Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Packungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Packungen aus Zuschnitten aus Karton, bestehend aus Förder- und Klebstoff-Auftragsorganen für den flachliegenden Zuschnitt sowie aus einem Faltkasten, durch dessen Faltkanal der Zuschnitt mittels eines den zu verpackenden Gegenstand aufnehmenden Stempels unter Bildung einer U-förmigen Hülle in eine Verlängerung des Faltkanals hineingedrückt und die Bodenlaschen durch Faltwerkzeuge umgelegt werden.
Bei Maschinen zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Faltschachteln aus flachliegenden Kartonzuschnitten ist es bereits bekannt, den Zuschnitt sowie die zu verpackenden Gegenstände zusammen mittels eines Stempels durch einen Faltkanal hindurchzustossen, an dessen Ende der Zuschnitt U-förmig um den Gegenstand herumgelegt ist. Zum Einschlagen der beiden stirnseitigen Verschlusslappen dienen bewegungsgesteuerte Stechfalter, während das Umlegen des längsseitigen Lappens ebenfalls ein hin- und hergehender Stechfalter besorgt. Der längste die drei Verschlussteile bedeckende Schliesslappen wird, nachdem er an der Innenseite mit einem Klebstoffauftrag versehen wurde, mittels eines Ausschiebers gegen die Oberkante eines die Packung aufnehmenden Tunnels gedrückt und beim Weiterschieben der Packung flach umgelegt.
Nachdem der Ausschieber in seine Ausgangslage zurückgekehrt ist und eine noch offene Packung sich hinter die bereits geschlossene Packung gesetzt hat, ist ausreichend Zeit zum Anziehen des Klebstoffauftrages vergangen, so dass die fertige Packung durch den auf die neue Packung wirkenden Ausschieber ausgestossen werden kann.
Zum Schliessen der Packung sind bei dieser bekannten Vorrichtung insgesamt drei bewegungsgesteuerte Faltorgane und ein das Ausschieben bewirkendes Transportorgan erforderlich, deren Anordnung in bezug auf Bewegung, Steuerung und Antrieb nicht nur schwierig, aufwendig und störanfällig, sondern auch kostspielig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass allein durch die nacheinander in Tätigkeit tretenden Falt- und Transportorgane die Packleistung erheblich beeinträchtigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Kartonpackungen zu schaffen, die unter Verzicht auf komplizierte und störanfällige Schliesswerkzeuge eine besonders hohe Packleistung ermöglicht.
Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die zum Schliessen der Packung dienenden Faltwerkzeuge aus zwei einander spiegelgleichen, beiderseits der Packung schwenkbar angeordneten Faltgliedern bestehen, die ihrerseits mit einer Vorrichtung zum Ausstossen der Packung vereinigt sind. Jedes der beiden Faltglieder kann im wesentlichen aus zwei zueinander abgesetzten Faltweichen und einer Transportrolle bestehen, wobei die der Schwenkachse benachbarte Faltweiche zum Umlegen der beiden stirnseitigen Endlappen, die entferntere Faltweiche dagegen zum Einschlagen des längsseitigen Endlappens und die auf der Faltweiche sitzende Transportrolle zum Ausschieben der Packung unter gleichzeitigem Umlegen des Decklappens dient.
Das Faltglied der vorliegenden Vorrichtung kann bei einer Schwenkbewegung nacheinander drei verschiedene Aufgaben erfüllen. Dadurch, dass die bisher benötigten vier bewegungsgesteuerten Faltorgane durch nur zwei mehrere Aufgaben erfüllene Faltglieder ersetzt werden, kann neben einem einfachen und robusten Aufbau und einer langen Lebensdauer eine wesentliche Leistungssteigerung erzielt werden. Letztere kann dadurch noch begünstigt werden, dass der zum Schliessen und Ausschieben der Packung von den Faltgliedern benötigte Schwenkweg ! derart bemessen wird, dass die Faltglieder bei jeder Umdrehung eine Packung verschliessen und ausschieben. Während bei den bekannten Vorrichtungen der Verschlussvorgang die Packleistung stets negativ beeinflusst hatte, wird mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung dieser Engpass endgültig beseitigt.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Packungen aus Kartonzuschnitten in Draufsicht;
Fig. 2 den Faltkasten mit den Verschliessorganen in vergrössertem Massstab im Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 bis 6 das Verschliessorgan in verschiedenen Bewegungsphasen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der mit der bedruckten Seite nach oben liegende Zuschnitt 1 aus einem Mittelfeld 1 a, das von den die Höhe der Packung bestimmenden Seitenfeldern 1b eingeschlossen wird. Die längsgehenden Seitenfelder 1b sind ausserdem mit kleinen Zungen lc versehen, die sich gegen die stirnseitigen Felder 1b anlegen und damit zur Verstärkung der Ecken beitragen.
Schliesslich weisen alle Seitenfelder 1b noch je eine Bodenlasche auf, von denen die beiden stirnseitigen Bodenlaschen ld und eine längsseitige Bodenlasche le die gleiche Tiefe haben, während die zweite längsseitige Lasche als Schlusslasche 1f im wesentlichen der Grösse des Mittelfeldes la entspricht. Die durch Umfalten des Zuschnittes 1 hergestellte Verpackung dient zur Aufnahme von zwei nebeneinander liegenden Gegenständen, die aus plastischem Material bestehende und umhüllte Formstücke sein können. Die Vorrichtung ist somit hervorragend geeignet, als letztes Glied einer Verpackungskette einer Packmaschine zur Herstellung von Einzelpackungen unmittelbar nachgeschaltet zu werden.
Die Mittel zur Überführung der flachliegenden und bereits mit Rillinien versehenen Kartonzuschnitte 1 können aus an sich bekannten Greiferzangen, Transportbändern oder auch aus Vorzugswalzen bestehen. So kann der jeweils unterste in einem Stapel liegende Zuschnitt 1 mittels eines mit Saugnäpfchen 2 versehenen Schwenkarmes 3 dem Stapel entnommen und einem taktläufigen Vorzugswalzenpaar 4 übergeben werden.
Von dort gelangt der selbstverständlich korrekt geführte Zuschnitt 1 zwischen ein Förderwalzenpaar 5, bei dem die Welle der unteren Walze seitlich eine schmale Leimscheibe 6 trägt, die an der Umfangsfläche von einem Schöpfrad 7 einen Klebstoffauftrag erhält. Hierdurch erhält der Zuschnitt 1 eine Fassonbeleimung an der Innenfläche der Schlusslasche lf. Von hier aus wird der Zuschnitt 1 mittels eines weiteren Förderwalzenpaares 8 in eine durch Anschläge fixierte Stellung zwischen einem Faltkasten 9 und einem Stempel 10 vorgebracht.
Dabei besteht zwischen der Arbeitsfläche des Stempels 10 und dem immer noch flachliegenden Zuschnitt 1 ein gewisser Abstand, der im wesentlichen durch die Höhe der verpackten Formstücke 11 ausgefüllt wird. Die aus einem plastischen Stoff bestehenden und von Hüllblattfolien umgebenen Formstücke 11 werden vom Abtransport der Dosier- und Packmaschine über eine Zuführrinne 12 direkt in die Kartoniermaschine geleitet, wobei sie paarweise auf die Arbeitsfläche des Stempels 10 geschoben werden. Die Formstücke 11 sind so auf dem Stempel 10 angeordnet, dass ihre beiden Schmalseiten zusammen die Längsseite des Stempels 10 ergeben. Die beiden Längsseiten des Stempels 10 sind durch dünne Stützbleche 13 flankiert, die fest mit dem Stempel 10 verbunden sind und deren Oberkante mit der Oberkante der Formstücke 11 abschliesst.
Ferner besteht noch ein stirnseitiger Anschlag 14 ausserhalb des Stempels 10, durch den der exakte Sitz der Formstücke 11 auf dem Stempel 10 sichergestellt ist. Beim Hochgehen des Stempels 10 nimmt dieser den Zuschnitt 1 mit und schiebt ihn durch den Faltkanal 9a des Faltkastens 9 hindurch. Dabei werden vor dem Umlegen der Seitenfelder 1b nebst Boden- und Schlusslaschen ld, e und f zunächst die Zungen lc durch vier vorstehende Kanten 9b am Faltkasten vorgefaltet, so dass sie sich beim nachfolgenden Umlegen der Seitenfelder 1b von innen gegen diese anlegen.
Die dünnen Stützbleche 13 gewährleisten nicht nur ein scharfkantiges Umlegen der Seitenfelder lb, sondern schützen -auch die Formstücke 11 vor jeglicher Deformierung beim Passieren des Faltkanals 9a. In Verlängerung des Faltkanals 9a befindet sich eine Begrenzungsplatte 15, deren Abstand zur Oberkante des Faltkastens 9 so bemessen ist, dass sowohl die Höhe der Packung als auch die zum Verschliessen derselben dienenden Schliesswerkzeuge darin untergebracht werden können.
Aus einem nicht dargestellten Antrieb ragen zwei senkrecht nach unten gerichtete Wellenstümpfe 16 heraus, die beiderseits der Packungsstirnseiten angeordnet sind. Das untere Ende dieser Wellenstümpfe 16 ist mit je einem Faltglied 17 besetzt. Das Faltglied 17 besteht im wesentlichen aus der auf den Wellenstumpf 16 aufgeschobenen Hülse 17a und einer rechtwinklig dazu abgebogenen flachen Faltplatte 17b, die aus zueinander abgesetzten Faltweichen 17c und 17d und einer Transportrolle 18 besteht. Die sektorförmige Faltweiche 1 7c liegt der Schwenkachse näher als die ballig ausgebildete Faltweiche 17d, die ihrerseits die Transportrolle 18 trägt.
Gemäss Fig. 3 der Zeichnung haben die Faltglieder 17 gerade die Ausgangsstellung erreicht, in der sie mit der Vorderkante ihrer Faltweichen 17c die beiden stirnseitigen Bodenlaschen ld erfassen und im Verlauf der gestrichelt gezeichneten Schwenkbewegung flach gegen die Formstücke 11 umlegen. Mit Beginn dieser Schwenkbewegung werden somit die Formstücke 11 und damit auch die Kartonhülle festgehalten, so dass nunmehr der Stempel 10 mit den Stützblechen 13 nach un- ten abgezogen werden kann, ohne dass die Gefahr einer versehentlichen Mitnahme der P ackungsteile besteht.
Die Position gemäss Fig. 4 zeigt die Faltweichen 1 7c mit der vollen Anlage an der stirnseitigen Bodenlasche ld. Dabei sind bereits die balligen Faltweichen 1 7d bis über die Ecken der längsseitigen Bodenlasche le vorgerückt, so dass letztere bis die gestrichelte Position der rechts dargestellten Faltweiche 1 7d erreicht ist, ebenfalls umgelegt worden ist. Die Arbeit der Faltorgane erfordert eine besondere Fixierung der Packung 20 gegen die : Falt- richtung. Hierzu Idient ein Anschlag 19, der solange die Packung 20 festhält, bis die drei Bodenlaschen 1d und le umgelegt worden sind.
Ist die gestrichelte Stellungge- mäss Fig. 4 rechts erreicht, wird der Anschlag 19 nach unten bewegt, so dass die bereits an der längsseitigen Paketkante anliegenden Transportrollen 18 die Packung 20 über eine Wegstrecke 21 vor sich herschieben können.
In Fig. 6 ist der zu diesem Zweck von den Transportrollen 18 beschriebenen Ilreisbogen und die dabei von der Packung 20 zurückgelegte Wegstrecke 21 deutlich zu erkennen.
Zu Beginn der sogenannten Ausstossbewegung ist die Packung 20 bis auf die Schlusslasche 1f geschlossen.
Die Packung 20 wird in einen aus einer Bodenplatte 22, einer Deckplatte 23 und zwei Seitenwänden begrenzten Ausschubkanal 24 hindurchgeschoben, dessen lichte Weite im wesentlichen dem Längsschnitt der Packung 20 entspricht. Dabei wird die noch nach unten hängende Schlusslasche If durch die Bodenplatte 22 umgelegt, wobei der Klebstoffauftrag sich mit der längsseitigen Bodenlasche 1 e verbindet.
Nachdem die Faltglieder 17 mit der Transportrolle 18 aus dem Bereich des Faltkastens 9 herausgeschwenkt sind, kann - wie Fig. 5 zeigt-der Stempel 10 mit den nächsten beiden Formstücken 11 und einem Zuschnitt 1 den Faltkanal 9a nach oben durchstossen, so dass die Faltorgane mit der zweiten Umdrehung das Verschliessen der nächsten Packung beginnen können. Die auf eine Hochleistung ausgerichtete rationelle Ausnutzung dieser Faltweichen ist nur dadurch möglich, weil sie zu einem einzigen Organ vereinigt sind, welches nur mit einer Bewegung ausgestattet ist.
Device for manufacturing, filling and closing packages
The invention relates to a device for producing, filling and closing packs from blanks made of cardboard, consisting of conveying and adhesive application organs for the flat blank as well as a folding box, through whose folding channel the blank by means of a stamp receiving the object to be packed Pressed into an extension of the folding channel to form a U-shaped shell and the bottom flaps are folded over by folding tools.
In machines for producing, filling and closing folding boxes from flat cardboard blanks, it is already known to push the blank and the objects to be packaged together by means of a stamp through a folding channel, at the end of which the blank is placed around the object in a U-shape. Movement-controlled stinging butterflies are used to fold in the two frontal closure flaps, while the folding of the longitudinal flap is also done by a reciprocating stinging butterfly. The longest closing flap covering the three closure parts is, after it has been provided with an adhesive on the inside, pressed against the upper edge of a tunnel receiving the pack by means of a pusher and flattened when the pack is pushed on.
After the pusher has returned to its starting position and a pack that is still open has been placed behind the pack that has already been closed, sufficient time has passed to apply the adhesive so that the finished pack can be ejected by the pusher acting on the new pack.
To close the pack, a total of three movement-controlled folding members and a pushing-out transport member are required in this known device, the arrangement of which with regard to movement, control and drive is not only difficult, complex and prone to failure, but also expensive. A further disadvantage is that the packing performance is considerably impaired solely by the folding and transport elements that come into operation one after the other.
The invention is based on the object of creating a device for producing, filling and closing cardboard packs, which enables a particularly high packing performance while dispensing with complicated and fault-prone closing tools.
According to the invention, the object is achieved in that the folding tools used to close the pack consist of two mirror-like folding members pivoted on both sides of the pack, which in turn are combined with a device for ejecting the pack. Each of the two folding members can essentially consist of two separate folding switches and a transport roller, the folding switch adjacent to the pivot axis for folding over the two end flaps, the more distant folding switch for folding in the longitudinal end flap and the transport roller sitting on the folding switch for pushing out the package while turning the cover flap at the same time.
The folding member of the present device can perform three different tasks in succession during a pivoting movement. Because the four movement-controlled folding members previously required are replaced by only two folding members that fulfill several tasks, a significant increase in performance can be achieved in addition to a simple and robust construction and a long service life. The latter can be further enhanced by the fact that the pivoting path required for closing and pushing out the pack from the folding members! is dimensioned in such a way that the folding links close and slide out a pack with each rotation. While in the known devices the closing process always had a negative impact on the packing performance, this bottleneck is finally eliminated with the device according to the invention.
The subject of the invention is explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment, namely show:
1 shows a device for producing, filling and closing packs from cardboard blanks in a plan view;
FIG. 2 shows the folding box with the closing elements on an enlarged scale in a longitudinal section along the line II-II in FIG. 1;
3 to 6 the closing element in different phases of movement.
In the present exemplary embodiment, the blank 1 lying with the printed side upward consists of a central field 1 a which is enclosed by the side fields 1 b which determine the height of the pack. The longitudinal side panels 1b are also provided with small tongues 1c, which rest against the front panels 1b and thus contribute to the reinforcement of the corners.
Finally, all side panels 1b each have a bottom flap, of which the two front bottom flaps ld and a longitudinal bottom flap le have the same depth, while the second longitudinal flap as the end flap 1f essentially corresponds to the size of the central field la. The packaging produced by folding over the blank 1 serves to accommodate two objects lying next to one another, which can be molded pieces made of plastic material and encased. The device is therefore excellently suited to be connected immediately after a packaging machine for the production of individual packs as the last link in a packaging chain.
The means for transferring the flat cardboard blanks 1 already provided with creased lines can consist of known gripper tongs, conveyor belts or also of feed rollers. In this way, the bottom blank 1 lying in a stack can be removed from the stack by means of a swivel arm 3 provided with suction cups 2 and transferred to a clockwise feed roller pair 4.
From there, the blank 1, which is of course correctly guided, arrives between a pair of conveying rollers 5, in which the shaft of the lower roller carries a narrow glue disc 6 on the side, which is applied to the peripheral surface by a scoop wheel 7. As a result, the blank 1 is provided with a facade gluing on the inner surface of the end flap lf. From here, the blank 1 is advanced by means of a further pair of conveying rollers 8 into a position between a folding box 9 and a punch 10 that is fixed by stops.
There is a certain distance between the working surface of the punch 10 and the blank 1, which is still lying flat, which is essentially filled by the height of the packaged molded pieces 11. The molded pieces 11, which are made of a plastic material and surrounded by enveloping sheets, are conveyed directly into the cartoning machine via a feed chute 12 from the transport of the dosing and packing machine, whereby they are pushed in pairs onto the working surface of the punch 10. The shaped pieces 11 are arranged on the punch 10 in such a way that their two narrow sides together form the longitudinal side of the punch 10. The two long sides of the punch 10 are flanked by thin support plates 13, which are firmly connected to the punch 10 and the upper edge of which ends with the upper edge of the shaped pieces 11.
There is also an end stop 14 outside the punch 10, by means of which the exact seating of the molded pieces 11 on the punch 10 is ensured. When the stamp 10 rises, it takes the blank 1 with it and pushes it through the folding channel 9a of the folding box 9. Before folding the side panels 1b along with the bottom and end flaps ld, e and f, the tongues lc are first pre-folded by four protruding edges 9b on the folding box, so that when the side panels 1b are subsequently folded over against them from the inside.
The thin support plates 13 not only ensure that the side panels lb are folded over with sharp edges, but also protect the molded pieces 11 from any deformation when passing the folding channel 9a. In the extension of the folding channel 9a there is a delimitation plate 15, the distance of which from the upper edge of the folding box 9 is dimensioned so that both the height of the pack and the closing tools used to close the same can be accommodated therein.
From a drive, not shown, protrude two stub shafts 16 which are directed vertically downwards and are arranged on both sides of the end faces of the pack. The lower end of these stub shafts 16 is each occupied by a folding member 17. The folding member 17 consists essentially of the sleeve 17a pushed onto the stub shaft 16 and a flat folding plate 17b bent at right angles thereto, which consists of folding switches 17c and 17d and a transport roller 18 that are offset from one another. The sector-shaped folding switch 17c is closer to the pivot axis than the convex folding switch 17d, which in turn carries the transport roller 18.
According to FIG. 3 of the drawing, the folding members 17 have just reached the starting position in which they grasp the two front bottom flaps ld with the front edge of their folding switches 17c and fold them flat against the fittings 11 in the course of the pivoting movement shown in dashed lines. With the start of this pivoting movement, the molded pieces 11 and thus also the cardboard sleeve are held in place so that the stamp 10 with the support plates 13 can now be pulled down without the risk of the packaging parts being accidentally taken along.
The position according to FIG. 4 shows the folding switches 1 7c with full contact with the front bottom flap ld. The convex folding points 1 7d have already been advanced beyond the corners of the longitudinal bottom flap le, so that the latter has also been turned over until the dashed position of the folding point 1 7d shown on the right is reached. The work of the folding members requires a special fixing of the pack 20 against the folding direction. For this purpose, a stop 19 is used, which holds the pack 20 in place until the three bottom flaps 1d and 1e have been turned over.
When the dashed position on the right in FIG. 4 is reached, the stop 19 is moved downwards so that the transport rollers 18, which are already resting on the longitudinal package edge, can push the pack 20 over a distance 21 in front of them.
In FIG. 6, the rice arch described by the transport rollers 18 for this purpose and the path 21 covered by the pack 20 can be clearly seen.
At the beginning of the so-called ejection movement, the pack 20 is closed except for the end flap 1f.
The pack 20 is pushed through into a push-out channel 24, which is delimited by a base plate 22, a cover plate 23 and two side walls, the clear width of which corresponds essentially to the longitudinal section of the pack 20. In the process, the end flap If, which is still hanging down, is folded over by the base plate 22, the application of adhesive bonding to the bottom flap 1e on the longitudinal side.
After the folding members 17 with the transport roller 18 have been pivoted out of the area of the folding box 9, the punch 10 with the next two shaped pieces 11 and a blank 1 can pierce the folding channel 9a upwards so that the folding members with after the second turn, the closing of the next pack can begin. The efficient use of these folding switches, which is geared towards high performance, is only possible because they are combined into a single organ which is only equipped with one movement.