzteren abgesenkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltkamm (10, 10a) so auf der Presseinheit (20) befestigt ist, dass er relativ beweglich ist, derart, dass er vor dem Pressstempel auf der ersten Faltkante (33) ruht.
Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass – der Pressstempel als Schweißwerkzeug (32) konfiguriert ist und – ein Teil des Dorns (12) als Amboss (30) konfiguriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Biege- und Faltvorgangs der überlappende Bereich (29) von der Presseinheit (20) auf den Amboss (30) gepresst wird, und entweder abschnittsweise oder bereits auf abdichtende Weise durch das Schweißwerkzeug (32) verschweißt wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der überlappende Bereich (29) in einem zentralen Bereich oder im Bereich einer späteren Kante des Hohlkörpers geformt wird und zwischen einer mehrteiligen Presseinheit (20c) und einem Dorn (12c) gepresst wird und mindestens abschnittsweise verschweißt wird.