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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer zylinderförmigen Hülse, die eine erste stirnseitige Stoßkante, eine zweite stirnseitige Stoßkante und eine Hülsenwandung aufweist, die sich zwischen der ersten Stoßkante und der zweiten Stoßkante erstreckt, wobei auf einer Außenfläche der Hülsenwandung ein Materialabschnitt anliegt, der in einem Zwischenschritt der Herstellung der Hülse einen über der ersten Stoßkante hinausstehenden Überstand aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung einer solchen Hülse mit Überstand.
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In der nicht vorveröffentlichen
EP 4 442 589 A1 wird eine solche zylindrische Hülse beschrieben. Die zylindrische Hülse bildet dabei im Endzustand den Kartuschenkörper einer Kartusche, aus der mit Hilfe einer Kartuschenpistole ein viskoses Material wie zum Beispiel Silikon, Acryl oder ein Klebstoff ausdosiert werden kann. Das viskose Material ist dabei vorzugsweise in einem Folienbeutel untergebracht, der in den Kartuschenkörper geschoben wird und vor der erstmaligen Verwendung geöffnet werden muss. Der Kartuschenkörper kann dabei aus einem dünnwandigen und gut recycelbarem Material wie Karton oder Pappe sein.
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Ausgehend von dem oben beschriebenen Zwischenschritt wird der Überstand über die erste Stoßkante nach innen geklappt und dann optional an einer Innenseite der Hülsenwand verklebt. Der Materialabschnitt überdeckt somit die erste Stoßkante und bildet einen effektiven Schutz an der Stoßkante gegen das Eintreten von Feuchtigkeit in das Material der Hülse. Auch die zweite Stoßkante lässt sich in identischer Weise durch einen weiteren Materialabschnitt oder durch einen durchgängigen Materialabschnitt, der die beiden Stoßkanten mit einem jeweiligen Überstand überragt, vor Feuchtigkeit schützten. Gemäß der
EP 4 442 589 A1 hat sich gezeigt, dass ein die Stoßkante überdeckender Materialabschnitt auch aus Papier gegenüber einer ungeschützten Stoßkante zu einer deutlich verbesserten Feuchtigkeitsbeständigkeit der Papphülse führt.
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Eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit ist von besonderer Bedeutung, wenn die Papphülse als Kartuschenkörper einer Kartusche für Silikon, Acryl oder andere Baustoffe auf einer Baustelle eingesetzt wird, da es sich in der Regel dort nicht vermeiden lässt, dass Materialvorräte über eine gewisse Zeit dem Wetter, insbesondere dem Regen ausgesetzt sind und/oder in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Diese Feuchtigkeitseinflüsse können dazu führen, dass die Papphülse aufquillt und ihre für einen Kartuschenkörper notwendigen Eigenschaften wie Formstabilität verliert.
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Aufgrund des hohen Bedarfs werden Kartuschen für viskose Materialen in sehr großen Stückzahlen produziert. Wird für den Kartuschenkörper die oben beschriebene Hülse verwendet, deren Stoßkanten im Endzustand durch einen oder mehrere Materialabschnitte bedeckt werden, kommt einer effizienten und kostengünstigen Herstellung der Hülse eine besondere Rolle zu.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, für die Herstellung der Hülse eine Vorrichtung vorzuschlagen, durch die ein Feuchtigkeitsschutz der Stoßkante der Hülse in einfacher und kostengünstiger Weise bereitgestellt werden kann.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit dem Gegenstand gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen zu Anspruch 1 entnommen werden.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, durch die der über die erste Stoßkante überstehende Überstand des an der Außenfläche der Hülsenwandung anliegenden Materialabschnitts umgeklappt und an die Innenfläche der Hülsenwandung gedrückt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Hohlzylinder und einen Innenstempel, der sich in axialer Richtung innerhalb des Hohlzylinders bewegen lässt. Der Hohlzylinder weist dabei einen trichterförmigen Öffnungsbereich zur Aufnahme der ersten Stoßkante auf. Der Öffnungsbereich ist ausgelegt, bei der axialen Einführung der ersten Stoßkante in den Hohlzylinder den Überstand radial nach innen zu lenken, wobei der Innenstempel eine Außenkante aufweist, die ausgelegt ist, den nach innen gelenkten Überstand in Richtung der zweiten Stoßkante zu klappen und gegen eine Innenseite der Hülsenwandung zu drücken, wenn eine relative Axialbewegung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder stattfindet. Durch das Einführen der ersten Stoßkante in die Vorrichtung und durch das Zusammenspiel von Hohlzylinder und Innenstempel ist damit eine einfache Möglichkeit geschaffen, den Überstand des Materialabschnitts automatisch umzuklappen und unmittelbar danach direkt an die Innenfläche des Hülsenwandung zu drücken. Durch das Drücken des umgeklappten Überstands gegen die Innenfläche lässt sich eine sichere Befestigung zwischen umgeklappten Überstand und Hülsenwandung herstellen, wenn der Materialabschnitt mit einem Klebstoff beschichtet bzw. versehen ist.
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Nach dem durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die erste Stoßkante durch den Materialabschnitt abgedeckt worden ist, kann auch die zweite Stoßkante entsprechend bearbeitet werden. Dazu kann die Hülse um 180° gedreht und nun mit der zweiten Stoßkante in den Öffnungsbereich der Vorrichtung eingeführt werden. Es ist auch möglich, zwei sich gegenüberstehende Vorrichtungen zu verwenden, wobei die eine Vorrichtung für die Abdeckung der ersten Stoßkante und die andere Vorrichtung für die Abdeckung der zweiten Stoßkante verwendet werden.
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In einem Ausführungsbeispiel steht der Innenstempel in axialer Richtung fest. Die relative Axialbewegung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder ist dabei nur auf eine absolute Axialbewegung des Hohlzylinders zurückzuführen. Es ist aber auch möglich, dass sich bei axial feststehendem Hohlzylinder der Innenstempel bewegt oder dass sich sowohl Hohlzylinder als auch Innenstempel bewegen.
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Es kann eine Federeinheit vorgesehen sein, die eine axiale Federkraft zwischen Hohlzylinder und Innenstempel erzeugt. In einem Ausführungsbeispiel wird durch die Einführung der Hülse in den Öffnungsbereich des Hohlzylinders und durch die relative Axialbewegung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder die Federeinheit gespannt. Nach erfolgtem Umklappen des Überstands, dessen Festdrücken an der Innenfläche der Hülsenwandung und dem anschließenden Entfernen der Hülse aus dem Öffnungsbereich kehrt aufgrund der gespannten Federeinheit die Vorrichtung wieder in automatisch in ihre Ausgangslage zurück, in der sie eine neue Hülse zur Bearbeitung aufnehmen kann.
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Die Federeinheit kann mehrere Schraubenfedern aufweisen, die in Umfangsrichtung des Hohlzylinders beabstandet angeordnet sind. Eine jede Schraubenfeder kann sich dabei mit einem Ende an dem Innenstempel und mit dem anderen Ende an dem Hohlzylinder abstützen. Beispielsweise können drei Schraubenfedern vorgesehen sein, die um jeweils 120° versetzt am Umfang des Hohlzylinders angeordnet sind.
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In einem Ausführungsbeispiel sind Verdrehmittel vorgesehen, sodass der Innenstempel relativ zum Hohlzylinder verdreht wird, wenn die relative Axialbewegung zwischen Hohlzylinder und Innenstempel stattfindet. Durch dies relative Verdrehung zwischen Hohlzylinder und Innenstempel ist auch eine relative Verdrehung zwischen Innenstempel und der Innenfläche der Hülsenwandung möglich. Der Innenstempel wird dabei, nachdem der nach innen gelenkte Überstand in Richtung der zweiten Stoßkante umgeklappt worden ist, nicht nur in die Hülse axial eingeführt, sondern gleichzeitig in diese hineingedreht bzw. hineingebohrt. Dies vereinfacht nicht nur das axiale Einführen des Innenstempels in die Hülse, sondern führt auch zu einem besonders intensiven Andrücken des umgeklappten Überstands an der Innenfläche der Hülsenwandung. Durch die Verdrehmittel lässt sich somit eine besonders feste Verbindung zwischen Innenfläche der Hülsenwandung und dem umgeklappten Überstand erzielen, wenn der Überstand und/oder die Innenfläche der Hülsenwandung zuvor mit einem Klebstoff versehen worden sind.
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Die Verdrehmittel können eine Kulisse und einen Zapfen umfassen, der in der Kulisse geführt ist. Die Kulisse kann dabei dem Innenstempel zugeordnet sein, während der Zapfen dem Hohlzylinder zugeordnet ist. Durch das Zusammenspiel von Kulisse und darin geführten Zapfen führt die relative Axialbewegung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder zu einer gleichzeitigen relativen Verdrehung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder bzw. zwischen Innenstempel und Hülse. Es ist auch möglich, dass der Zapfen dem Innenstempel und die Kulisse dem Hohlzylinder zugeordnet sind.
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Die Verdrehmittel können zusätzlich oder alternativ auch Bestandteil der Federeinheit sein. Wird die Federeinheit bei der relativen Axialbewegung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder gespannt und verursacht dabei eine Federkraft, kann diese Federkraft nicht nur axial, sondern auch in Umfangsrichtung wirken. Weist die Federeinheit, wie oben beschrieben, beispielsweise mehrere Schraubenfedern auf, lässt sich durch eine Neigung der Achsen der Schraubenfedern auch eine Kraft in Umfangsrichtung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder erzeugen, wenn Innenstempel und Hohlzylinder axial zueinander bewegt werden. Zudem können, unabhängig von der oben beschriebenen Neigung, die Schraubenfedern so ausgelegt sein, dass sie bei Druckbelastung in einem bestimmten Maße seitlich wegknicken, wodurch ebenfalls eine Kraftkomponente in Umfangsrichtung zwischen Innenstempel und Hohlzylinder erzeugt wird.
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Der Innenstempel kann einen Stempelboden mit einer Vertiefungskontur aufweisen, wobei die Vertiefungskontur dazu dient, den durch den Öffnungsbereich bereits nach innen gelenkten Überstand weiter in Richtung der zweiten Stoßkannte umzulenken. Die Vertiefungskontur ist dabei vorzugsweise rotationssymmetrisch zu einer Mittelachse des Innenstempels angeordnet.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Bereitstellung eines Verfahrens zur Bearbeitung der zylinderförmigen Hülse mit dem Überstand an zumindest der ersten Stoßkante, wird mit der Merkmalskombination nach Anspruch 7 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel geht aus dem Unteranspruch zu Anspruch 7 hervor.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung der zylinderförmigen Hülse sieht vor, dass die Hülse mit der ersten Stoßkante axial in den Hohlzylinder eingeführt wird und dabei der Überstand durch den Öffnungsbereich radial nach innen gelenkt wird, wobei der nach innen gelenkte Überstand durch eine axiale Relativbewegung des Innenstempels innerhalb des Hohlzylinders in Richtung der zweiten Stoßkante geklappt und gegen eine Innenseite der Hülsenwandung Mantelfläche gedrückt wird.
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Die axiale Relativbewegung des Innenstempels kann durch eine Drehbewegung des Innenstempels relativ zu der Hülse überlagert sein. Durch diese Drehbewegung zwischen Innenstempel und Hülse werden das Einführen des Innenstempels in die Hülse und der umgeklappte Überstand zuverlässig an die Innenfläche der Hülsenwandung gedrückt, wodurch eine sichere Klebverbindung zwischen Hülsenwandung und umgeklappten Überstand möglich ist.
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Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- schematisch im Schnitt eine Hülse mit nicht umgeklappten Überständen;
- Figur2
- eine Hülse mit umgeklappten Überständen;
- Figur 3
- einen Materialabschnitt zur Abdeckung einer Stoßkante der Hülse der Figur 1;
- Figur 4
- schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bearbeitung der Hülse mit Hohlzylinder und Innenstempel in einer Explosionsdarstellung;
- Figur 5
- die Vorrichtung der Figur 4 in zwei verschiedenen Stellungen des Hohlzylinders (Figuren 5A und 5B);
- Figur 6
- einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5A; und
- Figur 7
- ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Hülse 10, die als Wickelhülse aus einem Papiermaterial gefertigt ist und als zylinderförmiger Kartuschenkörper einer Kartusche verwendet werden kann. In dem Kartuschenkörper kann ein Folienbeutel angeordnet sein, in dem sich ein viskoses Material wie Silikon, Acryl oder Klebstoff befindet. Durch eine allseits bekannte Kartuschenpistole lässt sich das viskose Material aus dem zuvor geöffneten Folienbeutel bzw. aus dem Kartuschenkörper ausdosieren.
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Die Hülse 10 weist eine erste stirnseitige Stoßkante 11 und eine zweite stirnseitige Stoßkante 12 auf. Zwischen der ersten Stoßkante 11 und der zweiten Stoßkante 12 erstreckt sich eine Hülsenwandung 13 aus Pappe/Karton. Im Bereich der ersten Stoßkante 11 liegt an einer Außenfläche 14 der Hülsenwandung 13 ein Materialabschnitt 20 aus Papier an. Insbesondere liegt der Materialabschnitt 20 mit einem Bereich 21 an der Außenfläche 14 an, wobei zwischen dem Bereich 21 und der Außenfläche 14 eine nicht dargestellte Klebstoffschicht vorgesehen ist. Neben dem Bereich 21 weist der Materialabschnitt 20 auch einen Überstand 22 auf, der in dem in Figur 1 gezeigten Zustand über die erste Stoßkante 11 hinausragt. Figur 2 zeigt den Überstand 22 in einem umgeklappten Zustand (Endzustand), in dem der Überstand 22 an einer Innenfläche 15 der Hülsenwandung 13 durch einen Klebstoff fixiert anliegt. Im Bereich der zweiten Stoßkante 12 ist ein weiterer Materialabschnitt 23 vorgesehen, der identisch zum Materialabschnitt 20 ausgebildet ist. Bereiche/Bauteile/Details von dem Materialabschnitts 23, die zu denen von Materialabschnitt 20 identisch sind, werden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Figur 3 zeigt den Materialabschnitt 20 in abgewickelter Form. Der Materialabschnitt 20 ist streifenförmig und weist einen Überlappungsbereich 24 auf, in dem die beiden kurzseitigen Enden des Materialabschnitts 20 sich im an der Hülse 10 angelegten Zustand überlappen. Aus Figur 3 geht hervor, dass der Überstand sich aus einem ersten Überstandsbereich 22a und einen zweiten Überstandsbereich 22b zusammensetzt. Im angelegten und umgeklappten Zustand des Materialabschnitts 20 deckt dabei der Überstandsbereich 22a die Stoßkante 11 ab, während der Überstandsbereich 22b an der Innenfläche 15 der Hülsenwandung 13 anliegt.
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Bei den hier dargestellten Materialabschnitten 20, 30 handelt es sich nur um schmale Streifen. Es ist auch möglich, dass nur ein einzelner Materialabschnitt vorgesehen ist, der sich über die gesamte Länge der Hülse 10 erstreckt und entsprechend über die Stoßkanten 11, 12 jeweils hinausragt. Auf dem Materialabschnitt können Produktinformationen oder dergleichen aufgedruckt sein.
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Figur 4 zeigt eine Vorrichtung 30, durch die der Überstand 22 umgeklappt werden kann, also von dem in Figur 1 gezeigten Zustand in den in Figur 2 gezeigten (End-)Zustand überführt werden kann. Die Vorrichtung 30 weist einen Hohlzylinder 31 und einen Innenstempel 32 auf. Ein Innendurchmesser 33 des Hohlzylinders 31 und ein Außendurchmesser 34 des Innenstempels 32 sind so bemessen, dass der Innenstempel 32 in den Hohlzylinder 32 hineinfahren kann und nur ein kleiner Spalt verbleibt (beispielsweise kleiner als 1 mm). Der Außendurchmesser des Innenstempels kann 40 bis 50 mm, vorzugsweise 43 bis 47 mm betragen. Figur 5 zeigt zwei unterschiedliche axiale Positionen des Hohlzylinders 31. Gemäß Figur 5B (linke Seite) befindet sich praktisch der gesamte Innenstempel 32 innerhalb des Hohlzylinders 31
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In Figur 5 ist auch ein Teil der Hülse 10 mit der ersten Stoßkante 11 und dem Materialabschnitt 20 gezeigt. Der Hohlzylinder 31 weist einen trichterförmigen Öffnungsbereich 35 auf, in den die Hülse 10 mit der ersten Stoßkante 11 axial entlang der Richtung 36 eingeführt werden kann. Die Stoßkante 11 setzt dabei auf dem trichterförmigen Öffnungsbereich 35 auf, wobei der Überstand 22 radial nach innen gelenkt oder geknickt wird. Wird nun der Hohlzylinder 31 weiter in Richtung 36 bewegt und somit der Hohlzylinder 31 in der Darstellung der Figur 5 nach unten gedrückt, kommt der nach innen gerichtete Überstand 22 mit dem Innenstempel 32 in Kontakt. Insbesondere wird der Überstand 22 durch eine umlaufende Außenkante 37 des Innenstempels 32 in Richtung der zweiten Stoßkante 12 geklappt und gegen die Innenfläche 15 der Hülsenwandung 14 gedrückt. In der in Figur 5B gezeigten Position der Hülse 10 ragt der Innenstempel 32 mit seinem oberen Bereich in die Hülse 10 hinein. Dabei stehen sich die Außenkante 37 des Innenstempels und die Innenfläche 15 der Hülsenwandung gegenüber. Zwischen Außenkante 37 und Innenfläche 15 befindet sich der umgeklappte Überstand 22 bzw. der zweite Überstandsbereich 22b.
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Der Innenstempel 32 weist einen Stempelboden 38 auf, in dem einer Vertiefungskontur 39 eingeformt ist. Die Vertiefungskontur 39 vereinfacht dabei das Umlenken bzw. Umknicken des Überstands 22.
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Wie aus der Zusammenschau der Figuren 4 bis 6 deutlich wird, sind drei Schraubenfedern 40 vorgesehen, die sich einerseits an dem Hohlzylinder 31 und andererseits an einem Sockel 41 abstützen, der fest mit dem Innenstempel 32 verbunden ist. Beim Herunterdrücken des Hohlzylinders 31 werden die Schraubenfedern 30 zusammengedrückt. Wenn nach erfolgtem Umklappen des Überstands 22 und Andrücken des Überstands 22 an die Innenfläche die Hülse 10 aus dem Öffnungsbereich 35 entnommen wird, sorgen die gespannten Schraubenfedern 30 dafür, dass der Hohlzylinder 31 wieder in seine Ausgangslage gemäß Figur 5A bewegt wird. In dieser Ausgangslage ist die Vorrichtung 30 bereit, bei einer neuen Hülse den Überstand umzulenken, in Richtung der anderen Stoßkante umzuklappen und an die Innenfläche der Hülse zu drücken.
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Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung 30. In einer Mantelfläche 42 des Innenstempels 32 ist eine Nut oder Kulisse 43 eingeformt, die zur Aufnahme eines nach innen gerichteten Zapfen 44 in dem Hohlzylinder 31 dient. Beim Herunterfahren des Hohlzylinders 31 wird bedingt durch das Zusammenwirken von Zapfen 44 und Kulisse 43 der Innenstempel 32 leicht verdreht. Durch diese Drehung wird das Umklappen des Überstands 22 vereinfacht und das Andrücken des umgeklappten Überstands an die Innenfläche 15 verstärkt. Damit sich der Innenstempel 32 relativ zum Sockel 41 und damit auch relativ zum Hohlzylinder 31 und der Hülse 10 verdrehen kann, ist eine Drehlagerung zwischen Innenstempel 32 und Sockel 41 vorgesehen. Die Drehlagerung wird schematisch durch Kugeln 45 eines hier nicht weiter dargestellten Kugellagers angedeutet.
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Aber auch beim Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6 kann eine gewisse relative Verdrehung zwischen Innenstempel 32 und Hohlzylinder 31 alleine dadurch stattfinden, dass die Schraubenfeder 40 beim Zusammendrücken von Hohlzylinder 31 und Innenstempel 32 seitlich leicht wegknicken können.
Bezugszeichenliste
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- 10
- Hülse
- 11
- erste Stoßkante
- 12
- zweite Stoßkante
- 13
- Hülsenwandung
- 14
- Außenfläche
- 15
- Innenfläche
- 20
- Materialabschnitt
- 21
- Bereich
- 22
- Überstand (22a, 22b)
- 23
- weiterer Materialabschnitt
- 24
- Überlappungsbereich
- 30
- Vorrichtung
- 31
- Hohlzylinder
- 32
- Innenstempel
- 33
- Innendurchmesser
- 34
- Außendurchmesser
- 35
- Öffnungsbereich
- 36
- Pfeil (Richtung)
- 37
- Außenkante
- 38
- Stempelboden
- 39
- Vertiefungskontur
- 40
- Schraubenfeder
- 41
- Sockel
- 42
- Mantelfläche
- 43
- Nut / Kulisse
- 44
- Zapfen
- 45
- Kugel