[0001] Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schließen rosettenartig ineinandergreifender
Faltlaschen an der/den Stirnseite(n) einer N-eckigen Faltschachtel.
[0002] Zur Erzeugung von Faltschachteln aus Faltschachtelzuschnitten sind Maschinen bekannt,
bei denen mittels Förderriemen oder sogenannten Faltschwertern die Wandungen des Faltschachtelzuschnittes
gegeneinander aufgestellt werden.
[0003] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit N-eckigen Faltschachteln, beispielsweise
in Pyramidenform, wie sie am Beispiel einer sechseckigen, pyramidenförmigen Faltschachtel
in den Figuren 1-3 dargestellt sind. Die einzelnen Segmente sind dabei identisch aufgebaut
und durch eine entsprechende Rillung bzw. Knicklinien können die stirnseitigen Faltlaschen
derart zusammengelegt werden, daß sie unter gegenseitigem Ineinandergreifen die Stirnseite
vollständig abdecken, sich untereinander blockieren und so einen relativ sicheren
Abschluß gewährleisten.
[0004] Die Abfaltung und das Zusammenstecken der stirnseitigen Faltlaschen wird bisher manuell
vorgenommenn, wobei eine gewisse Fingerfertigkeit und Geschicklichkeit erforderlich
ist. Dennoch bleibt dieser abschließende Verarbeitungsschritt nach Füllung der Faltschachtel
aufwendig und kostenintensiv.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Maschine zu konzipieren, mit der dieser
Verschlußvorgang vollautomatisch vorgenommen werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß N-schaufelartige Faltbügel
in Richtung zur Längs-Mittelachse der ortsfest gehaltenen Faltschachtel gleichzeitig
schwenkbar sind.
[0007] Die Faltbügel sind dabei derart geformt und/oder derart schwenkbar, daß jeweils benachbarte
Faltbügel im wesentlichen während des gesamten Faltvorgangs die Faltlaschen beidseits
einer Faltlinie einschließen und kontinuierlich und im gegenseitigen Eingriff in die
stirnseitige Verschlußebene drücken. Hierbei ist weiterhin eine Haltevorrichtung für
die Faltschachtel vorgesehen, die diese relativ zu den Faltbügeln derart positioniert,
daß die Schwenkebene der Faltbügel im wesentlichen in der Verschlußebene der Faltschachtel
zu liegen kommt.
[0008] Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Maschine sind weiteren Unteransprüchen
entnehmbar. Die zur Frage stehenden Faltschachteln und ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Maschine werden an Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Faltschachtelzuschnitt,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Faltschachtel nach Fig. 1 während des
Verschlußvorgangs der stirnseitigen Faltlaschen,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Faltschachtel nach Fig. 2 mit geschlossenen Faltlaschen,
Fig. 4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Maschine zur Schließung der Faltlaschen,
Fig. 5 eine Aufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 4,
Fig. 6 eine Unteransicht der gemeinsam gehaltenen Faltbügel,
Fig. 7 eine perspektivische Teildarstellung der Anordnung der Faltbügel in ihrem Zusammenwirken
während des Verschließens der stirnseitigen Faltlaschen der Faltschachtel.
[0009] Zur Verdeutlichung der Erfindung soll zunächst anhand der Figuren 1-3 ein Beispiel
einer Faltschachtel erläutert werden, wie sie mit der erfindungsgemäßen Maschine verschlossen
werden soll:
[0010] Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Faltschachtel bzw. einen Faltschachtelzuschnitt
10, der die Form einer sechseckigen Pyramide aufweist. Der Zuschnitt besteht aus sechs
gleichartigen Segmenten, die über ihre Seitenkanten verbunden sind. Ein derartiges
Segment ist in den Figuren 1-3 schraffiert dargestellt. Jedes Segment besteht aus
einem Seitenteil 10A und einer stirnseitigen Faltlasche 10B, die von einer Faltlinie
11 voneinander getrennt sind. Die Faltlasche 10B ihrerseits weist ebenfalls zwei
Abschnitte auf, nämlich eine seitlich angeordnete Zunge 10D und einen dreieckigen
Abschnitt 10D, wobei in der Verlängerung der zur Mitte des Segments zeigenden Begrenzungslinie
der Zunge 10C eine weitere Faltlinie 12 eingebracht, beispielsweise eingestanzt oder
perforiert ist, die den Abschnitt 10D zwischen den Punkten B und C begrenzt. Der Faltschzchtelauschnitt
10 wird in bekannter Weise entlang der die Segmente verbindenden Seitenkanten gefaltet
und beispielsweise mittels einer Klebelasche verklebt, so daß die in Fig. 2 dargestellte
Faltschachtel entsteht. Bei der in Fig. 2 dargestellten Faltschachtel ist bereits
die Art des Verschließens der stirnseitigen Faltlaschen angedeutet. Der Verschlußvorgang
muß so verlaufen, daß die Faltlaschen 10B gleichzeitig derart nach innen gedrückt
werden, daß die Zungen 10C sternförmig ineinandergreifen, so daß sich nach Ende des
Faltvorganges das in Fig. 3 gezeigte Bild ergibt, bei dem benachbarte Faltlaschen
einander übergreifen und so einen stabilen Verschluß ergeben.
[0011] Im folgenden wird nun anhand der Figuren 4-7 die erfindungsgemäße Maschine beschrieben,
die den erwähnten Faltvorgang automatisch ausführen kann:
[0012] Zur Aufnahme der gestrichelt angedeuteten Faltschachtel ist eine Haltevorrichtung
30 vorgesehen, die entsprechend der äußeren Form der Faltschachtel ausgebildet ist,
im dargestellten Ausführungsbeispiel also aus sechs pyramidenförmig einander zugeordneten,
dreieckigen Seitenteilen 31 besteht, so daß eine sichere Halterung der Faltschachtel
gewährleistet ist. Oberhalb dieser Haltevorrichtung 30 ist in einem vertikal verschiebbaren
U-Rahmen 30 eine Ringscheibe 23 gehalten, deren Mittelpunkt in der Längs-Mittelachse
X-X der Faltschachtel bzw. der Haltevorrichtung 30 liegt. In gleichem Abstand von
dieser Längs-Mittelachse X-X sind unterhalb dieser Ringscheibe 23 in gleichem Abstand
voneinander sechs gleichartige, schaufelartig ausgebildete Faltbügel an Zylindern
22 gehalten, die eine Schwenkachse Y-Y bilden, die parallel zur Längs-Mittelachse
der Faltschachtel 10 bzw. der Haltevorrichtung 30 verläuft und senkrecht zur stirnseitigen
Verschlußebene A-A der Faltschachtel. Oberhalb der Ringscheibe 23 sind vier dieser
Zylinder 22 durch den horizontal verlaufenden Teil des U-förmigen Rahmens 30 geführt
und dort festgehalten, so daß die Ringscheibe 23 ortsfest relativ zum Rahmen 30 liegt.
Oberhalb des Rahmens 30 weisen die Zylinder 22 Zahnkränze auf, die untereinander mit
einer Kette verbunden sind. Einer dieser Zylinder ist mit einem Motor 25 versehen,
beispielsweise einem Schrittschaltmotor, so daß bei Betätigung des Motors 25 eine
zwangsgekoppelte, gleichzeitige Bewegung der Faltbügel 20 in Richtung zur Längs-Mittelachse
X-X bzw. zurück hervorgerufen wird. Diese Bewegung bewirkt schließlich das Zuklappen
der stirnseitigen Faltlaschen, wie dies weiter unten noch im einzelnen erläutert wird.
[0013] Die Faltlaschen 20 weisen dazu einen oberen, in Richtung ihrer Schwenkachsen Y-Y
verlaufenden Teil 20A und einen unteren, parallel zur Verschlußebene A-A zeigenden
Teil 20B auf, die kontinuierlich ineinander übergehen. Dabei ist der untere Teil 20B
der Faltbügel 20 etwa in der stirnseitigen Verschlußebene A-A positioniert.
[0014] Werden nun die Faltbügel 20 in Richtung des Pfeiles R (Fig. 6) zur Längs-Mittelachse
X-X hin geschwenkt, so erkennt man aus der Darstellung der Fig. 7, daß die Faltbügel
folgende Wirkungen auf die Faltlaschen 10B ausüben:
[0015] Während der in Fig. 7 mit 20B gekennzeichnete untere Teil eines Faltbügels gleichzeitig
die unter ihm liegende Faltlasche 10B nieder drückt, wirkt seine vordere Stirnseite
auf die Faltlinie 12 (Fig. 1), gleichzeitig drückt zunächst der obere, dann der untere
Teil des benachbarten Faltbügels auf die benachbarte Faltlasche 10B, so daß die Knickung
an der Faltlinie 13 bewirkt wird. Die schaufelartige Formgebung der Faltbügel 20 ist
nun so gewählt, daß dieses beidseitige Festhalten benachbarter Faltlaschen 10B von
benachbarten Faltbügeln 20 während der gesamten Schwenkbewegung erhalten bleibt, wobei
die Faltlaschen umso mehr in Richtung ihrer Verschlußebene A-A gedrückt werden, je
weiter die Faltbügel 20 in Richtung zur Längs-Mittelachse X-X verschwenkt werden.
Wenn dann die Selbstarretierung des stirnseitigen Verschlusses durch das Ineinandergreifen
der Zungen 10C gewährleistet ist, werden die Faltbügel 20 wieder in ihre in Fig.
6 dargestellte Ausgangsposition zurückgeschwenkt und die verschlossene Faltschachtel
kann aus der Haltevorrichtung 30 entnommen werden.
[0016] Die erfindungsgemäße Maschine kann leicht in eine Fertigungsstraße integriert werden,
beispielsweise nach der Abfüllstation für die Faltschachtel; hierbei können auf einem
Förderband eine Anzahl von Haltevorrichtungen 30 unter dem Rahmen 30 taktweise durchgeführt
werden, Sobald sich eine neue Faltschachtel unterhalb der Ringscheibe 23 befindet,
wird dann der Rahmen 30 soweit abgesenkt, bis der untere Teil 20B der Faltbügel in
der gewünschten Verschlußebene A-A zu liegen kommt. Danach werden die Faltbügel verschwenkt
und der Verschluß geschlossen, wie oben beschrieben, wieder zurückgeschwenkt und der
Rahmen 30 wird wieder nach oben verfahren, so daß dann die Haltevorrichtung mit der
verschlossenen Faltschachtel aus dem Rahmen herausgefahren werden kann und somit ein
Arbeitstakt beendet ist.
[0017] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind im oberen Bereich der Seitenteile 31
Unterdrucköffnungen 32 vorgesehen, an die eine Vakuumpumpe angeschlossen werden kann.
Durch Erzeugen eines Unterdrucks während des Faltvorganges können die Seitenteile
10A der Faltschachtel 10 zusätzlich festgehalten werden und somit eine einwandfreie
Faltlinie 11 sichergestellt werden.
[0018] Zur Erreichung dieses Ergebnisses ist es auch möglich, von oben durch die Ringscheibe
23 spreizbare Gegenlagerelemente einzuführen, die die Seitenteile 10A der Faltschachtel
10 während der Bewegung der Faltflügel 20 von innen abstützen.
[0019] Die erfindungsgemäße Maschine arbeitet schnell und zuverlässig und benötigt bei der
oben angedeuteten Automatisierung im Rahmen einer Fertigungsstraße keine zusätzliche
Bedienungskraft.
1. Maschine zum Schließen rosettenartig ineinandergreifender Faltlaschen an der/den
Stirnseite(n) einer N-eckigen Faltschachtel, gekennzeichnet durch N-schaufelartige
Faltbügel (20), die in Richtung zur Längs-Mittelachse (X-X) der ortsfest gehaltenen
Faltschachtel (10) gleichzeitig schwenkbar sind.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltbügel (20) derart
geformt und/oder derart schwenkbar sind, daß jeweils benachbarte Faltbögel im wesentlichen
während des gesamten Faltvorgangs die Faltlaschen (10B) beidseits einer Faltlinie
(13) einschließen und kontinuierlich und im gegenseitigen Eingriff in die stirnseitige
Verschlußebene (A-A) drücken.
3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschwenkung die
Faltbügel (20) an Schwenkachsen (Y-Y) gehalten sind, die auf einem Kreisumfang liegen
und senkrecht zur stirnseitigen Verschlußebene (A-A) verlaufen.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (Y-Y)
von Zylindern (22) gebildt werden, die in einer gemeinsamen Lagerplatte geführt sind,
die vorzugsweise als Ringscheibe (23) ausgeführt ist.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die N-Faltbügel (20) derart
synchron gekoppelt sind, daß bei der Faltbewegung ihre jeweilige Position relativ
zur Längs-Mittelachse (X-X) gleich ist.
6. Maschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (22) Zahnkränze
aufweisen, über die eine extern antreibbare Kette (24) verläuft.
7. Maschine nach Anspruch 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltbügel (20) einen
oberen, in Richtung ihrer Schwenkachse (Y-Y) verlaufenden Teil (20A) aufweisen, der
mit dem zugehörigen Zylinder (22) verbunden ist, einen unteren, parallel zur Verschlußebene
(A-A) zeigenden Teil (20B) und daß der obere Teil (20A) und der untere Teil (20B)
kontinuierlich ineinander übergehen.
8. Maschine nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Faltbügeln (20)
eine Haltevorrichtung (30) für die Faltschachtel (10) zugeordnet ist, die die Faltschachtel
(10) relativ zu den Faltbügeln (20) derart positioniert, daß die Schwenkebene des
unteren Teils (20B) der Faltbügel (20) im wesentlichen in der Verschlußebene (A-A)
der Faltschachtel (10) zu liegen kommt.
9. Maschine nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (30)
N-Seitenteile (31) enthält, die die Seitenwandungen (10A) der Faltschachtel (10) abstützen.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (31) die
Faltschachtel (10) von außen manschettenartig umschließen.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenteilen (31)
Unterdrucköffnungen (32) integriert sind, mit deren Hilfe die Seitenteile (10A) gegen
die Einwirkung der Faltkraft der Faltbügel (20) festgehalten werden und die Knickwirkung
der Knicklinie (11) zwischen Seitenteilen (10A) und Faltlasche (10B) der Faltschachtel
(10) gewährleistet wird.
12. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (30)
und die Faltbügel (20) relativ zueinander in der Längs-Mittelachse (X-X) der Faltschachtel
(10) verschiebbar sind.
13. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung der Seitenteile
(10A) während des Faltvorganges in den oberen Bereich der Faltschachtel (10) einführbar
sind.