EP4353467A1 - Faltvorrichtung zum falten eines kartonzuschnitts - Google Patents

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EP4353467A1
EP4353467A1 EP22201261.9A EP22201261A EP4353467A1 EP 4353467 A1 EP4353467 A1 EP 4353467A1 EP 22201261 A EP22201261 A EP 22201261A EP 4353467 A1 EP4353467 A1 EP 4353467A1
Authority
EP
European Patent Office
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folding
folding device
die
unit
sub
Prior art date
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Pending
Application number
EP22201261.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Lipp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Somic Verpackungsmaschinen & Co KG GmbH
Original Assignee
Somic Verpackungsmaschinen & Co KG GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Somic Verpackungsmaschinen & Co KG GmbH filed Critical Somic Verpackungsmaschinen & Co KG GmbH
Priority to EP22201261.9A priority Critical patent/EP4353467A1/de
Priority to US18/484,544 priority patent/US20240123701A1/en
Publication of EP4353467A1 publication Critical patent/EP4353467A1/de
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/26—Folding sheets, blanks or webs
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B2100/00—Rigid or semi-rigid containers made by folding single-piece sheets, blanks or webs
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    • B31B2110/00—Shape of rigid or semi-rigid containers
    • B31B2110/30—Shape of rigid or semi-rigid containers having a polygonal cross section
    • B31B2110/35—Shape of rigid or semi-rigid containers having a polygonal cross section rectangular, e.g. square

Definitions

  • the invention relates to a folding device for folding a cardboard blank not belonging to the folding device, comprising a folding die unit and a folding head unit, wherein the folding die unit is designed to fold the cardboard blank around the folding head unit.
  • the folding matrix unit of known folding devices of the applicant comprises a substantially horizontal U-shaped frame on which a plurality of vertically aligned folding tools are arranged.
  • the base leg of the U-shape is attached to a vertical support of the folding device so that it can be moved up and down in the vertical direction in order to be able to be brought together with the folding head unit for folding the cardboard blank.
  • the vertical support is in turn connected in an operationally fixed manner to a machine frame of the machine, in particular a packaging machine, via a cross member.
  • the side legs of the U-shape tend to deform not only due to their own weight, but also due to the weight of the folding tools attached to them.
  • the free ends of the side legs tend to sag slightly downwards and/or to be deflected by the counterforces exerted on them by the folding head unit during folding and/or by acceleration forces. In extreme cases, this can lead to the cardboard blank being folded differently at both ends.
  • a folding device of the type mentioned at the outset in which the folding die unit comprises two folding die sub-units, each of which has a substantially U-shaped frame on which a plurality of folding tools are arranged, wherein a base leg of the U-shape of each folding die sub-unit is attached to a separate vertical support so as to be movable up and down in the height direction, and wherein the two U-shaped frames are arranged with the openings of the respective U-shapes facing each other.
  • the side legs of the U-shape can be made shorter when the cardboard blanks to be folded have identical dimensions, which significantly increases their resistance to deformations caused by gravity and/or counterforces and/or acceleration forces.
  • the folding device according to the invention results in smaller U-shaped frames than with conventional folding devices for folding cardboard blanks of identical dimensions.
  • a U-shaped frame comprises a base leg and two side legs, wherein the side legs can be arranged essentially parallel to one another on the base leg. It should also be noted that in connection with the present invention, a longitudinal direction of the folding device runs essentially parallel to the extension direction of the undeformed side legs of the U-shape and a transverse direction of the folding device runs essentially parallel to the extension direction of the base leg of the U-shape.
  • a predetermined distance can be provided between the free ends of the side legs of the two frames. This makes it possible for the side legs to have a length that is less than half the distance between the two base legs of the U-shapes of the frames. Since this distance between the two base legs has a direct influence on the longitudinal dimension of the maximum cardboard blanks that can be folded by the folding device, the stability of the side legs can be further increased.
  • This measure can also be used to adjust the format range that can be processed by the folding device. If the folding device was originally set up for cardboard blanks with a length in a range of 0 mm to 300 mm, for example, it can easily be converted to a range of 300 mm to 600 mm, for example, by moving one of the folding die sub-units on the machine frame by 300 mm, which also increases the distance between the free ends of the side legs of the two frames by these 300 mm.
  • At least one drive motor which is intended to bring about the movement of the frame of at least one of the folding die sub-units in the vertical direction, is arranged at least partially, preferably completely, within the longitudinal extension of the vertical support of the associated folding die sub-unit.
  • Drive motors can be motors with a rotating drive shaft, for example electric motors, but also fluidically, in particular pneumatically and/or hydraulically, driven rotary motors, as well as linear motors, for example electromagnetically operating linear motors, but also fluidically, in particular pneumatically and/or hydraulically, driven linear motors, for example pneumatic and/or hydraulic cylinders.
  • a further development of the invention can provide that the axis of rotation of the at least one drive motor is arranged transversely to the longitudinal direction of the folding device.
  • each of the folding matrix subunits is assigned its own transversely arranged drive motor.
  • the overall length of the folding device can be further shortened by connecting a cross member, which serves to fasten the folding die sub-unit to a machine frame not belonging to the folding device, to the vertical member to form a structural unit in at least one of the folding die sub-units.
  • the side legs of at least one folding matrix sub-unit are adjustable in the transverse direction.
  • the adjustment of the side legs can advantageously be carried out synchronously and symmetrically to a longitudinal center plane of the folding device.
  • the adjustment can also be carried out by motor, for example by electric motor.
  • At least one folding tool of at least one folding matrix sub-unit is adjustable in the longitudinal direction.
  • the adjustment can advantageously be carried out by a motor, for example an electric motor.
  • each side leg of the U-frame of the folding die sub-units carries more than one folding tool.
  • each side leg of the U-frame of the folding die sub-units carries exactly one folding tool. Should it be necessary or desired for the folding tool to engage with the cardboard blank at more than one point, this can be achieved, for example, by at least one folding tool having more than one engagement section intended for folding engagement with the cardboard blank.
  • the folding device comprises a control device which is designed to control the drive motors of the two folding matrix sub-units either synchronously and in the same direction according to a first operating mode or independently of one another according to a second operating mode.
  • the first operating mode corresponds to the normal operation of the folding device.
  • the folding of a carton can be accomplished by one of the folding die sub-units alone. In this case it is possible to make the folding device work in double cycle, ie to process two carton blanks simultaneously, namely one in each of the two folding die sub-units. This allows the capacity of the folding device to be doubled.
  • the control device is designed to control the drive motors of the two folding matrix subunits according to a first sub-operating mode of the first operating mode to generate an identical stroke amplitude of the two frames or according to a second sub-operating mode of the first operating mode to generate a different stroke amplitude of the two frames.
  • a cross member has two fastening points at each of its transverse ends, which are spaced apart from one another in the longitudinal direction and are intended for engagement with a machine frame not belonging to the folding device, with one of the fastening points being eccentric about an axis running in the transverse direction.
  • cross member can be connected to the vertical member to form a structural unit.
  • a first embodiment of a folding device is generally designated 100.
  • the folding device 100 is intended for folding a cardboard blank 102.
  • the folding device 100 comprises a Figure 3 roughly schematically indicated folding head unit 104 and a folding die unit 106 which is designed to fold the cardboard blank 102 around the folding head unit 104.
  • the folding die unit 106 comprises two folding die sub-units 108, each of which has a substantially U-shaped frame 110.
  • a plurality of folding tools 112 are arranged on the substantially U-shaped frame 110 of each folding die sub-unit 108.
  • the U-shaped frame 110 comprises a base leg 110a and two side legs 110b, wherein the side legs 110b extend from the base leg 110a substantially parallel to one another.
  • the base leg 110a of the U-shape of each folding die sub-unit 108 is attached to a vertical support 114 so as to be movable up and down in the height direction H.
  • the folding device 100 extends in a longitudinal direction L, a transverse direction Q and the height direction H, which orthogonal to each other in pairs.
  • the longitudinal direction L runs essentially parallel to the direction of extension of the undeformed side legs 110b and the transverse direction Q runs essentially parallel to the direction of extension of the base leg 110a of the U-shaped frame 110, as in Figure 2 in the top view of the folding device 100.
  • each of the two substantially U-shaped frames 110 has an opening 110c (see Figure 2 ).
  • the openings 110c of the respective U-shapes of the two frames 110 are arranged so that they face each other.
  • the free ends 110d of the side legs 110b of the frames 110 of the two folding matrix sub-units 108 also face each other.
  • the free ends 110d of the side legs 110b are arranged opposite one another, with a predetermined distance d from one another. This distance d correlates to a minimum distance that the folding tools 112 always have during operation. This makes it possible to further reduce the length of the side legs 110b.
  • the folding device 100 can also be converted to a different format range by changing the distance d.
  • at least one of the folding die sub-units 108 can be moved away from or towards the other folding die sub-unit 108 in the longitudinal direction L.
  • the folding device 100 comprises at least one drive motor 116, which is provided to bring about the movement of the frame 110 of at least one of the folding matrix sub-units 108 in the vertical direction H.
  • each of the folding matrix sub-units 108 is assigned a separate drive motor 116.
  • the drive motors 116 each have a rotation axis 116a. In the Figures 1 to 3 In the embodiment shown, the rotation axis 116a runs parallel to the longitudinal direction L of the folding device 100.
  • Figure 4 shows a folding device 200 according to a second embodiment, which essentially corresponds to the folding device 100 according to the first embodiment. Therefore, in Figure 4 The same components are designated by the same reference numerals as in the Figures 1 to 3 , but increased by 100. Furthermore, the folding device 200 will be described below only with regard to its differences from the folding device 100, to whose description express reference is otherwise made here.
  • the folding device 200 also has at least one drive motor 216, which is intended to bring about the movement of the U-shaped frame 210 of at least one folding matrix sub-unit 208 in the vertical direction H.
  • each of the folding matrix sub-units 208 is assigned a separate drive motor 216.
  • the rotation axis 216a of the drive motors 216 runs orthogonally to the longitudinal direction L of the folding device 200, in particular in the transverse direction Q. This design can also help to keep the longitudinal extension of the folding device 200 as short as possible.
  • the two drive motors 216 are arranged at least partially within the longitudinal extension of a vertical support 214 of the associated folding die sub-unit 208.
  • at least one of the drive motors 216 can be arranged completely within the longitudinal extension of the vertical support 214.
  • a cross member 118 extends in the transverse direction Q adjacent to a vertical support 114 of a folding die sub-unit 108.
  • the folding die sub-unit 108 is attached to a machine frame 120 via the cross member 118.
  • the cross member 118 can be connected to the vertical support 114 to form a structural unit 122, whereby the overall length of the folding device 100 in the longitudinal direction L can be further shortened.
  • the cross member 118 can be divided into two cross member sections 118a, which accommodate the vertical support 114 between them.
  • the two cross member sections 118a is arranged such that the vertical support 114 can be arranged in the transverse direction Q centrally between the two cross member sections 118a and thus centrally in the machine frame 120.
  • the vertical support 114 and the cross-support sections 118a can be welded together, for example. Alternatively, they can also be detachably connected to one another.
  • the structural unit 122 can comprise connecting elements 124 by means of which the vertical support 114 is connected to the cross-supports 118.
  • These connecting elements 124 can be clamping elements, for example, tensioned by screws 126, which engage in clamping grooves of the vertical support 114 and the cross-support 118.
  • Such a clamping connection makes it possible to move the vertical support 114 relative to the cross-support 118 in the vertical direction without, for example, having to drill new fastening holes.
  • the side legs 110b of at least one folding matrix sub-unit 108 are designed to be adjustable in the transverse direction Q, which in Figure 2 is indicated by a dash-dotted arrow 128 for a side leg 110b. Also in Figure 2 A dash-dotted arrow 130 indicates that at least one folding tool 112 can be arranged to be displaceable in the longitudinal direction L.
  • Both the adjustment of a side leg 110b, preferably both side legs 110b, of a U-shaped frame 110 of a folding die sub-unit 108 in the transverse direction Q and the adjustment of a folding tool 112 in the longitudinal direction L on a side leg 110b can be carried out by motor, for example by electric motor.
  • a side leg adjustment unit 132 or a folding tool adjustment unit 134 can be provided (see Figure 3 ). This makes format changes even easier.
  • each side leg 110b of the U-shaped frame 110 of the folding matrix subunits 108 of the first embodiment discussed carries exactly one folding tool 112, which can extend in the vertical direction H.
  • Each folding tool 112 can have at least one engagement section 112a, which is intended to engage the cardboard blank 102.
  • at least one folding tool 112b can also have more than one engagement section 112a.
  • the folding tool 112b is provided with two engagement sections 112a.
  • the folding device 100 comprises a control device 136, which in Figure 2 is only shown schematically.
  • An analog control device 236 can also be used in the embodiment of the Figure 4 be provided.
  • the control device 136 is designed to control the drive motors 116 of the two folding die sub-units 108 either according to a first operating mode or according to a second operating mode. In the first operating mode, the control device 136 controls the drive motors 116 synchronously and in the same direction, while in the second operating mode the drive motors 116 of the frames 110 of the two folding die sub-units 108 are controlled independently of one another.
  • the first operating mode corresponds to the normal operation of the folding device. In the case of very small boxes, however, it may be possible for one of the folding die sub-units to fold a box alone. In this case, it is possible to have the folding device work in double cycle, i.e. to process two cardboard blanks at the same time, namely one in each of the two folding die sub-units. This enables the capacity of the folding device to be doubled.
  • control device 136 can control the drive motors 116 of the two folding die sub-units 108 in the first operating mode according to a first sub-operating mode or according to a second sub-operating mode.
  • the control device 136 controls the drive motors 116 of the two folding die sub-units 108 such that the frames 110 of the two folding die sub-units 108 perform an identical stroke amplitude in the vertical direction H synchronously and in the same direction.
  • the control device 136 controls the drive motors 116 of the two folding die sub-units 108 such that the two frames 110 move in the same direction in the vertical direction H, but with different stroke amplitudes. In this way, in addition to straight trays, slanted trays can also be folded from corresponding cardboard blanks 102.
  • the control device 136 controls the drive motors 116 such that the U-shaped frame 110 moves up and down on the vertical support 114 with a preset stroke amplitude in the height direction H.
  • the folding tools 112 provided on the side legs 110b also move in the height direction H towards the folding head unit 104 until the at least one engagement section 112a engages with the cardboard blank 102.
  • the U-shaped frame 110 then moves further until the predefined stroke amplitude is reached and folds the cardboard blank around the folding head unit 104 into the desired cardboard shape. While the U-shaped frame 110 moves away from the folding head unit 104 in the height direction H, the folded cardboard is transported out of the folding device 100 in a known manner and a new cardboard blank 102 is fed to the folding device 100.
  • the cross member 118 For attachment to the associated machine frame 120, the cross member 118 has two fastening points 138 at each of its transverse ends 118b, which are spaced apart from one another in the longitudinal direction L and can engage with the machine frame 120 and thus connect the cross member 118 to the machine frame 120.
  • One of the fastening points 138a is designed eccentrically to an axis 140 running in the transverse direction Q. If the two fastening points 138a and 138b engage with the machine frame 120, the eccentrically designed fastening element 138a can be rotated in order to engage the cross member 118 and/or components attached to it, for example the vertical support 114, into a desired position, for example an exactly vertical position.
  • a rotary element 142 for example a rotary knob, can be provided at the eccentrically designed fastening point 138a.

Abstract

Die Erfindung ist auf eine Faltvorrichtung (100) zum Falten eines nicht zur Faltvorrichtung (100) gehörenden Kartonzuschnitts (102) gerichtet. Die Faltvorrichtung (100) umfasst eine Faltmatrizeneinheit (106) und eine Faltkopfeinheit (104). Erfindungsgemäß umfasst die Faltmatrizeneinheit (106) zwei Faltmatrizenuntereinheiten (108), von denen jede einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen (110) aufweist. An jedem Rahmen (110) ist eine Mehrzahl von Faltwerkzeugen (112) angeordnet. Ferner ist ein Basisschenkel (110a) der U-Form jeder Faltmatrizenuntereinheit (108) an einem gesonderten Vertikalträger (114) in Höhenrichtung (H) auf und ab bewegbar angebracht. Die beiden U-förmigen Rahmen (110) sind mit den Öffnungen (110c) der jeweiligen U-Formen aufeinander zu weisend angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung zum Falten eines nicht zur Faltvorrichtung gehörenden Kartonzuschnitts, umfassend eine Faltmatrizeneinheit und eine Faltkopfeinheit, wobei die Faltmatrizeneinheit dazu ausgebildet ist, den Kartonzuschnitt um die Faltkopfeinheit herum zu falten.
  • Die Faltmatrizeneinheit bekannter Faltvorrichtungen der Anmelderin umfasst einen im Wesentlichen horizontalen U-förmigen Rahmen, an welchem eine Mehrzahl von vertikal ausgerichteten Faltwerkzeugen angeordnet ist. Der Basisschenkel der U-Form ist an einem Vertikalträger der Faltvorrichtung in Höhenrichtung auf und ab bewegbar angebracht, um zum Falten des Kartonzuschnitts mit der Faltkopfeinheit zusammengeführt werden zu können. Der Vertikalträger ist seinerseits über einen Querträger betriebsfest mit einem Maschinenrahmen der Maschine, insbesondere einer Verpackungsmaschine, verbunden.
  • Bei diesen Faltvorrichtungen hat es sich in der Praxis gezeigt, dass die Seitenschenkel der U-Form nicht nur aufgrund ihres Eigengewichts, sondern auch aufgrund des Gewichts der an ihnen angebrachten Faltwerkzeuge zur Verformung neigen. Insbesondere neigen die freien Enden der Seitenschenkel dazu, etwas nach unten durchzuhängen und/oder durch die beim Falten von der Faltkopfeinheit auf sie ausgeübten Gegenkräfte und/oder durch Beschleunigungskräfte ausgelenkt zu werden. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass der Kartonzuschnitt an seinen beiden Enden unterschiedlich gefaltet wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Faltvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die Faltmatrizeneinheit zwei Faltmatrizenuntereinheiten umfasst, von denen jede einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen aufweist, an welchem eine Mehrzahl von Faltwerkzeugen angeordnet ist, wobei ein Basisschenkel der U-Form jeder Faltmatrizenuntereinheit an einem gesonderten Vertikalträger in Höhenrichtung auf und ab bewegbar angebracht ist, und wobei die beiden U-förmigen Rahmen mit den Öffnungen der jeweiligen U-Formen aufeinander zu weisend angeordnet sind.
  • Auf diese Weise können die Seitenschenkel der U-Form bei identischen Abmessungen der zu faltenden Kartonzuschnitte kürzer ausgebildet sein, wodurch sich ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber durch die Schwerkraft und/oder Gegenkräfte und/oder durch Beschleunigungskräfte verursachten Verformungen deutlich erhöht. Insgesamt führt die erfindungsgemäße Faltvorrichtung zu kleineren U-förmigen Rahmen als bei herkömmlichen Faltvorrichtung zum Falten von Kartonzuschnitten identischer Abmessungen.
  • Bereits an dieser Stelle sei angemerkt, dass ein U-förmiger Rahmen einen Basisschenkel und zwei Seitenschenkel umfasst, wobei die Seitenschenkel im Wesentlichen parallel zueinander an dem Basisschenkel angeordnet sein können. Ferner sei angemerkt, dass im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Längsrichtung der Faltvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung der unverformten Seitenschenkel der U-Form verläuft und eine Querrichtung der Faltvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung des Basisschenkels der U-Form verläuft.
  • Um die Länge der Seitenschenkel weiter verringern zu können, kann zwischen den freien Enden von Seitenschenkeln der beiden Rahmen ein vorbestimmter Abstand vorgesehen sein. Hierdurch ist es möglich, dass die Seitenschenkel eine Länge aufweisen, die kleiner ist als die Hälfte des Abstands der beiden Basisschenkel der U-Formen der Rahmen. Da dieser Abstand der beiden Basisschenkel unmittelbaren Einfluss auf die Längsabmessung der von der Faltvorrichtung maximal faltbaren Kartonzuschnitte hat, kann somit die Stabilität der Seitenschenkel weiter erhöht werden.
  • Diese Maßnahme kann aber auch dazu genutzt werden, den Formatbereich, der von der Faltvorrichtung verarbeitet werden kann, zu verstellen. War die Faltvorrichtung ursprünglich beispielsweise für Kartonzuschnitte mit einer Länge in einem Bereich von 0 mm bis 300 mm eingerichtet, so kann sie in einfacher Weise auf einen Bereich von beispielsweise 300 mm bis 600 mm umgerüstet werden, indem man beispielsweise eine der Faltmatrizenuntereinheiten an dem Maschinenrahmen um 300 mm verschiebt, wodurch auch der Abstand zwischen den freien Enden der Seitenschenkel der beiden Rahmen um diese 300 mm zunimmt.
  • Um die erfindungsgemäße Faltvorrichtung in Längsrichtung trotz des Vorsehens von zwei Faltmatrizenuntereinheiten möglichst kurz bauen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass wenigstens ein Antriebsmotor, der dazu vorgesehen ist, die Bewegung des Rahmens wenigstens einer der Faltmatrizenuntereinheiten in Höhenrichtung herbeizuführen, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb der Längserstreckung des Vertikalträgers der zugeordneten Faltmatrizenuntereinheit angeordnet ist. Als Antriebsmotoren kommen sowohl Motoren mit rotierender Antriebswelle, beispielsweise Elektromotoren, aber auch fluidisch, insbesondere pneumatisch und/oder hydraulisch, angetriebene Rotationsmotoren, als auch Linearmotoren, beispielsweise elektromagnetisch arbeitende Linearmotoren, aber auch fluidisch, insbesondere pneumatisch und/ oder hydraulisch, angetriebene Linearmotoren, beispielsweise Pneumatik- und/ oder Hydraulikzylinder, in Betracht.
  • Bei Motoren mit rotierender Antriebswelle kann in Weiterbildung der Erfindung ferner vorgesehen sein, dass die Rotationsachse des wenigstens einen Antriebsmotors quer zur Längsrichtung der Faltvorrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist jeder der Faltmatrizenuntereinheiten ein eigener, quer angeordneter Antriebsmotor zugeordnet.
  • Die Baulänge der Faltvorrichtung kann ferner dadurch verkürzt werden, dass bei wenigstens einer der Faltmatrizenuntereinheiten ein Querträger, der zur Befestigung der Faltmatrizenuntereinheit an einem nicht zur Faltvorrichtung gehörenden Maschinenrahmen dient, mit dem Vertikalträger zu einer Baueinheit verbunden ist.
  • Hierdurch kann die für einen gesonderten Querträger benötigte Baulänge eingespart werden.
  • Zur Erleichterung eines Formatwechsels wird vorgeschlagen, dass Seitenschenkel wenigstens einer Faltmatrizenuntereinheit in Querrichtung verstellbar ausgebildet sind. Die Verstellung der Seitenschenkel kann dabei vorteilhafterweise synchron und symmetrisch zu einer Längsmittelebene der Faltvorrichtung erfolgen. Zur Ermöglichung eines automatisierten Formatwechsels kann die Verstellung zudem motorisch, beispielsweise elektromotorisch, vorgenommen werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann zur Erleichterung eines Formatwechsels ferner vorgesehen sein, dass wenigstens ein Faltwerkzeug wenigstens einer Faltmatrizenuntereinheit in Längsrichtung verstellbar ausgebildet ist. Zur Ermöglichung eines automatisierten Formatwechsels kann die Verstellung vorteilhafterweise motorisch, beispielsweise elektromotorisch, vorgenommen werden.
  • Grundsätzlich ist es auch bei der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung denkbar, dass jeder Seitenschenkel der U-Rahmen der Faltmatrizenuntereinheiten mehr als ein Faltwerkzeug trägt. Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass jeder Seitenschenkel der U-Rahmen der Faltmatrizenuntereinheiten genau ein Faltwerkzeug trägt. Sollte einmal ein Eingriff des Faltwerkzeugs mit dem Kartonzuschnitt an mehr als einer Stelle erforderlich oder gewünscht sein, so kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, dass wenigstens ein Faltwerkzeug mehr als einen zum Falteingriff mit dem Kartonzuschnitt bestimmten Eingriffsabschnitt aufweist.
  • Mit der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung lassen sich verschiedene Betriebsarten realisieren. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Faltvorrichtung eine Steuervorrichtung umfasst, welche dazu ausgelegt ist, die Antriebsmotoren der beiden Faltmatrizenuntereinheiten wahlweise gemäß einer ersten Betriebsart synchron und gleichsinnig anzusteuern oder gemäß einer zweiten Betriebsart unabhängig voneinander anzusteuern. Die erste Betriebsart entspricht dem Normalbetrieb der Faltvorrichtung. Bei sehr kleinen Kartons kann es jedoch möglich sein, dass das Falten eines Kartons durch eine der Faltmatrizenuntereinheiten alleine bewerkstelligt werden kann. In diesem Fall ist es möglich, die Faltvorrichtung im Doppeltakt arbeiten zu lassen, d.h. zwei Kartonzuschnitte gleichzeitig zu verarbeiten, nämlich einen in jeder der beiden Faltmatrizenuntereinheiten. Dies ermöglicht eine Verdoppelung der Kapazität der Faltvorrichtung.
  • Um mit der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung sowohl gerade als auch schräge Trays (Faltkartons) falten zu können, kann für die erste Betriebsart ferner vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung dazu ausgelegt ist, die Antriebsmotoren der beiden Faltmatrizenuntereinheiten gemäß einer ersten Unterbetriebsart der ersten Betriebsart zur Erzeugung einer identischen Hubamplitude der beiden Rahmen anzusteuern oder gemäß einer zweiten Unterbetriebsart der ersten Betriebsart zur Erzeugung einer unterschiedlichen Hubamplitude der beiden Rahmen anzusteuern.
  • Um eine einfache Justierbarkeit der Faltmatrizenuntereinheiten ermöglichen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass ein Querträger an jedem seiner Querenden zwei voneinander in Längsrichtung beabstandete und zum Eingriff mit einem nicht zur Faltvorrichtung gehörenden Maschinenrahmen bestimmte Befestigungsstellen aufweist, wobei eine der Befestigungsstellen um eine in Querrichtung verlaufende Achse exzentrisch ausgebildet ist. Durch eine einfache Drehung der exzentrisch ausgebildeten Befestigungsstelle kann somit beispielsweise der Vertikalträger in eine exakt in vertikaler Richtung verlaufende Stellung gebracht werden.
  • Ferner kann der Querträger kann mit dem Vertikalträger zu einer Baueinheit verbunden sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Es stellt dar:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht einer Faltvorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
    Figur 2
    eine schematische Draufsicht auf die Faltvorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels,
    Figur 3
    eine Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Faltvorrichtung, und
    Figur 4
    eine schematische Draufsicht auf eine Faltvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Faltvorrichtung ganz allgemein mit 100 bezeichnet. Die Faltvorrichtung 100 ist zum Falten eines Kartonzuschnitts 102 vorgesehen.
  • Hierzu umfasst die Faltvorrichtung 100 eine lediglich in Figur 3 grob schematisch angedeutete Faltkopfeinheit 104 sowie eine Faltmatrizeneinheit 106, die dazu ausgebildet ist, den Kartonzuschnitt 102 um die Faltkopfeinheit 104 herum zu falten. Die Faltmatrizeneinheit 106 umfasst erfindungsgemäß zwei Faltmatrizenuntereinheiten 108, die jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen 110 aufweisen. Auf dem im Wesentlichen U-förmigen Rahmen 110 jeder Faltmatrizenuntereinheit 108 ist eine Mehrzahl von Faltwerkzeugen 112 angeordnet.
  • Der U-förmige Rahmen 110 umfasst einen Basisschenkel 110a und zwei Seitenschenkel 110b, wobei die Seitenschenkel 110b von dem Basisschenkel 110a im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend ausgehen. Der Basisschenkel 110a der U-Form jeder Faltmatrizenuntereinheit 108 ist an einem Vertikalträger 114 in Höhenrichtung H auf und ab bewegbar angebracht.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sich die Faltvorrichtung 100 in einer Längsrichtung L, einer Querrichtung Q und der Höhenrichtung H erstreckt, welche paarweise orthogonal zueinander verlaufen. Die Längsrichtung L verläuft im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung der unverformten Seitenschenkel 110b und die Querrichtung Q verläuft im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung des Basisschenkels 110a des U-förmigen Rahmens 110, wie in Figur 2 in der Draufsicht auf die Faltvorrichtung 100 dargestellt ist.
  • Zudem weist jeder der beiden im Wesentlichen U-förmigen Rahmen 110 eine Öffnung 110c auf (siehe Figur 2). Bei der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung 100 sind die Öffnungen 110c der jeweiligen U-Formen der beiden Rahmen 110 so angeordnet, dass sie aufeinander zu weisen. Hierdurch weisen die freien Enden 110d der Seitenschenkel 110b der Rahmen 110 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 ebenfalls aufeinander zu.
  • Zudem sind die freien Enden 110d der Seitenschenkel 110b einander gegenüberliegend angeordnet, wobei sie einen vorbestimmten Abstand d voneinander aufweisen. Dieser Abstand d korreliert zu einem minimalen Abstand, den die Faltwerkzeuge 112 im Betrieb immer aufweisen. Dies ermöglicht es, die Länge der Seitenschenkel 110b weiter zu verringern.
  • Auch kann die Faltvorrichtung 100 durch eine Veränderung des Abstands d auf einen anderen Formatbereich umgerüstet werden. Hierzu kann beispielsweise wenigstens eine der Faltmatrizenuntereinheiten 108 von der jeweils anderen Faltmatrizenuntereinheit 108 in Längsrichtung L weg oder auf diese zu bewegt werden.
  • Ferner umfasst die Faltvorrichtung 100 wenigstens einen Antriebsmotor 116, der dazu vorgesehen ist, die Bewegung des Rahmens 110 wenigstens einer der Faltmatrizenuntereinheiten 108 in Höhenrichtung H herbeizuführen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder der Faltmatrizenuntereinheiten 108 ein gesonderter Antriebsmotor 116 zugeordnet. Die Antriebsmotoren 116 weisen jeweils eine Rotationsachse 116a auf. Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Rotationsachse 116a parallel zur Längsrichtung L der Faltvorrichtung 100.
  • Figur 4 zeigt eine Faltvorrichtung 200 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die im Wesentlichen der Faltvorrichtung 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Daher sind in Figur 4 gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in den Figuren 1 bis 3, jedoch um 100 erhöht. Darüber hinaus wird die Faltvorrichtung 200 nachstehend nur hinsichtlich ihrer Unterschiede zur Faltvorrichtung 100 beschrieben werden, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen wird.
  • Auch die Faltvorrichtung 200 weist wenigstens einen Antriebsmotor 216 auf, der dazu vorgesehen ist, die Bewegung des U-förmigen Rahmens 210 wenigstens einer Faltmatrizenuntereinheit 208 in Höhenrichtung H herbeizuführen. Auch bei der Faltvorrichtung 200 ist jeder der Faltmatrizenuntereinheiten 208 ein gesonderter Antriebsmotor 216 zugeordnet. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 verläuft die Rotationsachse 216a der Antriebsmotoren 216 jedoch orthogonal zur Längsrichtung L der Faltvorrichtung 200, insbesondere in Querrichtung Q. Auch diese Ausgestaltung kann dazu beitragen, die Längserstreckung der Faltvorrichtung 200 möglichst kurz zu halten. Mit dem gleichen Ziel sind die beiden Antriebsmotoren 216 zumindest teilweise innerhalb der Längserstreckung eines Vertikalträgers 214 der zugeordneten Faltmatrizenuntereinheit 208 angeordnet. Insbesondere kann wenigstens einer der Antriebsmotoren 216 vollständig innerhalb der Längserstreckung des Vertikalträgers 214 angeordnet sein.
  • Mit Bezug wiederum auf die Figuren 1 bis 3 erstreckt sich benachbart zu einem Vertikalträger 114 einer Faltmatrizenuntereinheit 108 ein Querträger 118 in Querrichtung Q. Über den Querträger 118 wird die Faltmatrizenuntereinheit 108 an einem Maschinenrahmen 120 befestigt.
  • Erfindungsgemäß kann der Querträger 118 mit dem Vertikalträger 114 zu einer Baueinheit 122 verbunden sein, wodurch die Baulänge der Faltvorrichtung 100 in Längsrichtung L weiter verkürzt werden kann. Beispielsweise kann der Querträger 118 in zwei Querträgerabschnitte 118a unterteilt sein, die den Vertikalträger 114 zwischen sich aufnehmen. Vorzugsweise sind die beiden Querträgerabschnitte 118a so angeordnet, dass der Vertikalträger 114 in Querrichtung Q mittig zwischen den beiden Querträgerabschnitten 118a und somit mittig in dem Maschinenrahmen 120 angeordnet sein kann.
  • Der Vertikalträger 114 und die Querträgerabschnitte 118a können beispielsweise miteinander verschweißt sein. Alternativ können sie aber auch lösbar miteinander verbunden sein. Hierzu kann die Baueinheit 122 Verbindungselemente 124 umfassen, mittels derer der Vertikalträger 114 mit den Querträgern 118 verbunden ist. Diese Verbindungselemente 124 können beispielsweise durch Schrauben 126 auf Spannung gebrachte Klemmelemente sein, die in Klemmnuten von Vertikalträger 114 und Querträger 118 eingreifen. Eine derartige Klemmverbindung ermöglicht es, den Vertikalträger 114 relativ zum Querträger 118 in vertikaler Richtung verschieben zu können, ohne beispielsweise neue Befestigungslöcher bohren zu müssen.
  • Um mit derselben Faltvorrichtung 100 Kartonzuschnitte 102 mit unterschiedlichen Formaten, insbesondere Breite, falten zu können und um diesen Formatwechsel zu erleichtern, sind die Seitenschenkel 110b wenigstens einer Faltmatrizenuntereinheit 108 in Querrichtung Q verstellbar ausgebildet, was in Figur 2 exemplarisch für einen Seitenschenkel 110b durch einen strichpunktierten Pfeil 128 angedeutet ist. Ebenfalls ist in Figur 2 mit einem strichpunktierten Pfeil 130 angedeutet, dass wenigstens ein Faltwerkzeug 112 in Längsrichtung L verschiebbar angeordnet sein kann.
  • Sowohl das Verstellen eines Seitenschenkels 110b, vorzugsweise beider Seitenschenkel 110b, eines U-förmigen Rahmens 110 einer Faltmatrizenuntereinheit 108 in Querrichtung Q als auch das Verstellen eines Faltwerkzeugs 112 in Längsrichtung L auf einem Seitenschenkel 110b kann motorisch, beispielsweise elektromotorisch, vorgenommen werden. Hierzu kann eine Seitenschenkel-Verstelleinheit 132 beziehungsweise ein Faltwerkzeug-Verstelleinheit 134 vorgesehen sein (siehe Figur 3). Somit kann der Formatwechsel weiter erleichtert werden.
  • Auch wenn es grundsätzlich möglich ist, dass jeder Seitenschenkel mehr als ein Faltwerkzeug trägt, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass jeder Seitenschenkel 110b der U-förmigen Rahmen 110 der Faltmatrizenuntereinheiten 108 des diskutierten ersten Ausführungsbeispiels genau ein Faltwerkzeug 112 trägt, das sich in Höhenrichtung H erstrecken kann. Jedes Faltwerkzeug 112 kann dabei wenigstens einen Eingriffsabschnitt 112a aufweisen, der dazu bestimmt ist, mit dem Kartonzuschnitt 102 in Falteingriff zu treten. Für den Fall, dass ein Eingriff des Faltwerkzeugs 112 mit dem Kartonzuschnitt 102 an mehr als einer Stelle erforderlich oder gewünscht ist, kann wenigstens ein Faltwerkzeug 112b aber auch mehr als einen Eingriffsabschnitt 112a aufweisen. In Figur 2 ist das Faltwerkzeug 112b beispielhaft mit zwei Eingriffsabschnitten 112a versehen.
  • Ferner umfasst die Faltvorrichtung 100 eine Steuervorrichtung 136, die in Figur 2 lediglich schematisch dargestellt ist. Eine analoge Steuervorrichtung 236 kann auch bei der Ausführungsform der Figur 4 vorgesehen sein.
  • Die Steuervorrichtung 136 ist dazu ausgelegt, die Antriebsmotoren 116 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 wahlweise gemäß einer ersten Betriebsart oder gemäß einer zweiten Betriebsart anzusteuern. Bei der ersten Betriebsart steuert die Steuervorrichtung 136 die Antriebsmotoren 116 synchron und gleichsinnig an, während bei der zweiten Betriebsart die Antriebsmotoren 116 der Rahmen 110 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 unabhängig voneinander angesteuert werden. Die erste Betriebsart entspricht dem Normalbetrieb der Faltvorrichtung. Bei sehr kleinen Kartons kann es jedoch möglich sein, dass das Falten eines Kartons durch eine der Faltmatrizenuntereinheiten alleine bewerkstelligt werden kann. In diesem Fall ist es möglich, die Faltvorrichtung im Doppeltakt arbeiten zu lassen, d.h. zwei Kartonzuschnitte gleichzeitig zu verarbeiten, nämlich einen in jeder der beiden Faltmatrizenuntereinheiten. Dies ermöglicht eine Verdoppelung der Kapazität der Faltvorrichtung.
  • Ferner kann die Steuervorrichtung 136 die Antriebsmotoren 116 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 in der ersten Betriebsart gemäß einer ersten Unterbetriebsart oder gemäß einer zweiten Unterbetriebsart ansteuern. Bei der ersten Unterbetriebsart der ersten Betriebsart steuert die Steuervorrichtung 136 die Antriebsmotoren 116 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 derart an, dass die Rahmen 110 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 eine identische Hubamplitude in Höhenrichtung H synchron und gleichsinnig durchführen. Bei der zweiten Unterbetriebsart der ersten Betriebsart steuert die Steuervorrichtung 136 die Antriebsmotoren 116 der beiden Faltmatrizenuntereinheiten 108 so an, dass die beiden Rahmen 110 sich war gleichsinnig in Höhenrichtung H bewegen, jedoch mit unterschiedlichen Hubamplituden. Hierdurch können zusätzlich zu geraden Trays auch schräge Trays aus entsprechenden Kartonzuschnitten 102 gefaltet werden.
  • Während des Faltvorgangs steuert die Steuervorrichtung 136 die Antriebsmotoren 116 derart an, dass sich der U-förmige Rahmen 110 an dem Vertikalträger 114 mit einer voreingestellten Hubamplitude in Höhenrichtung H auf und ab bewegt. Somit bewegen sich auch die auf den Seitenschenkeln 110b vorgesehenen Faltwerkzeuge 112 in Höhenrichtung H in Richtung auf die Faltkopfeinheit 104 zu bis der wenigstens eine Eingriffsabschnitt 112a mit dem Kartonzuschnitt 102 in Eingriff tritt. Anschließend bewegt sich der U-förmigen Rahmen 110 weiter bis die vordefinierte Hubamplitude erreicht ist und faltet den Kartonzuschnitt um die Faltkopfeinheit 104 herum in die gewünschte Kartonform. Während sich der U-förmige Rahmen 110 in Höhenrichtung H von der Faltkopfeinheit 104 weg bewegt, wird der gefaltete Karton in bekannter Weise aus der Faltvorrichtung 100 heraus transportiert und ein neuer Kartonzuschnitt 102 der Faltvorrichtung 100 zugeführt.
  • Für die Befestigung an dem gehörenden Maschinenrahmen 120 weist der Querträger 118 an jedem seiner Querenden 118b zwei voneinander in Längsrichtung L beabstandete Befestigungsstellen 138 auf, die mit dem Maschinenrahmen 120 in Eingriff treten können und so den Querträger 118 mit dem Maschinenrahmen 120 verbinden. Eine der Befestigungsstellen 138a ist exzentrisch zu einer in Querrichtung Q verlaufende Achse 140 ausgebildet. Treten die beiden Befestigungsstellen 138a und 138b mit dem Maschinenrahmen 120 in Eingriff, so kann das exzentrisch ausgebildete Befestigungselement 138a gedreht werden, um den Querträger 118 und/oder an ihm befestigte Bauteile, beispielsweise den Vertikalträger 114, in eine gewünschte, beispielsweise exakt vertikal verlaufende, Stellung zu bringen. Für eine leichte Bedienung der exzentrisch ausgebildeten Befestigungsstelle 138a kann an der exzentrisch ausgebildeten Befestigungsstelle 138a ein Drehelement 142, beispielsweise ein Drehknopf, vorgesehen sein.

Claims (12)

  1. Faltvorrichtung (100) zum Falten eines nicht zur Faltvorrichtung (100) gehörenden Kartonzuschnitts (102), umfassend
    eine Faltmatrizeneinheit (106) und
    eine Faltkopfeinheit (104),
    wobei die Faltmatrizeneinheit (106) dazu ausgebildet ist, den Kartonzuschnitt (102) um die Faltkopfeinheit (104) herum zu falten, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmatrizeneinheit (106) zwei Faltmatrizenuntereinheiten (108) umfasst, von denen jede einen im Wesentlichen U-förmigen Rahmen (110) aufweist, an welchem eine Mehrzahl von Faltwerkzeugen (112) angeordnet ist,
    wobei ein Basisschenkel (110a) der U-Form jeder Faltmatrizenuntereinheit (108) an einem gesonderten Vertikalträger (114) in Höhenrichtung (H) auf und ab bewegbar angebracht ist, und
    wobei die beiden U-förmigen Rahmen (110) mit den Öffnungen (110c) der jeweiligen U-Formen aufeinander zu weisend angeordnet sind.
  2. Faltvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den freien Enden (110d) von Seitenschenkeln (110b) der beiden Rahmen (110) ein vorbestimmter Abstand (d) vorgesehen ist.
  3. Faltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Antriebsmotor (216), der dazu vorgesehen ist, die Bewegung des Rahmens (210) wenigstens einer der Faltmatrizenuntereinheiten (208) in Höhenrichtung (H) herbeizuführen, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb der Längserstreckung des Vertikalträgers (214) der zugeordneten Faltmatrizenuntereinheit (208) angeordnet ist.
  4. Faltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (216a) wenigstens eines bzw. des wenigstens einen Antriebsmotors (216) quer zur Längsrichtung (L) der Faltvorrichtung (200) angeordnet ist.
  5. Faltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der Faltmatrizenuntereinheiten (108) ein Querträger (118), der zur Befestigung der Faltmatrizenuntereinheit (108) an einem nicht zur Faltvorrichtung (100) gehörenden Maschinenrahmen (120) dient, mit dem Vertikalträger (114) zu einer Baueinheit (122) verbunden ist.
  6. Faltvorrichtung einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass Seitenschenkel (110b) wenigstens einer Faltmatrizenuntereinheit (108) in Querrichtung (Q) verstellbar ausgebildet sind.
  7. Faltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Faltwerkzeug (112) wenigstens einer Faltmatrizenuntereinheit (108) in Längsrichtung (L) verstellbar ausgebildet ist.
  8. Faltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass jeder Seitenschenkel (110b) der Rahmen (110) der Faltmatrizenuntereinheiten (108) genau ein Faltwerkzeug (112) trägt.
  9. Faltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Faltwerkzeug (112b) mehr als einen zum Falteingriff mit dem Kartonzuschnitt (102) bestimmten Eingriffsabschnitt (112a) aufweist.
  10. Faltvorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 9, sofern auf Anspruch 3 rückbezogen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Faltvorrichtung (100) eine Steuervorrichtung (136; 236) umfasst, welche dazu ausgelegt ist, die Antriebsmotoren (116; 216) der beiden Faltmatrizenuntereinheiten (108; 208) wahlweise gemäß einer ersten Betriebsart synchron und gleichsinnig anzusteuern oder gemäß einer zweiten Betriebsart unabhängig voneinander anzusteuern.
  11. Faltvorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (136; 236) dazu ausgelegt ist, die Antriebsmotoren (116; 216) der beiden Faltmatrizenuntereinheiten (108; 208) gemäß einer ersten Unterbetriebsart der ersten Betriebsart zur Erzeugung einer identischen Hubamplitude der beiden Rahmen (110; 210) anzusteuern oder gemäß einer zweiten Unterbetriebsart der ersten Betriebsart zur Erzeugung einer unterschiedlichen Hubamplitude der beiden Rahmen (110; 210) anzusteuern.
  12. Faltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Querträger (118) an jedem seiner Querenden (118b) zwei voneinander in Längsrichtung (L) beabstandete und zum Eingriff mit einem nicht zur Faltvorrichtung (100) gehörenden Maschinenrahmen (120) bestimmte Befestigungsstellen (138a; 138b) aufweist, wobei eine der Befestigungsstellen (138a) um eine in Querrichtung (Q) verlaufende Achse (140) exzentrisch ausgebildet ist.
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