DE3040407A1

DE3040407A1 - Verfahren zum aufrichten einer faltschachtel und vorrichtung zur durchfuehrung des verahrens

Info

Publication number: DE3040407A1
Application number: DE19803040407
Authority: DE
Inventors: Kay Halmstad Wallin
Original assignee: Sprinter System AB
Current assignee: Sprinter System AB
Priority date: 1979-10-30
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE3040407C2; ZA806378B; IT8012693A0; IT1133525B; FR2468459B1; SE433589B; SE7908988L; CA1152372A; FR2468459A1; US4417882A

Description

DR.-ING. EUGEN MAlER DR.» I NG. ECKHARD WOLF

PATENTANWÄLTE

STUTTGART

A 12 478 i - kt - 4 - 24.10.1980

Sprinter System AB

Spikgatan 2

S-30244 Halmstad / Schweden

Verfahren zum Aufrichten einer Faltschachtel und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufrichten einer Faltschachtel, deren Längs- und Stirnseitenwände insgesamt mindestens drei nach außen abgewinkelte, mit einem Deckel zu verbindende Randstreifen aufweist, die an ihren Enden übereinandergreifende und miteinander verbundene Laschen aufweisen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Sofern der Deckel einer solchen Faltschachtel einen Teil des Zuschnitts bildet und über eine Biegekante mit einer Seitenwand verbunden ist, weist diese Faltschachtel nur an den übrigen drei Wänden nach außen abgebogene Randstreifen auf, mit denen der Deckel verbunden wird. Im allgemeinen wird als Deckel jedoch ein gesondertes Teil verwendet, so daß die Faltschachtel an allen Seitenwänden

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nach außen abbiegbare Randstreifen aufweist.

Der Zuschnitt einer solchen Faltschachtel weist zwischen den die Seitenwände bildenden Feldern Eckfelder mit einer Biegerille auf, deren Hälften beim Aufrichten der Faltschachtel gegeneinandergefaltet, an eine Seitenwand herangebogen und mit dieser mittels eines Klebemittels verbunden werden. Auf diese Weise erfährt die Faltschachtel in ihren Eckbereichen eine wesentliche Versteifung.

Das Klebemittel besteht üblicherweise aus einem auf den Zuschnitt aufgebrachten, bei Wärmezufuhr schmelzenden Überzug. Die Wärmezufuhr kann mittels heißer Luft erfolgen, die auf die miteinander zu verbindenden Teile des Zuschnitts geblasen wird, die dann mittels Klemmbacken, Klemmrollen od.dgl. gegeneinandergepreßt werden.

Die mit den bekannten Verfahren aufgerichteten Faltschachteln weisen Randstreifen auf, an deren Enden diese Randstreifen verlängernde Laschen vorgesehen sind, die beim Aufrichten der Faltschachtel übereinander zu liegen kommen und mittels Warme und Druck miteinander verklebt werden.

Die zur Durchführung der bekannten Verfahren dienenden

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Vorrichtungen sind so ausgebildet, daß der gesamte Aufrichtvorgang mittels eines einzigen Werkzeugs durchgeführt werden kann. Hierbei preßt ein Stempel den Zuschnitt in eine Formkammer, wobei die Eckfelder gefaltet, die Seitenwände aufgerichtet und die an die Seitenwände angrenzenden Randstreifen parallel zn der Bodenebene mittels Teilen des Stempels nach außen abgebogen werden. Die Endlaschen im Bereich der Ecken nehmen hierbei eine einander überlappende Lage ein. Die beiden gegeneinandergefalteten Hälften der Eckfelder werden miteinander verklebt und auch die erwärmten endseitigen Laschen werden mittels beweglicher Klemmbacken gegenexnandergepreßt und so miteinander verbunden. Die so geformte Faltschachtel wird nach oben aus der Formkammer entfernt, wobei die Randstreifen mehr oder weniger zurückfedern und häufig eine Lage schräg nach oben einnehmen, deren Ebenen mit der Ebene des Bodens einen Winkel von 20 bis 30 ° bilden.

Solche Vorrichtungen weisen daher einen sehr komplizierten Aufbau auf und sind entsprechend teuer. Es werden insgesamt vier bewegliche Klemmbacken benötigt, um die Teile des Zuschnitts in den Eckbereichen miteinander zu verbinden, was darüber hinaus Steuerungsvörrichtungen für diese Klemmbacken notwendig macht. Auch der Ausheber bzw. Auswerfer benötigt ein entsprechendes Steuerorgan.

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Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtungen ist der, daß die aufgerichtete Faltschachtel nach oben aus der Formkammer ausgehoben werden muß, so daß dieser Aushebebzw. AuswerfVorgang abgewartet werden muß, bis ein neuer Zuschnitt in die Vorrichtung eingelegt werden kann.

Gegenüber diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufrichten von Faltschachteln zu entwickeln, bei dem wesentlich einfachere Vorrichtungen Verwendung finden können und das darüber hinaus einen höheren Ausstoß ermöglicht .

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mittels eines Verfahrens gelöst, wie es im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschrieben ist, und zu dessen Durchführung erfindungsgemäß eine Vorrichtung dient, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentansprüche 2 beschrieben ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in zwei Schritten je in einem besonderen Werkzeug durchgeführt, die daher eine besonders einfache Konstruktion aufweisen. Die Herstellungskosten dieser beiden Werkzeuge sind wesentlich geringer als die Kosten für die Herstellung eines einzigen Werkzeugs, mittels dessen alle Biege-, FaIt- und Klebe-

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vorgänge durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß der erste Verfahrensschritt der teilweisen Aufrichtung der Faltschachtel in einem Formschacht erfolgt, an dessen unterem Ende die teilweise aufgerichtete Faltschachtel aus dem Schacht ausgestoßen wird, so daß nach Zurückziehen des Stempels sofort ein neuer Zuschnitt in den Fortnschacht eingelegt werden kann. Der höhere Ausstoß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch bedingt, daß das zweite, das Aufrichten der Faltschachtel vollendende Werkzeug gleichzeitig in Betrieb ist.

Wie schon ausgeführt wurde, benötigt das erste Werkzeug keine nockengesteuerten Klemmbacken und auch keinen nockengesteuerten Auswerfer.

In dem zweiten Werkzeug können alle Randstreifen gleichzeitig in einer stark abwärts gerichteten Lage gebogen werden, ohne daß die Gefahr eines Einreißens des Zuschnitts besteht. Der Abbiegewinkel der Randstreifen kann so groß gewählt werden, daß, wenn die Faltschachtel der Formkammer entnommen wird, die Randstreifen in eine Lage zurückfedern, deren Ebene nahezu parallel zu der Ebene des Bodens verläuft, mindestens aber mit dieser Ebene einen kleineren Winkel bildet als dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Versuche haben

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gezeigt, daß ein Paar einander gegenüberliegender Randstreifen nahezu parallel zu dem Boden der Faltschachtel verlaufen, während das andere Paar eine geringe Neigung nach unten aufweist, so daß die Randstreifen insgesamt sich in einer Lage befinden, in der sie einen Schaehtel·- rand bilden, an dem ein Deckel leicht angeschweißt werden kann.

In der Zeichnung sind in schematischer Weise die einzelnen Verfahrensschritte bei der erfindungsgemäßen Aufrichtung einer Faltschachtel dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 den Zuschnitt der Faltschachtel,

Fig. 2 eine Seitenansicht der aufgerichteten Faltschachtel,

Fig. 3 eine Draufsicht auf zwei Eckbereiche der aufgerichteten Faltschachtel,-

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Unterseite zweier Eckbereiche der aufgerichteten Faltschachtel,

Fig. 5 eine Stirnseitenansicht der aufgerichteten Faltschachtel,

Fig. 6 und 7 eine perspektivische Darstellung eines Eckbereichs der Faltschachtel in zwei aufeinander folgenden Phasen ihrer Aufrichtung im eraten Werkzeug,

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Pig. 8 eine perspektivische Darstellung der teilweise aufgerichteten Faltschachtel und der auf sie einwirkenden Organe des ersten Werkzeugs,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der teilweise aufgerichteten Faltschachtel im Zeitpunkt der Einwirkung der beiden seitlich angeordneten, in Fig. 8 dargestellten Druckrollen,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der im ersten Werkzeug teilweise aufgerichteten und im zweiten Werkzeug vollständig aufgerichteten Faltschachtel,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des zweiten Werkzeugs und der in dieses Werkzeug einge-* brachten Faltschachtel,

Fig. 12 einen senkrechten Schnitt durch das zweite Werkzeug und der in es eingebrachten Faltschachtel vor dem Niedergang dee Stempels,

Fig. 13 einen der F__ig. 12 entsprechenden senkrechten Schnitt mit dem Stempel in seiner tiefsten Stellung.

Der Zuschnitt 10 ist durch Prägerillen in mehrere Felder aufgeteilt, von denen das Feld 12 den Boden, die Felder die Stirnseitenwände und die Felder 16 die Längsseitenwände bilden. Zwischen den Stirnseitenwänden und den Längsseitenwänden sind in den vier Eckbereichen des

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Zuschnitts Eckfelder 18 vorgesehen, die durch eine Mittelprägerille in zwei Hälften 18a und 18b geteilt sind, die beim Aufrichten der Faltschachtel gegenexnandergefaltet werden. An die die Stirnseitenwände 14 bildenden Felder grenzt je ein äbbiegbarer Randstreifen 20, an die beiden die Längsseitenwände 16 bildenden Felder je ein abbiegbarer Randstreifen 22 an.

Da alle vier Eckbereiche des Zuschnitts gleich ausgebildet sind, soll im folgenden lediglich der obere linke Eckbereich beschrieben werden, der auch in vergrößertem Maßstab in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist.

Die Randstreifen 22 weisen an ihren Enden je eine Lasche 24 auf. Die Randstreifen 20 weisen an ihren Enden ebenfalls je eine Lasche 26 auf, die durch einen Einschnitt von einer mit der Eckfeldhälfte 18a zusammenhängenden Lasche 29 getrennt ist. Die Eckfeldhälfte 18b weist einen breiteren Randstreifen 30 auf.

Die Faltschachtel wird mittels eines Kolbens 32 in einem ersten Werkzeug aufgerichtet, das durch einen unten offenen Formschacht und einen diesem Formschacht angepaßten Stempel gebildet wird.

Das Aufrichten der Seitenwände 14 und 16 sowie das Falten der Eckfelder 18 in dreieckige Versteifungen 18c, die

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an die Stirnseitenwände 14 herangebogen werden, erfolgt in an sich bekannter Weise und braucht daher im einzelnen nicht beschrieben zu werden.

Wenn der Zuschnitt 10 in den Formschacht gepreßt wird, liegen die Seitenwände des Zuschnitts gegen den Stempel an, so daß je zwei einander gegenüberliegende Seitenwände miteinander einen spitzen Winkel bilden. Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist der Stempel 32 so ausgebildet, daß die Randstreifen 22 mit ihren Laschen 24 nach außen abgebogen werden, so daß die Laschen 24 eine im wesentlichen zum Boden 12 parallele Lage einnehmen, während die von dem Stempel nicht beaufschlagten Randstreifen 20 ihre im wesentlichen mit den Seitenwänden 14 fluchtende Lage beibehalten, wie dies in Fig. 6 und 8 dargestellt ist. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Stempels treffen die Laschen 24 auf in den Formschacht, jedoch nicht in die Bewegungsbahn des Stempels 32 hineinragende Stangen 34, so daß die Laschen 24 an die Laschen 26 herangebogen werden.

Der Zuschnitt ist in an sich bekannter Weise mit einem heißschmelzbaren Überzug versehen, der an den miteinander zu verbindenden Stellen unter der Wirkung eines Heißluft-Strahls zum Schmelzen gebracht wird.

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An seiner gegen die Stirnseitenwand 14 gerichteten Außenseite weist der Stempel 32, wie aus den Fig. 6 und ersichtlich ist, eine nach unten weisende konkav ausgebildete Schulter 36 auf, gegen die die Randstreifen 20 und 30 sowie die Laschen 29 und 26, und mit dieser die zuvor an sie herangeklappte Lasche 24 bei weiterer Abwärtsbewegung des Stempels zum Anliegen kommen.

Bei noch weiterer Abwärtsbewegung des Stempels gelangen die vorgenannten Randstreifen und Laschen in den Bereich zweier federnd gelagerter Anpreßrollen 38, unter deren Einwirkung die vorgenannten Randstreifen und Laschen miteinander verbunden werden. Das Anpressen der Laschen gegen die Laschen 26 erfolgt mittels dieser Organe auf höchst einfache Weise, die gegenüber bekannten Formwerkzeugen mit beweglichen Klemmbacken und entsprechenden Steuervorrichtungen wesentlich geringere Kosten verursacht,

Das Heranfalten der Laschen 24 an die Laschen 26 erfolgt um die in den Fig. 6 und 7 strichpunktiert eingezeichnete Linie 40, die im wesentlichen mit der Faltrille 22a fluchtet, um die der Randstreifen 20 nach außen abgebogen wird. Dies bedeutet, daß der Randstreifen 20 zusammen mit den Laschen 24 und 26 nach außen und unten abgebogen werden kann, ohne daß hierbei der Werkstoff der Faltschachtel einer übermäßigen Knickbeanspruchung unterworfen

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und der Gefahr des Einreißens ausgesetzt ist.

Die so teilweise aufgerichtete Faltschachtel wird mittels des Stempels aus dem Formschacht nach unten ausgestoßen. Die Beschickung des Formschachtes mit Zuschnitten und das Ausstoßen der teilweise aufgerichteten Faltschachteln kann kontinuierlich ohne Unterbrechung erfolgen, was gegenüber bekannten Verfahren eine wesentliche Verbesserung der Produktionsbedingungen und eine Steigerung der je Zeiteinheit aufgerichteten Faltschachteln bedeutet.

Bei der in Fig. 10 dargestellten teilweise aufgerichteten Faltschachtel 42 sind die Randstreifen 22 lediglich in ihren Endbereichen nach außen abgebogen, während sie in ihrem mittleren Bereich aufgrund der Elastizität des Werkstoffes nach oben geschwungen sind. Die Randstreifen sind dagegen schräg nach oben gerichtet und fluchten im wesentlichen mit den etwas geneigten Stirnseitenwänden

Der in Fig. 4 eingezeichnete Pfeil 44 soll anzeigen, daß die Faltschachtel 42 nunmehr einem zweiten Werkzeug zugeleitet wird, in welchem die Randstreifen der Faltschachtel 42a stark nach unten abgebogen werden. Der Pfeil 46 weist auf die endgültige Gestalt der Faltschachtel 42b, deren Randstreifen wieder zurückgefedert sind, nachdem die Faltschachtel dem zweiten Werkzeug

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entnommen wurde.

Dieses zweite Werkzeug 50 ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt. Es weist eine die Faltschachtel aufnehmende Formkammer 52 auf, in die die Faltschachtel 42 mittels eines zweiteiligen Stempels 54 gepreßt wird. An den nach oben weisenden freien Randkanten der Wände 52a der Formkammer werden die Randstreifen der Faltschachtel schräg nach unten abgebogen, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. Der untere Teil 54a des Stempels preßt zuerst die Faltschachtel 42 in die Formkammer 52. Daraufhin wird der obere Teil 54b des Stempels entgegen der Rückstellkraft von Federn nach unten gepreßt, wobei die Randstreifen deutlich nach unten abgebogen werden.

Sowohl das erste als auch das zweite Werkzeug weist eine äußerst einfache Konstruktion auf, so daß die Herstellung dieser Werkzeuge nur verhältnismäßig geringe Kosten verursacht. Diese Kosten sind insgesamt geringer als die Kosten für die Herstellung eines Werkzeugs, in dem die Verformung eines Zuschnitts bis zur vollständig aufgerichteten Faltschachtel erfolgt. Da, wie schon ausgeführt wurde» die beiden Werkzeuge gleichzeitig und unabhängig voneinander betätigt werden, ist die Produktionsgeschwindigkeit eine wesentlich höhere als bei den bekannten, eingangs beschriebenen Vorrichtungen.-

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Claims

DR.-ING. EUGEN MAIER DR.-ING. ECKHARD WOLF PATENTANWÄLTE ZUSEi-ASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT DRESDNCR BANl* AQ TELEFON: (0711)34 27 61/2 STUTTiABT Ν«. 1βθυβ3* Telegramme: MENTOR 7 STUTTGART 1, P(SC H EKSTR. 19 *o»T»CM«CK ·τατ. asaoo-7oe A 12 478 i - kt 24.10.1980 Sprinter System AB Spikgatan 2 S-30244 Halmstad / Schweden Verfahren zum Aufrichten einer Faltschachtel und Vorrichtung zur Durchführung dee Verfahrens Patentansprüche

1.j Verfahren zum Aufrichten einer aus einem einzigen Zuschnitt bestehenden Faltschachtel, deren Längs- und Stirnseitenwände insgesamt mindestens drei nach außen abgewinkelte, mit einem Deckel zu verbindende Randstreifen aufweisen, die an ihren Enden übereinandergreifende und miteinander verbundene Laschen aufweisen, gekennzeichnet durch die beiden folgenden, mittels zweier Werkzeuge (32,50) durchzuführender Verfahrensschritte:

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a) ein Stempel des ersten Werkzeugs (32) preßt den Zuschnitt (10) in einen Formschacht, in dem die die abbiegbaren Randstreifen (22 bzw. 20) aufweisenden Längsseitenwände (16) und Stirnseitenwände (14) in ihre endgültige Lage gebracht und in dieser Lage fixiert werden, wobei die Verbindung zweier in einer Ecke der Faltschachtel gelegener, an die Randstreifen (22,20) angrenzender Laschen (24 bzw. 26) dadurch erfolgt, daß nur ein Paar einander gegenüberliegender Randstreifen (22) zusammen mit ihren endseitigen Laschen (24) mittels des Stempels in eine zu dem Boden (12) der Faltschachtel parallele Ebene abgebogen wird, worauf diese Laschen (24) nach oben gebogen und an der Außenseite der Laschen (26) des zweiten Paars der Randstreifen (20) befestigt werden, die zusammen mit den jeweiligen Laschen (26) in den Ebenen der zugehörigen aufgerichteten Seitenwände (14) verbleiben, und der soweit gefaltete Zuschnitt aus dem unten offenen Formschacht gestoßen wird,

b) alle Randstreifen (20,22) werden in einem zweiten Werkzeug (50) mittels einer Stößelplatte (54b) eines Matrizen-Formkastens (52) schräg nach unten abgebogen, worauf die Faltschachtel dem Formkasten entnommen wird und die Randstreifen (20,22) in eine zur Abdeckung mittels eines Deckels geeignete Lage zurückfedern.

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2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem den Zuschnitt in eine Form pressenden Stempel, dadurch gekennzeichnet» daß der Kolben des ersten Werkzeugs (32) so ausgebildet ist, daß nur ein Paar einander gegenüberliegender Randstreifen (22) nach außen abgebogen wird, während die beiden anderen Randstreifen (20) eine im wesentlichen mit den betreffenden Seitenwänden (14) fluchtende Lage beibehalten, und daß an dem Werkzeug Organe (34,38) vorgesehen sind, mittels derer die Laschen (24) der nach außen abgebogenen Randstreifen (22) nach oben gegen die mit den Längsseitenwänden (14) fluchtenden, im wesentlichen nach oben weisenden Laschen (26) herangebogen und mit diesen verklebt oder verschweißt werden, und daß der Stempel (32) so ausgebildet ist, daß er die teilweise aufgerichtete Faltschachtel aus dem Formschacht auszustoßen in der Lage ist.

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