DE102007063164A1

DE102007063164A1 - Vorrichtung zur Zusammenführung mehrerer Kartons

Info

Publication number: DE102007063164A1
Application number: DE200710063164
Authority: DE
Inventors: Uwe Kietzmann; Jasmin Zivkovic
Original assignee: Wilhelm Bahmueller Maschinenbau Praezisionswerkzeuge GmbH
Current assignee: Wilhelm Bahmueller Maschinenbau Praezisionswerkzeuge GmbH
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-08-27
Also published as: EP2072241B1; EP2072241A3; ATE547238T1; EP2072241A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen eines ersten flächigen Kartons mit wenigstens zwei zweiten flächigen Kartons, wobei eine erste Transportvorrichtung für den ersten Karton vorgesehen ist und wobei die wenigstens zwei zweiten Kartons mittels jeweils einer eigenen zweiten Transportvorrichtung an den ersten Karton herangeführt und an diesen angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrichtung der zweiten Transportvorrichtungen im Wesentlichen, insbesondere in ihrer Hauptkomponente, der Transportrichtung der ersten Transportvorrichtung entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen eines ersten flächigen Kartons mit wenigstens zwei zweiten flächigen Kartons, wobei eine erste Transportvorrichtung für den ersten Karton vorgesehen ist und wobei die wenigstens zwei zweiten Kartons mittels jeweils einer eigenen zweiten Transportvorrichtung an den ersten Karton herangeführt und an diesen angelegt werden.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt und dienen dazu, zwei Kartons miteinander zu verbinden, d. h. ein Kartonverpackung mit einem Umkarton zu versehen. Der Umkarton dient zum Beispiel dazu, die eigentliche Kartonverpackung auf dem Transportweg bis zum Bestimmungsort zu schützen oder zu stützen. Dort wird der Umkarton von der eigentlichen Kartonverpackung entfernt. Diese bekannten Vorrichtungen werden aber auch dazu benutzt, Kartons mit ein oder mehreren Verstärkungen zu versehen.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird der Karton in Transportrichtung geführt und die aufzuklebenden Kartons oder Kartonteile werden seitlich, d. h. von links und/oder rechts herangeführt. Diese Kartons bzw. Kartonteile besitzen eine Transportrichtung, die senkrecht zur zuvor genannten Transportrichtung steht. Um ein exaktes d. h. positionsgenaues Fügen zu ermöglichen, muss während des Fügevorganges der Transport des Kartons angehalten werden, so dass der andere Karton oder die Kartonteile exakt ausgerichtet und aufgelegt werden können. Sodann wird der Karton weitertransportiert und abgeführt. Dieses Verfahren ist nicht nur langsam und es können keine hohen Transportgeschwindigkeiten gefahren werden, sondern es werden auch hohe Antriebsleistungen benötigt, da die Antriebsaggregate permanent beschleunigt und verzögert werden müssen. Daher unterliegen die Antriebsaggregate und anderen Antriebskomponenten einem hohen Verschleiß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, mit welcher bei hohen Transportgeschwindigkeit ein Karton mit mehreren Kartons oder Kartonteilen zusammengeführt bzw. bestückt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Transportrichtung der zweiten Transportvorrichtungen im wesentlichen, insbesondere in ihrer Hauptkomponente, der Transportrichtung der ersten Transportvorrichtung entspricht.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die anzulegenden zweiten Kartons, welche Kartons oder Kartonteile sind, nicht in Querrichtung an den ersten Karton herangeführt, sondern im wesentlichen in der gleichen Transportrichtung, so dass relativ hohe Transportgeschwindigkeiten gefahren werden können, da zum einen keine abrupten Richtungsänderungen stattfinden, zum anderen die Kartons während des Fügevorganges nicht angehalten und danach wieder beschleunigt werden müssen.
Der Hauptkomponente der zweiten Transportrichtung ist eine Nebenkomponente überlagert, wobei die Nebenkomponente in Richtung auf den ersten Karton zeigt, auf welchen die zweiten Kartons aufgelegt werden sollen. Wird zum Beispiel ein zweiter Karton von oben an den ersten Karton herangeführt, dann wird der zweite Karton einerseits in die gleiche Richtung wie der erste Karton transportiert, andererseits aber auch dem ersten Karton angenähert. Diese Annäherung entspricht der Nebenkomponente der zweiten Transportrichtung, wobei die Hauptkomponente parallel zur ersten Transportrichtung des ersten Kartons zeigt. Während des Annäherungsvorganges kann der zweite Karton bereits ausgerichtet werden, so dass er zum Zeitpunkt des Anlegens die exakte Position besitzt und der erste Karton mit aufgelegtem zweiten Karton ohne Verzögerung und anschließender Beschleunigung abtransportiert werden kann.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nebenkomponente der zweiten Transportrichtung sowohl senkrecht zur Hauptkomponente als auch senkrecht zur Ebene des ersten Kartons steht und kleiner als 50% der Hauptkomponente ist.
Wie bereits erwähnt, zeigt die Nebenkomponente in Annäherungsrichtung und senkrecht zur Ebene des ersten Kartons. Die zweiten Kartons können von oben oder unten an den ersten Karton herangeführt werden.
Zur Bevorratung der ersten und zweiten Kartons sind erste und zweite Schächte vorgesehen, aus denen die Kartons einzeln abziehbar sind. Dabei sind die zweiten Schächte für die zweiten Kartons nebeneinander und insbesondere oberhalb des ersten Schachtes für den ersten Karton angeordnet. Die zweiten Schächte für die zweiten Kartons können bei einem Ausführungsbeispiel von einem durch eine oder mehrere Trennwände unterteilten einzigen Schacht gebildet werden.
Bei Nichtgebrauch können die zweiten Schächte für die zweiten Kartons aus dem Füllbereich des ersten Schachts des für den ersten Karton verlagert, insbesondere seitlich verschoben werden, so dass der Zugang zum ersten Schacht von hinten und oben frei ist und dadurch das Befüllen, was manuell oder automatisch erfolgen kann, erleichtert wird. Dabei können alle Schächte sowohl in Transportrichtung, d. h. von hinten, und/oder senkrecht zur Ebene des Kartons, d. h. von oben, befüllt werden. Insbesondere können ganze Kartonstapel in diese Schächte eingefüllt werden, wobei die einzelnen Kartons jeweils von der Unterseite des Stapels abgezogen werden.
Der Transport der Kartons erfolgt über Riemen, insbesondere über Nockenriemen, die an der Innenseite gezahnt sind und daher schlupffrei und positionsgenau angetrieben werden können. Dabei kann jeder Nockenriemen mit einem eigenen Antrieb angetrieben werden, so dass hierdurch die Positionen der einzelnen zweiten Kartons exakt bestimmbar ist. So kann z. B. der eine zweite Karton gegenüber dem anderen zweiten Karton vorauseilen oder nacheilen, so dass die Kartons an unterschiedlichen Positionen, d. h. versetzt zueinander auf dem ersten Karton platziert werden können.
In bevorzugter Weise können die Nocken der Nockenriemen entweder vorne an den Kartons oder hinten angreifen. Hierdurch erfolgt automatisch ein Ausrichten der Kartons, wobei dann, wenn die Nocken an der Rückseite der Kartons angreifen, diese auch transportiert werden können. Greifen die Nocken an der Vorderseite der Kartons an, bedarf es zum Transport der Kartons noch zusätzlicher Transportriemen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Transportbahn für die zweiten Kartons eine parallel zur Ebene der zweiten Kartons gesehene, S-förmige Bahnkurve aufweist, die im wesentlichen tangential auf der Transportbahn der ersten Kartons endet beziehungsweise in diese übergeht.
Durch den S-förmigen Bahnverlauf der zweiten Kartons werden abrupte Umlenkungen vermieden, so dass vor allem dicke zweite Kartons nicht geknickt werden oder sich diese verklemmen bzw. vorgestanzte Ausschnitte in den zweiten Kartons nicht ausgebrochen werden. Außerdem wird durch den tangentialen Anschluss der S-förmigen Bahnkurve an die Transportbahn der ersten Kartons eine sanfte Auflage der zweiten Kartons erreicht, wobei die ersten und zweiten Kartons unmittelbar vor der Anlage bereits parallel zueinander ausgerichtet sind und die gleiche Transportgeschwindigkeit in der gleichen Richtung aufweisen.
Mit Vorzug sind Elemente für die seitliche Positionsausrichtung der Kartons vorgesehen. Diese Elemente können in Form von Führungs- oder Leitblechen oder Führungsrollen ausgebildet sein und sie können an den Halterungen für die Transportbänder angeordnet sein oder sie können an separaten Halterungen montiert sein, so dass sie individuell an die Breite der Kartons angepasst werden können.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass ein die Schächte aufweisendes Schachtmodul und ein eine Leimstation aufweisendes Leim- und Fügemodul vorgesehen sind und die beiden Module in Transportrichtung der Kartons auseinander fahrbar sind. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Reparatur- oder Wartungsfall auseinander geschoben werden, so dass Wartungspersonal bequem zwischen die beiden Module treten und Reparaturarbeiten durchführen kann. Dadurch können auf einfache Weise Einstellarbeiten durchgeführt, verklemmte Kartons entfernt oder zum Beispiel verstopfte Leimdüsen gesäubert werden. Ein exaktes Positionieren der einzelnen Module zueinander erfolgt dadurch, dass wenigstens eines der Module auf Schienen angeordnet und auf diesen verfahrbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen ersten und zwei zweite Kartons vor dem Zusammenfügen;
2 eine Draufsicht auf die Kartons gemäß 1 nach dem Zusammenfügen;
3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 die für den Transport der Kartons erforderlichen Nockenriemen;
5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 3;
6 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 3;
7 eine Seitenansicht gemäß 6, jedoch mit auseinandergeschobenen Modulen; und
8 eine vergrößerte Widergabe des Bereichs VIII gemäß 6.
In der 1 sind mit dem Bezugszeichen 10 ein erster Karton und mit den Bezugszeichen 12 und 14 zwei zweite Kartons bezeichnet. Die beiden zweiten Kartons 12 und 14 liegen bei 16 aneinander an, können sich dort überlappen und können dort miteinander verleimt oder verklammert sein. Die beiden Kartons 12 und 14 können auch einen geringen Abstand zueinander aufweisen. Die Transportrichtung der Kartons 10 bis 14 ist mit 18 bezeichnet.
In der 2 sind die beiden zweiten Kartons 12 und 14 auf den ersten Karton aufgelegt und mit diesem zum Beispiel über Leimpunkte 20 miteinander verleimt.
In der 3 ist in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet. Dabei sind unwesentliche Bauteile weggelassen. Die Vorrichtung 22 besteht im wesentlichen aus einem Schachtmodul 24 und einem Leim- und Fügemodul 26. Das Leim- und Fügemodul 26 ist stationär auf Stützen 28 aufgestellt, wohingegen das Schachtmodul 24 auf Schienen 30 gegenüber dem Leim- und Fügemodul 26 und in Transportrichtung 18 verfahrbar ist.
Das Schachtmodul 24 besitzt einen ersten Schacht 32, in welchen ein Stapel mit ersten Kartons 10 eingelegt werden kann. Oberhalb dieses ersten Schachts 32 befinden sich zwei zweite Schächte 34 und 36, in welchen die beiden zweiten Kartons 12 und 14 eingelegt werden können, die unterschiedliche Querschnitte und Dicken aufweisen können. Die beiden zweiten Schächte 34 und 36 werden bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel von einem einzigen Schacht gebildet, welcher mit Trennwänden 38 in die beiden Schächten 34 und 36 oder in noch weitere Schächte unterteilt wird. Durch Verstellen der Trennwände 38 sowie der äußeren Wände 40 können die Schächte 34 und 36 exakt auf die Breite der zweiten Kartons 12 und 14 eingestellt werden und es kann die Position dieser zweiten Kartons 12 und 14 in Querrichtung bezüglich des ersten Kartons eingestellt werden. Hierfür sind die Trennwände 38 und die Wände 40 über Befestigungsarme 42 an einer Quertraverse 44 befestigt.
Bei Nichtgebrauch dieser zweiten Schächte 34 und 36 können die Trennwände 38 und die Wände 40 aus dem Füllbereich des ersten Schachts 32 seitlich nach außen verschoben werden. Dies gilt auch für die zweiten Transportvorrichtungen 46 und 48, die sich unterhalb der zweiten Schächte 34 und 36 befinden. Auch unterhalb des ersten Schachts 32 befindet sich eine erste Transportvorrichtung 50.
In Transportrichtung 18 an das Schachtmodul 24 anschließend befindet sich das Leim- und Fügemodul 26, in welchem der erste Karton 10 und/oder die beiden zweiten Kartons 12 und 14 beleimt, zusammengeführt und miteinander verbunden und abtransportiert werden.
Zum Transport der Kartons 10 bis 14 dienen Nockenriemen 52, wie sie in der 4 dargestellt sind. Dabei greifen Nocken 54 an den in Transportrichtung 18 hinten liegenden Kanten der Kartons 10 bis 14 an und richten auf diese Weise die Kartons aus. Dabei sind die Nockenriemen 52 gegeneinander derart versetzt, dass die Nocken 54 auch dann an den hinteren Kanten der Kartons 10 bis 14 anliegen, wenn diese keine Rechteckform aufweisen. Dies wird auf einfache Weise dadurch ermöglicht, dass jeder Nockenriemen 52 seinen eigenen Antrieb aufweist und über die Stellung der Antriebe die einzelnen Nockenriemen 52 verstellt werden. Die Transportgeschwindigkeiten der Nockenriemen 52 sind aber gleich.
In der 5 ist deutlich der Übergang 56 vom Schachtmodul 24 zum Leim- und Fügemodul 26 erkennbar. Im Leim- und Fügemodul 26 werden die Karton 10 bis 14 ebenfalls von Nockenriemen 52 übernommen und Transportrichtung 18 transportiert.
Die 6, in der eine Seitenansicht der Vorrichtung 22 dargestellt ist, zeigt eine S-förmige Transportbahn 58, mit welcher die zweiten Kartons 12 und 14 sowohl in Transportrichtung 18 als auch in Richtung der ersten Kartons 10 bewegt werden. Dabei wird mit dem Pfeil 60 eine Hauptkomponente bezeichnet, in welcher die Kartons 10 bis 14 transportiert werden. Mit dem Pfeil 62 wird eine Nebenkomponente bezeichnet, in deren Richtung die zweiten Kartons 12 und 14 transportiert und dadurch dem ersten Karton 10 angenähert werden, so dass die zweiten Kartons 12 und 14 auf den ersten Karton 10 aufgelegt werden können. Mittels der S-förmige Transportbahn 58 wird diese Nebenkomponente 62 auf Null verzögert, wenn die Kartons 10 bis 14 aufeinandergelegt werden.
Von wesentlicher Bedeutung ist, dass alle Kartons 10 bis 14 permanent in Richtung der Hauptkomponente 60 und somit in Transportrichtung 18 transportiert werden. Keiner der Kartons 10 bis 14 wird in einer zur Zeichenebene der 6 orthogonalen Richtung, also quer zur Hauptkomponente 60 oder Transportrichtung 18 transportiert. Die Transportbahn 58 endet (links) im wesentlichen tangential oberhalb der ersten Kartons 10, so dass die zweiten Kartons 12 und 14 flächenparallel auf diese aufgelegt werden können. Ferner ist von Vorteil, dass die unterhalb der Schächte 32, 34 und 36 sich befindenden Transportbänder jeweils gemeinsam für einen Schacht mittels eines eigenen Antriebs antreibbar sind, so dass die Kartons 10, 12 und 14 unabhängig voneinander aus den Schächten 32, 34 und 36 abgezogen werden können.
In der 7 sind die beiden Module 24 und 26 auseinander geschoben, so dass im Wartungsfalle, z. B. zu Einstellarbeiten, wenn ein Karton verklemmt ist oder wenn z. B. eine Leimdüse verstopft ist, eine Bedienperson zwischen die beiden Module 24 und 26 treten und die Wartungs- und Reparaturarbeiten durchführen kann. Anschließend werden die Module 24 und 26 wieder, wie in 6 dargestellt, zusammengefahren.
In der 8 ist in vergrößerter Wiedergabe der Ausschnitt VIII gemäß 6 dargestellt und der Übergang 56 gezeigt. Die ersten Kartons 10 werden in Richtung der Hauptkomponente 60 transportiert. Die zweiten Kartons 12 und 14 werden sowohl in Richtung der Hauptkomponente 60 als auch in Richtung der Nebenkomponente 62 transportiert. Sie gelangen auf die Transportbahn 58 und werden S-förmig in Richtung der Ebene der ersten Kartons 10 geleitet. Dabei greifen ständig Nocken 54 an den Rückseiten der Kartons 10 bis 14 an, transportieren diese und richten diese permanent aus. Die seitliche Ausrichtung erfolgt über Leitbleche 64, die in 5 dargestellt sind.

Claims

Vorrichtung (22) zum Zusammenführen eines ersten flächigen Kartons (10) mit wenigstens zwei zweiten flächigen Kartons (12, 14), wobei eine erste Transportvorrichtung (46) für den ersten Karton (10) vorgesehen ist und wobei die wenigstens zwei zweiten Kartons (12, 14) mittels jeweils einer eigenen zweiten Transportvorrichtung (48, 50) an den ersten Karton (10) herangeführt und an diesen angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrichtung (18) der zweiten Transportvorrichtungen (48, 50) im wesentlichen, insbesondere in ihrer Hauptkomponente (60), der Transportrichtung der ersten Transportvorrichtung (46) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkomponente (60) der Transportrichtung (18) eine Nebenkomponente (62) aufweist, die sowohl senkrecht zur Hauptkomponente (60) als auch senkrecht zur Ebene des Kartons (12, 14) steht und kleiner als 50% der Hauptkomponente (60) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kartons (12, 14) von oben oder unten an den ersten Karton (10) herangeführt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Kartons (10, 12, 14) Schächte (32, 34, 36) vorgesehen sind, aus denen die Kartons (10, 12, 14) einzeln abziehbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schächte (34, 36) für die zweiten Kartons (12, 14) nebeneinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schächte (34, 36) für die zweiten Kartons (12, 14) von einem durch ein oder mehrere Trennwände (38) unterteilten einzigen Schacht gebildet werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schächte (34, 36) für die zweiten Kartons (12, 14) bei Nichtgebrauch aus dem Füllbereich des Schachts (32) für den ersten Karton (10) verlagerbar, insbesondere seitlich verschiebbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schächte (32, 34, 36) in Transportrichtung und/oder senkrecht zur Ebene des Kartons (10, 12, 14) befüllbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartons (10, 12, 14) mittels Nockenriemen (52), insbesondere Nockenzahnriemen, ausgerichtet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Nockenriemen (52) mit einem eigenen Antrieb angetrieben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (54) der Nockenriemen (52) vorne oder hinten an den Kartons (10, 12, 14) angreifen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbahn (58) für die zweiten Kartons (12, 14) eine S-förmige Bahnkurve aufweist, die im wesentlichen tangential auf der Transportbahn der ersten Kartons (10) endet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente, insbesondere Leitbleche (54), für die seitliche Positionsausrichtung der Kartons (10, 12, 14) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schächte (32, 34, 36) aufweisendes Schachtmodul (24) und ein eine Leimstation aufweisendes Leim- und Fügemodul (26) vorgesehen sind und die beiden Module (24, 26) in Transportrichtung (18) der Kartons (10, 12, 14) auseinanderfahrbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Module (24) auf Schienen (30) angeordnet ist.