DE3040407C2

DE3040407C2 -

Info

Publication number: DE3040407C2
Application number: DE3040407A
Authority: DE
Inventors: Kay Halmstad Se Wallin
Original assignee: Sprinter System AB
Current assignee: Sprinter System AB
Priority date: 1979-10-30
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1992-11-05
Also published as: IT8012693A0; DE3040407A1; IT1133525B; SE7908988L; ZA806378B; SE433589B; CA1152372A; FR2468459B1; FR2468459A1; US4417882A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufrichten eines Faltschachtel-Vorformlings der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3.

Zur Herstellung des Faltschachtel-Vorformlings ist ein ebener, durch Prägerillen in einen rechteckigen Boden, Längsseitenwände, Stirnseitenwände und Eckfelder unter teilter Faltschachtelzuschnitt vorgesehen,

- dessen die Enden der Stirnseitenwände und der Längs seitenwände verbindende Eckfelder mit je einer mitti gen Prägerille für das Zusammenfalten der beiden Eck feldhälften zu einer dreieckigen, an den Stirnseiten wänden der aufgerichteten Faltschachtel befestigbaren Verstärkungslasche versehen sind,
- dessen Längsseitenwände jeweils mit einem an beiden Enden durch eine Endlasche verlängerten Randstreifen versehen sind,
- und dessen Stirnseitenwände jeweils mit einem an bei den Enden durch die Endlasche verlängerten Randstrei fen versehen sind.

Bei einem Verfahren zum Aufrichten einer Faltschachtel aus einem ebenen, mit einer bei Wärmezufuhr schmelzen den Kunststoffbeschichtung versehenen Faltschachtelzu schnitt ist es an sich bekannt (GB-PS-14 90 301), daß in einem ersten Verfahrensschritt die Längsseitenwände und die Stirnseitenwände aufgerichtet und die Eckfelder unter Bildung dreieckiger, mit den Stirnseitenwänden verbundener Verstärkungslaschen zusammengefaltet werden und daß unter Bildung eines geschlossenen, durch Rand streifen gebildeten Randes die sich an jeder Ecke über lappenden Endlaschen miteinander verbunden werden. Die miteinander zu verbindenden Teile werden dabei durch Wärmezufuhr miteinander verschweißt. Zur Durchführung dieser Verfahrensschritte wird dort der Faltschachtel zuschnitt durch einen Stempel in ein bodenseitig ge schlossenes Formwerkzeug gepreßt und dabei die Seiten wände der Faltschachtel aufgerichtet. Nach dem Zurück ziehen des Stempels muß die Faltschachtel aus dem Form werkzeug herausgehoben und aus dem Bereich des Stempels entfernt werden, bevor der nächste Faltschachtelzu schnitt zugeführt, eingelegt und geformt werden kann. Um dennoch eine ausreichende Taktfrequenz zu erzielen, sind daher mehrere umlaufende, unter den Stempeln ver schiebbare Formwerkzeuge sowie eine außerhalb des Stem pelbereichs angeordnete Vorrichtung zum Entnehmen der Faltschachteln aus den Formwerkzeugen erforderlich. Dieser maschinelle Aufwand wird als nachteilig empfunden.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufrich ten von Faltschachtel-Vorformlingen der eingangs ange gebenen Art zu entwickeln, womit trotz Vereinfachung des Verfahrensablaufs und Verringerung des maschinellen Aufwands höhere Taktzahlen erzielt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die folgenden Ver fahrensschritte vorgeschlagen:

- Die Randstreifen der Längsseitenwände werden im An schluß an den ersten Verfahrensschritt zusammen mit ihren Endlaschen in ihren an den Stirnseitenwänden benachbarten Endbereichen nach außen gefaltet, wäh rend die Randstreifen der Stirnseitenwände in Verlän gerung der Stirnseitenwände aufrecht stehen bleiben;
- sodann werden die Endlaschen der Randstreifen der Längsseitenwände unter Bildung einer teilweise auf gerichteten Faltschachtel aufwärts gebogen, gegen die Endlaschen der Randstreifen der Stirnseitenwände ge preßt und mit diesen verbunden.

Mit diesen Maßnahmen wird ein Vorformling hergestellt, der zwar schon alle Schweißverbindungen aufweist, des sen oberer Rand jedoch noch nicht voll ausgeformt ist. Die Herstellung des Vorformlings als "Zwischenprodukt" hat den Vorteil, daß man trotz des sich noch anschlie ßenden Konfektionierungsschrittes mit einer relativ einfachen maschinellen Ausstattung auskommt. Es wird dadurch nämlich die Verwendung eines offenen Fall schachts ermöglicht, durch den der teilweise aufgerich tete Vorformling hindurchgestoßen werden kann und nicht wieder herausgehoben werden muß, so daß nach Zurückzie hen des Stempels sofort ein neuer Zuschnitt in den Form schacht eingelegt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in einem abschließenden Verfahrensschritt die Randstreifen der Stirnseitenwände der teilweise aufge richteten Faltschachtel zusammen mit den Randstreifen der Längsseitenwände nach außen gebogen und dann an den Seitenwänden nach unten gefaltet werden, so daß die über die Endlaschen miteinander verbundenen Randstrei fen eine aus einer zum Boden der Faltschachtel paralle len Ebene schräg nach unten gerichtete Lage einnehmen, aus der sie beim Loslassen aufgrund der Eigenelastizi tät des Faltschachtelmaterials unter Bildung eines zum Boden parallelen Flanschrandes zurückfedern. Versuche haben gezeigt, daß ein Paar einander gegenüberliegender Randstreifen nahezu parallel zu dem Boden der Falt schachtel verlaufen, während das andere Paar eine ge ringe Neigung nach unten aufweist, so daß die Randstrei fen insgesamt sich in einer Lage befinden, in der sie einen Schachtelrand bilden, an dem ein Deckel leicht angeschweißt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dort sind in schematischer Weise die einzelnen Verfahrensschritte bei der erfindungsgemäßen Aufrichtung einer Faltschachtel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Faltschachtelzuschnitt;

Fig. 2 eine Seitenansicht der aufgerichteten Falt schachtel;

Fig. 3 eine Draufsicht auf zwei Eckbereiche der aufge richteten Faltschachtel;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Unterseite zweier Eck bereiche der aufgerichteten Faltschachtel;

Fig. 5 eine Seitenansicht der aufgerichteten Falt schachtel;

Fig. 6 und 7 eine perspektivische Darstellung eines Eckbereichs der Faltschachtel in zwei aufeinan der folgenden Phasen ihrer Aufrichtung im er sten Werkzeug;

Fig. 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 Werk zeug und der in es eingebrachten Faltschachtel vor dem Niedergang des Stempels,

Fig. 13 einen der Fig. 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 14 die Stirnseitenwände und die Felder 16 die Längs seitenwände bilden. Zwischen den Stirnseitenwänden und den Längsseitenwänden sind in den vier Eckbereichen des Zuschnitts Eckfelder 18 vorgesehen, die durch eine Mittel prägerille in zwei Hälften 18a und 18b geteilt sind, die beim Aufrichten der Faltschachtel gegeneinandergefaltet werden. An die die Stirnseitenwände 14 bildenden Felder grenzt je ein abbiegbarer Randstreifen 20, an die beiden die Längsseitenwände 16 bildenden Felder je ein abbieg barer Randstreifen 22 an.

Da alle vier Eckbereiche des Zuschnitts gleich ausgebildet sind, soll im folgenden lediglich der obere linke Eck bereich 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 eben falls je eine Lasche 26 auf, die durch einen Einschnitt 28 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 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 ausge bildet, 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 Rand streifen 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 heran gebogen 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.

An seiner gegen die Stirnseitenwand 14 gerichteten Außenseite weist der Stempel 32, wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, eine nach unten weisende konkav ausge bildete 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 Ab wärtsbewegung 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 24 gegen die Laschen 26 erfolgt mittels dieser Organe auf höchst einfache Weise, die gegenüber bekannten Formwerk zeugen 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 Falt schachtel einer übermäßigen Knickbeanspruchung unterworfen 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 Ver besserung 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 20 sind dagegen schräg nach oben gerichtet und fluchten im wesentlichen mit den etwas geneigten Stirnseitenwänden 14.

Der in Fig. 10 eingezeichnete Pfeil 44 soll anzeigen, daß die Faltschachtel 42 nunmehr einem zweiten Werkzeug zu geleitet wird, in welchem die Randstreifen der Falt schachtel 42a stark nach unten abgebogen werden. Der Pfeil 46 weist auf die endgültige Gestalt der Falt schachtel 42b, deren Randstreifen wieder zurückgefedert sind, nachdem die Faltschachtel dem zweiten Werkzeug entnommen wurde.

Dieses zweite Werkzeug 50 ist in den Fig. 12 und 13 dar gestellt. 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 dar gestellt 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 Rück stellkraft 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 ver ursacht. Diese Kosten sind insgesamt geringer als die Kosten für die Herstellung eines Werkzeugs, in dem die Verformung eines Zuschnitts bis zur vollständig aufge richteten Faltschachtel erfolgt. Da, wie schon ausge führt wurde, die beiden Werkzeuge gleichzeitig und un abhängig voneinander betätigt werden, ist die Produktions geschwindigkeit eine wesentlich höhere als bei den be kannten, eingangs beschriebenen Vorrichtungen.

Claims

1. Verfahren zum Aufrichten eines Faltschachtel-Vor formlings aus einem ebenen, durch Prägerillen in einen rechteckigen Boden (12), Längsseitenwände (16), Stirnseitenwände (14) und Eckfelder (18) un terteilten Faltschachtelzuschnitt, dessen die Enden der Stirnseitenwände (14) und der Längsseitenwände (16) verbindende Eckfelder (18) mit je einer mitti gen Prägerille für das Zusammenfalten der beiden Eckfeldhälften (18a, 18b) zu einer dreieckigen, an den Stirnseitenwänden (14) der aufgerichteten Falt schachtel befestigbaren Verstärkungslasche (18c) versehen sind, dessen Längsseitenwände (16) jeweils mit einem an beiden Enden durch eine Endlasche (24) verlängerten Randstreifen (22) versehen sind und dessen Stirnseitenwände (14) jeweils mit einem an beiden Enden durch eine Endlasche (26) verlängerten Randstreifen (20) versehen sind, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt die Längsseitenwände (16) und die Stirnseitenwände (14) aufgerichtet und die Eckfelder (18) unter Bildung der dreieckigen Verstärkungslaschen (18c) auf die Stirnseitenwände (14) gefaltet und damit verbunden werden und bei welchem unter Bildung eines geschlossenen, aus den Randstreifen (20, 22) gebildeten, nach außen weisen den Flanschenrandes die sich an jeder Ecke über lappenden Endlaschen (24, 26) miteinander verbunden werden, wobei die miteinander zu verbindenden Be reiche durch Wärmezufuhr miteinander verklebt oder verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Randstreifen (22) der Längsseitenwände (16) im An schluß an den ersten Verfahrensschritt zusammen mit ihren Endlaschen (24) in ihren den Stirnseitenwän den (14) benachbarten Endbereichen nach außen gebo gen werden, während die Randstreifen (20) der Stirn seitenwände aufrecht stehen bleiben, und daß sodann die Endlaschen (24) der Randstreifen (22) der Längs seitenwände (16) unter Bildung einer teilweise auf gerichteten Faltschachtel aufwärtsgebogen, gegen die Endlaschen (26) der Randstreifen (20) der Stirn seitenwände (14) gepreßt und mit diesen verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Rand streifen unter Bildung eines zum Boden etwa paralle len geschlossenen Flanschrandes nach außen gefaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weite ren Verfahrensschritt in einer anderen Station die Randstreifen (20) der Stirnseitenwände (14) der teilweise aufgerichteten Faltschachtel zusammen mit den mittleren Bereichen der Randstreifen (22) der Längsseitenwände (16) nach außen gebogen und dann an den Seitenwänden schräg nach unten gerichtet ge faltet werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem den Faltschachtelzuschnitt durch einen am oberen Ende mit Mitteln zum Auf richten der Längs- und Stirnseitenwände (14, 16) zum Zusammenfalten der Eckfelder (18) und zum Be festigen der dabei gebildeten dreieckigen Verstär kungslaschen (18c) an den Stirnseitenwänden (14) versehenen Formschacht nach unten treibenden Stem pel (32), dadurch gekennzeichnet, daß der die teilweise aufgerichtete Faltschachtel am unteren Ende des Formschachtes ausstoßende Stempel (32) zwei im Abstand voneinander angeordnete, zum Er fassen der Randstreifen (22) der aufgerichteten Längsseitenwände (16) in ihren Endbereichen und zum Nachaußenfalten dieser Endbereiche in Falt schachtellängsrichtung über die Stirnseitenwände (14) hinausragende Stempelteile aufweist, wobei jedes dieser Stempelteile mit einer Schulter (36) zum Erfassen der aufwärts gerichteten Randstreifen (20) der Stirnseitenwände (14) und zur Bildung eines Widerlagers oder einer Abstützung für deren Enden versehen ist, und daß innerhalb des Form schachts in der Bewegungsbahn der Schultern (36) bewegliche, quer zur Faltschachtellängsrichtung federnd abgestützte, beim Durchgang des Stempels (32) entgegen der Federkraft aus dessen Bewegungs bahn verschiebbare Anpreßrollen (38) angeordnet sind, welche die Endlaschen (24) der Randstreifen (22) der Längsseitenwände (16) erfassen, gegen die Endlaschen (26) der Randstreifen (20) der Stirn seitenwände (14) anpressen und mit diesen verkle ben oder verschweißen, sowie die beiden einander überlappenden Endlaschen (24, 26) jeweils gegen die Schultern (36) pressen, so daß bei einer weiteren Bewegung des Stempels (32) die Anpreßrollen (38) aus der Bewegungsbahn der teilweise aufgerichte ten, die stirnseitigen Randstreifen (20) in auf wärtsgerichteter Lage aufweisenden Faltschachtel getrieben werden.