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Vorrichtung zur Eckenverriegelung beim Aufrichten einer Faltschachtel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eckenverriegelung beim Aufrichten einer
Faltschachtel durch einen in einen Schacht eingeführten Stempel mit an der Schachtwand
fest angeordneten, sich vom Schachteingang aus nach unten erstreckenden und mit
entsprechenden Ansatzleisten am Stempel zusammenwirkenden Gleitflächen zum Einführen
der an den Schließklappen angeordneten Zungen in die Verriegelungsschlitze der entsprechenden
Seitenwände.
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Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die an den Schließklappen
angeordneten Zungen in die Verriegelungsschlitze der entsprechenden Seitenwände
beim Aufrichten der Faltschachtel eingeschoben werden, ohne daß am Stempel oder
an der Schachtwand bewegliche Teile vorgesehen sind, die beim Einführen des Stempels
in den Schacht betätigt werden und den Verriegelungsvorgang bewirken. Mit solchen
Vorrichtungen können aber nur solche Schachteln hergestellt werden, bei denen die
an den Schließklappen angeordneten Zungen keine umfaltbaren Sperrzungen aufweisen,
die das Lösen der Eckenverriegelung verhindern. Es sind aber auch Vorrichtungen
zum Aufrichten von mit umfaltbaren Sperrzungen versehenen Schachteln bekannt, bei
denen jedoch bewegliche Finger im Faltschacht vorgesehen sind, die in besonderer
Weise belegt werden müssen, um die Eckenverriegelung zu erzielen. Solche beweglichen
Teile sind aber sehr störanfällig. Außerdem wird bei diesen Vorrichtungen das Umfalten
der Sperrzungen erst nach dem Einschieben der Zungen in die Verriegelungsschlitze
durch Umfalten des Schachteldeckels oder einer Deckellasche bewirkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die weder
am Stempel noch an der Schachtwand bewegliche Teile aufweist und die Sperrzungen
bereits vor dem Einführen in die Verriegelungsschlitze um 180° umfaltet, so daß
sie nach dem Einführen ein Herausziehen der Zungen aus den Verriegelungsschlitzen
einwandfrei verhindern.
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Die Erfindung besteht darin, daß zum Aufrichten von mit umfaltbaren
Sperrzungen versehenen Schachteln die Gleitflächen hakenförmig ausgebildet und ihre
Hakenzungen nach unten gerichtet sind, und daß die zu den Schachtwänden weisenden
Zungenränder das geschwungen auslaufende Ende von Bogen einer die Zunge tragenden
Platte bilden, wobei die Bogen, von den Schachtecken ausgehend, konkav zu den Hakenzungen
als Führung für die die Sperrzungen tragenden Schließklappen verlaufen.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß am Stempel und am Schacht
bewegliche Teile nicht erforderlich sind. Das Umfalten der Sperrzungen wird durch
die Hakenzungen bewirkt, wenn die Schließklappen von den bogenförmigen Rändern der
die Hakenzungen tragenden Platten in die Stellung umgelegt werden, aus der sie in
die Verriegelungsschlitze eintreten.
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Bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Vorrichtungen ist es vorteilhaft,
unterhalb der die Zungen tragenden Platten Ansatzplatten anzuordnen, die mit unterhalb
der Zungen nach unten in den Schacht abgerundet sich erstreckenden Ansätzen versehen
sind.
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Die die Zungen tragende Platte besteht vorteilhaft aus zwei Teilen
mit je einer Zunge und je einem Bogen, die verstellbar an der Ansatzplatte befestigt
sind. Durch Änderung des Abstandes der beiden Plattenteile kann eine Anpassung an
verschiedene Faltschachtelgrößen erfolgen.
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Die an gegenüberliegenden Seiten der oberen Schachtöffnung angeordneten,
die Zungen tragenden Platten sind vorteilhaft im Abstand voneinander verstellbar
zwischen Schienen befestigt, die entlang der Schachtöffnung Faltkanten bilden. Durch
Änderung des Abstandes der die Zungen tragenden Platten kann die Anpassung an verschiedene
Schachtelgrößen erfolgen.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise und
schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine räumliche Darstellung des Inneren
der Faltmaschine, F i g. 2 eine Draufsicht auf den Zuschnitt,
F
i g. 3 eine räumliche Darstellung des gefalteten Kartons bzw. der Faltschachtel,
F i g. 4 eine räumliche Darstellung der Matrize, F i g. 5 eine räumliche Darstellung
der Ansatzplatte, F i g. 6 eine räumliche Darstellung der Hakenplatte, F i g. 7
eine Seitenansicht des Endes einer Rollenkombination, F i g. 8 einen Schnitt nach
Linie 8-8 in F i g. 4, F i g. 9 eine räumliche Darstellung eines Endstückes mit
unterteilter Hakenplatte, F i g. 10 eine räumliche Darstellung einer Hakenplatte
mit einem Haken, F i g. 11 eine räumliche Darstellung einer Ecke der Matrize während
der Bildung einer Kartonecke, F i g. 12 einen Schnitt durch die Matrize während
der Faltung eines Kartons, F i g. 13 einen Schnitt wie in F i g. 12, jedoch nach
der Faltung des Kartons, F i g. 14 eine räumliche Darstellung einer Matrize anderer
Ausführungsform, F i g. 15 eine räumliche Darstellung eines Endstückes der Matrize
gemäß F i g. 14, F i g. 16 einen Schnitt nach Linie 16-16 in F i g. 14.
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Eine Formvorrichtung, die aus einem Stempel 25
und einer Matrize
26 bzw. einem Faltschacht besteht, ist in einer Kartonfaltmaschine 27 untergebracht
und dient dazu, Zuschnitte 28 zu Kartons 29 zu falten.
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Der Stempel 25 hat glatte Seitenwände 30 und Stirnwände 31, gegen
die die Seitenwände und die Stirnwände des Kartons gefaltet werden. Die Stirnwände
31 des Stempels sind mit etwa in der Mitte angebrachten Ansatzleisten 32 versehen,
die durch entsprechende Führungswege oder Aussparungen in der Matrize hindurchgeführt
werden.
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Der Stempel 25 ist mit einem Kopf 33 versehen, der einstellbar an
einer Querstange 34 befestigt ist und zur Öffnung der Matrize ausgerichtet werden
kann. Die Enden der Querstange 34 sind an auf senkrechten Führungsstangen 36 verschiebbaren
Konsolen 35 befestigt. Die Führungsstangen 36 sind in der Faltmaschine angebracht.
Verbindungsstangen 37 greifen an den Konsolen an und dienen zum Antrieb der Konsolen
und damit des Stempels 25, so daß dieser eine Abwärts- und Aufwärtsbewegung ausführt.
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Die Art der Abstützung der Matrize hängt von der Art der Kartonformmaschine
ab. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Matrize 26 auf Querstangen 38 befestigt,
die wiederum auf Teilen 39 eines im Gestell der Faltmaschine befestigten Rahmens
40 abgestützt sind.
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Die Matrize 26 weist zwei gleiche Endstücke 41 und 42 auf, die durch
Seitenstücke 43 und 44 miteinander verbunden sind. Jedes Endstück 41 oder 42 besteht
aus einer Ansatzplatte 45, deren Seitenteile 46 und 47 auf den Seitenstücken
43 und 44 befestigt sind. Vom inneren Rand 50 einer jeden Ansatzplatte 45
ragen zwei Ansätze 48 und 49 senkrecht nach unten und bilden zwischen sich eine
Bahn für eine Ansatzleiste 32 des Stempels 25, wenn dieser in die Öffnung der Matrize
hineingeführt oder aus ihr zurückgeführt wird. Die Ansätze 48 und 49 erstrecken
sich vom Innenrand 50 der Ansatzplatte zunächst im Bogen nach unten und anschließend
senkrecht nach unten. Jedes Endstück 41 und 42 ist außerdem mit einer Hakenplatte
52 versehen, die eine glatte obere Fläche 53 und untere Fläche aufweist. Die Seitenränder
54 und der hintere Rand 55 der Hakenplatte sind gerade. Ihr vorderer Rand verläuft
von den Seitenrändern 54 aus in einer nach innen gebogenen Kurve 58 und in einer
anschließenden stärker gekrümmten Kurve 59 und endet in je einem Haken 60 bzw. in
einer Hakenzunge, die mit der Hakenplatte aus einem Stück besteht und nach unten
gerichtet ist.
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Zwischen den beiden Haken 60 einer jeden Hakenplatte verläuft der
vordere Rand 61 der Hakenplatte gerade (s. F i g. 6). Die Hakenplatten sind abnehmbar
auf den Ansatzplatten 45 befestigt.
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Plattenstreifen 63 und 64 sind zu beiden Seiten der Hakenplatten 52
auf den Seitenteilen 46 und 47 der Ansatzplatten 45 befestigt. Ihre Oberflächen
bilden eine gemeinsame Ebene mit den Oberflächen der Hakenplatten. Ihre mittleren
Teile begrenzen die Öffnung der Matrize, und ihre inneren Ränder bilden Faltkanten
66 und 67, durch die die Umfaltung der vorderen und der hinteren Seitenwandteile
des Zuschnitts bewirkt wird.
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Die Ansätze 48 und 49 der Ansatzplatten 45 dienen außerdem zur Halterung
einer Kartonauswerfvorrichtung, die dafür sorgt, daß die fertigen Kartons unverzüglich
aus der Vorrichtung ausgeworfen werden. Dadurch wird eine Unterbrechung der Produktion
verhindert, die durch Festklemmen von fertigen Kartons beim Verlassen der Öffnung
der Matrize verursacht werden könnte. Außerdem verbessert die Auswerfvorrichtung
die Herstellung von Kartons von besonders großer Höhe.
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Die Auswerfvorriehtung besteht aus mehreren Rollen, die drehbar oder
in anderer Weise in den Ansätzen 48 und 49 gehalten sind. Sie kommen mit der vorderen
und der hinteren Seitenwand des Kartons in Eingriff, wenn diese aufgerichtet werden.
Die Rollen stehen unter Federspannung, um ein schnelles Erfassen und Loslassen des
Kartons durch die unter Federspannung stehende Rolle zu erreichen.
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Die dargestellte Auswerfvorrichtung besteht aus zwei Rollenkombinationen,
die sich parallel zueinander erstrecken. Jede Rollenkombination besteht aus einer
Kartonwandführungsrolle 68, einer Zwischenrolle 69 und einer unter Federspannung
gehaltenen Rolle 70.
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An jedem Ende einer Rollenkombination ist eine Blattfeder 71 vorgesehen,
deren oberes Ende die Führungsrolle 68 teilweise umfaßt, unter Spannung an der Zwischenrolle
69 vorbeigeführt ist und mit ihrem unteren Ende die Rolle 70 teilweise umfaßt. Die
Blattfedern sind durch die Zwischenrolle 69 auf die Mitte der Matrize zu durchgebogen,
so daß die beweglich gelagerten Rollen 70 durch die Federn 71 unter Spannung gegen
den Karton drücken, wenn dieser die Öffnung der Matrize nach unten verläßt.
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Die Form- und Faltvorrichtung kann geändert werden, wenn es die Größe
und die Form des herzustellenden Kartons erfordert. Die in der Zeichnung dargestellte
Vorrichtung ermöglicht die Bildung eines Kartons, wie er in F i g. 3 dargestellt
ist. Dieser Karton wird aus einem Zuschnitt 28 gemäß F i g. 2 hergestellt, der aus
einem Bodenteil 73, Seitenwänden 74 und 75 und Stirnwänden 76 und 77 sowie einem
Deckel 78 besteht. Die Seitenwände 74 und 75 sind um Schließklappen 79 und
80 verlängert, an die
Einsteckenden 81 angeschnitten sind,
deren Höhe geringer ist als die der Seitenwände 74 und 75 und an deren untere Enden
sich über Faltlinien 83 je eine Sperrzunge 82 anschließt. Um die Faltlinie 83 können
die Sperrzungen 82 um 180° nach innen umgefaltet werden, so daß sie an der Innenseite
der Einsteckenden 81 anliegen.
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Die Stirnwände 76 und 77 sind am oberen Rand um abwinkelbare Randstreifen
84 verlängert und sind im oberen Teil mit senkrechten Schlitzen 85 und 86 im Abstand
von den senkrechten Rändern der Stirnwände versehen. Die unteren Enden der Schlitze
85 und 86 haben einen beträchtlichen Abstand von den die Stirnwände 76 und 77 mit
dem Boden 73 verbindenden Faltlinien. Ihre oberen Enden 87 sind rechtwinklig abgebogen
und laufen in die Faltlinien der Randstreifen 84 aus, damit sie die abgeschrägten
Ecken 88 der Einsteckenden 81 aufnehmen können.
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Die Länge der Schlitze 85 und 86 ist geringer als die Höhe der Einsteckenden
81 mit den nicht umgefalteten Sperrzungen 82. Demzufolge müssen die Sperrzungen
umgefaltet werden, damit die Einsteckenden 81 der Schließklappen
79 und 80 in die Schlitze eingesteckt werden können.
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Wenn die Stirnwände 76 und 77 und die Seitenwände 74 und 75 des Kartons
miteinander verriegelt werden sollen, so müssen die Schließklappen 79 und
80 im rechten Winkel zu den Seitenwänden 74 und 75 abgebogen und die Sperrzungen
82 um 180° umgefaltet werden, so daß sie an den Schließklappen 79 und 80 anliegen.
Die Stirnwände 76 und 77 werden um 90° gegenüber dem Boden 73 abgewinkelt, so daß
sich die Schlitze 85 und 86 in der senkrechten Lage befinden, in der sie die Einsteckenden
81 mit den Sperrzungen 82 aufnehmen können, wodurch dann die Ecken 89 des Kartons
gebildet werden.
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Die Einsteckenden 81 der abgewinkelten Schließklappen 79 und 80 werden
durch die oberen umgebogenen Enden 87 der Schlitze 85 und 86 hindurchgeschoben,
wenn die Wände in die senkrechte Stellung gebracht werden, wobei die Schließklappen
nach innen in eine senkrechte Stellung zu den senkrechten Seitenwänden 74 und 75
gebracht werden, so daß die Einsteckenden 81 und die umgefalteten Sperrzungen 82
durch die Schlitze hindurchdringen und zur Anlage an den Innenflächen der Stirnwände
76 und 77 kommen können. Nach dem Einschieben der Einsteckenden richten sich die
Sperrzungen 82 wieder auf und erstrecken sich über die unteren Enden der Schlitze
hinaus. Auf diese Weise ist eine Verriegelung der Seiten- und Stirnwände des Kartons
erreicht.
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Die Hakenplatten können auch mehrteilig ausgebildet werden, wenn die
Größe und Form des Zuschnittes eine Verstellung der Haken erforderlich macht.
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In F i g. 9 ist ein Endstück einer Matrize mit mehrteiliger Hakenplatte
dargestellt. Auf der Ansatzplatte 93 sind zwei Hakenplatten 90 und 91 verstellbar
befestigt, die je nur einen Haken 99 aufweisen und durch eine Zwischenplatte 92
getrennt sind. Die drei Teile 90, 91 und 92 haben zusammen praktisch die gleiche
Form wie die Hakenplatte gemäß F i g. 6.
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Jede Hakenplatte 90 und 91 hat eine glatte Oberseite und Unterseite
94, gerade Seitenränder 95 und einen geraden hinteren Rand 96. Der Vorderrand 97,
98 jeder Hakenplatte erstreckt sich wiederum vom Seitenrand 95 bis zum Haken 99
in einer sich allmählich verstärkenden Krümmung. Der Haken 99 ist nach unten abgewinkelt
und bildet mit der Oberseite der Hakenplatte eine Ecke 100.
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Die zwischen den Hakenplatten 90 und 91 auf der Ansatzplatte 93 befestigte
Zwischenplatte 92 hat rechteckige Form und eine mit der Oberseite der Hakenplatten
bündige Oberseite. Die Hakenplatten 90 und 91 sind auf der Ansatzplatte 93 drehbar
angebracht und haben bogenförmige Schlitze 101, durch die hindurch sie mit Schrauben
102 auf der Ansatzplatte 93 in der gewünschten Lage festgesetzt werden können.
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Die Verwendung einer geteilten Hakenplatte gemäß F i g. 9 ermöglicht
auch das Falten von Kartons, die an jedem Ende nur eine einzige Schließklappe aufweisen.
In einem solchen Fall hat jedes Endstück der Matrize nur eine Hakenplatte gemäß
F i g. 10 mit einem einzigen Haken, die auf einer Ansatzplatte mit einem einzigen
Ansatz befestigt ist.
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Die Hakenplatten können auch so angeordnet werden, daß sie statt mit
den Stirnwänden des Kartons mit den Ecken oder Seiten desselben in Eingriff kommen,
sofern es die Form des Zuschnittes erforderlich macht.
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In den F i g. 14 bis 16 ist eine Matrize dargestellt, die es ermöglicht,
Kartons verschiedener Länge herzustellen, ohne daß die Matrize ausgewechselt werden
muß.
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Die Endstücke 103 und 104 sind wie die Endstücke 41 und 42 in F i
g. 4 ausgebildet. Jedoch sind die Rollenkombinationen 105 insofern abweichend von
der vorher beschriebenen Ausführungsform, als sie sich nicht über die Länge der
Matrize erstrecken, sondern nur von den Ansätzen der Ansatzplatten sich ein bestimmtes
Stück zur Mitte der Matrize hin erstrecken und demzufolge nur die Enden der Seitenwände
des Kartons erfassen.
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An der Unterseite eines jeden Endstücks 103 und 104 ist eine
Querstange 106 befestigt, die über die Seitenränder des Endstückes herausragt und
mit ihren Enden zwischen übereinanderliegende Schienen 107 und 108 faßt. Die Querstangen
106 mit ihren Endstücken 103 und 104 können daher zwischen den Schienen
verschoben und an beliebiger Stelle befestigt werden, so daß die Länge der Öffnung
der Matrize verstellbar ist.
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Die Schienen 108 sind bündig mit den Oberflächen der Hakenplatte,
und ihre inneren Ränder bilden Faltenkanten 109 der Matrize. Die Schienen sind abnehmbar
auf einem Stützrahmen in der Kartonfaltmaschine befestigt.
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Es kann vorkommen, daß die Sperrzungen mit den mit ihnen zusammenhängenden
Schließklappen nicht zur rechten Zeit umgebogen werden und demzufolge nicht mit
den Haken der Hakenplatten in Eingriff kommen. Die Folge davon ist dann, daß der
Karton unvollständig zusammengesetzt und der Zuschnitt verletzt wird.
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Die Gründe hierfür können verschieden sein. So können beispielsweise
die Faltlinien 83 zwischen den Sperrzungen 82 und den Einsteckenden 81 der Schließklappen
79 und 80 unzulänglich geritzt oder gerillt sein, so daß die Sperrzungen
durch die Haken der Hakenklappen nicht abgewinkelt werden können.
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Um dies zu vermeiden, können Führungsglieder 110 an der Matrize
derart angebracht werden, daß sie die Sperrzungen der Schließklappen 79 und 80,
wenn
diese nicht rechtzeitig umgefaltet worden sind, Umfalten und so ermöglichen, daß
sie in die Schlitze 84 und 85 der Stirnwände 76 und 77 eingeschoben werden.
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Soll ein Karton gefaltet werden, so wird der Zuschnitt flach über
die Öffnung der Matrize gelegt, so daß er zur Stirnfläche des Stempels ausgerichtet
ist. Setzt dann der sich absenkende Stempel 25 auf der Bodenfläche 73 des
Zuschnittes auf, so drückt er den Zuschnitt durch die Öffnung der Matrize, wobei
die Seiten- und Stirnwände des Kartons zum Boden desselben rechtwinklig abgewinkelt
werden. Dabei werden gleichzeitig die Schließklappen mit ihren Einsteckenden und
den Sperrzungen durch die bogenförmigen Vorderkanten der Hakenplatten gefaltet und
mit den Haken der Hakenplatten in Berührung gebracht, die die Sperrzungen Umfalten
und zur Anlage an den Einsteckenden der Schließklappen bringen, so daß die Sperrzungen
durch die Schlitze in den Stirnwänden hindurchgeschoben werden können. Gleichzeitig
biegen die Haken die Stirnwände ein und vergrößern dadurch die Schlitzspalte in
den Stirnwänden, so daß das Einschieben der Einsteckenden mit den Sperrzungen in
die Schlitze erleichtert wird.
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Wenn dann der Stempel seinen Abwärtshub durch die öffnung der Matrize
etwa vollendet hat, sind sämtliche Wände des Kartons nach oben gefaltet, und die
Schließklappen sind im rechten Winkel zu den Seitenwänden und liegen an den Stirnwänden
und ihren Ansatzleisten an. Die umgefalteten Sperrzungen sind durch die Schlitze
der Stirnwände hindurchgeschoben.
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Der Stempel vollendet dann seinen Abwärtshub und wirft den fertigen
Karton aus der öffnung der Matrize aus. Die Sperrzungen sind dann frei und falten
sich an den Innenseiten der Stirnwände des Kartons wieder auf, so daß sie die Ecken
des Kartons verriegeln.