DE102015107630A1

DE102015107630A1 - Faltvorrichtung und Verfahren zum Falten eines Kartonzuschnitts

Info

Publication number: DE102015107630A1
Application number: DE102015107630.6A
Authority: DE
Inventors: Stephan Wittmann; Peter Koch; Herbert Spindler; Jürgen Werner
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-11-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung (1, 30) zum Falten von gegenüberliegend angeordneten Seitenlaschen (21, 22) von Faltlinien aufweisenden Kartonzuschnitten (20). Die Faltvorrichtung (1, 30) umfasst ein Transportmittel (2) zum Transport von Kartonzuschnitten (20) in einer Transportrichtung (TR), weiterhin eine erste Falteinrichtung (5, 35) und eine zweite Falteinrichtung (10, 40). Die erste Falteinrichtung (5, 35) umfasst ein erstes Faltmittel (6, 36) zum Umfalten der mindestens einen, in Transportrichtung (TR) vorlaufend angeordneten Seitenlasche (21). Die zweite Falteinrichtung (10, 40) umfasst ein zweites Faltmittel (11, 41) zum Umfalten der mindestens, einen in Transportrichtung (TR) nachlaufend angeordneten Seitenlasche (22). Die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) und die mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) umfassen jeweils einen eigenen Aktor (9, 13, 38, 44). Das zweite Faltmittel (11, 41) der mindestens einen zweiten Falteinrichtung (10, 40) ist in Transportrichtung (TR) des Transportmittels (2) räumlich hinter dem ersten Faltmittel (6, 36) der mindestens einen ersten Falteinrichtung (5, 35) angeordnet. Es ist zudem ein Verfahren zum Falten der mindestens einen vorderen und mindestens einen hinteren Seitenlasche (21, 22) eines Faltlinien aufweisenden Kartonzuschnitts (20) offenbart. Die in einer Transportrichtung (TR) des Kartonzuschnitts (20) nachlaufend angeordnete mindestens eine Seitenlasche (22) wird zu einem ersten Zeitpunkt gefaltet. Die mindestens eine, in einer Transportrichtung (TR) des Kartonzuschnitts (20) vorlaufend angeordnete Seitenlasche (21) wird zu einem zweiten Zeitpunkt gefaltet wird, wobei der erste Zeitpunkt vor dem zweiten Zeitpunkt liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung zum Falten von gegenüberliegend angeordneten Seitenlaschen von Faltlinien aufweisenden Kartonzuschnitten mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Falten eines Kartonzuschnitts mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 13.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Formen einer Umverpackung. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einschlagen von Seitenlaschen zum Formen eines Kartons und/oder eines Trays.
Zum Transport und/oder zur Lagerung einer Mehrzahl von gleichen Artikeln werden diese häufig mittels einer Umverpackung zu einem so genannten Gebinde zusammengefasst. Eine solche Umverpackung wird beispielsweise durch eine Kartonumverpackung, ein Tray oder dergleichen gebildet. Die Umverpackung liegt in der Regel als Zuschnitt vor und wird durch eine Verpackungsvorrichtung in die gewünschte Form gefaltet. Hierbei kann entweder vorgesehen sein, aus einem einzelnen Kartonzuschnitt einen Karton zumindest teilweise zu falten, um anschließend Produkt in diesen einzufüllen. Weiterhin können auf dem Kartonzuschnitt bereits die zu verpackenden Produkte angeordnet sein, so dass der Karton um die Produkte herum gefaltet wird.
Hierzu sind Vorrichtungen bekannt, die sogenannte Faltfinger an umlaufenden Förderketten aufweisen, wobei die Faltfinger die Kartonlaschen entsprechend nach oben und/oder nach innen falten.
Weiterhin sind für das Einschlagen der Seitenlaschen Vorrichtungen mit sogenannten Horizontaleinschlägern, beispielsweise sog. Hohlwelleneinschlägern, bekannt, die einen oder zwei Antriebe je Hohlwelleneinschläger aufweisen können.
So beschreibt bspw. die DE 10 2010 015 865 A1 als Stand der Technik ein elektromotorisch betriebenes Einschlagelement, das um eine zur Förderrichtung des Kartons annähernd senkrechte Achse rotiert und mindestens einen umlaufenden oder oszillierend bewegten Horizontaleinschläger aufweist. Der Horizontaleinschläger umfasst ein Fingerpaar, wobei die Finger bogenförmig ausgebildet sind und sich jeweils innerhalb einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erstrecken und sich innerhalb dieser Ebene bewegen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Finger des Fingerpaares die am rückwärtigen Ende eines vorauslaufenden Kartons vorhandene Seitenlasche nach innen faltet, während der zweite Finger des Fingerpaares die am vorauslaufenden Ende des nachfolgenden Kartons vorhandene Seitenlasche einschlägt. Der Horizontaleinschläger faltet somit jeweils vermittels des zweiten Fingers zuerst die vorderen Seitenlaschen eines Kartons und anschließend vermittels des ersten Fingers die hinteren Seitenlaschen dieses oder eines nachlaufenden Kartons.
Weiterhin ist dort eine Vorrichtung mit einem Horizontaleinschläger offenbart, der zwei Finger aufweist, die gegeneinander verstellbar sind und in ihrer Drehbewegung unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Kartonformate und insbesondere ein besonders schnelles Einschlagen der vorderen und hinteren Seitenlaschen bei kleinen Abständen zwischen den einzelnen Kartons.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen werden immer zuerst die vorderen Seitenlaschen und erst anschließend die hinteren Seitenlaschen des Kartonzuschnitts eingeschlagen. Insbesondere bei leichten Gebinden bzw. Artikeln oder Artikelzusammenstellungen kann es dabei vorkommen, dass das Gebinde bzw. der Kartonzuschnitt beim Faltvorgang verschoben wird. Dies wirkt sich wiederum störend auf die nachfolgenden Verarbeitungsschritte aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Einschlagvorrichtung, die die o.g. Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.
Die obige Aufgabe wird durch eine Faltvorrichtung und ein Verfahren zum Falten eines Kartonzuschnitts gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen Ansprüche 1 und 13 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die jeweiligen abhängigen Ansprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung zum Falten von gegenüberliegend angeordneten Seitenlaschen von Kartonzuschnitten, die bereits entsprechende Faltlinien aufweisen. Die Faltvorrichtung umfasst ein Transportmittel zum Transport der Kartonzuschnitte in einer Transportrichtung. Je nach gewünschter weiterer Verarbeitung werden die Kartonzuschnitte allein auf dem Transportmittel befördert, oder aber es sind bereits Artikel oder Produktzusammenstellungen auf dem Kartonzuschnitt angeordnet, so dass der Kartonzuschnitt um die Artikel bzw. Produktzusammenstellung herum gefaltet wird. Bei dem Transportmittel handelt es sich beispielsweise um ein Endlosfördermittel, insbesondere einen Kettentrieb, einen Mattenförderer o.ä.
Die Faltvorrichtung weist mindestens eine erste Falteinrichtung mit einem ersten Faltmittel zum Umfalten der mindestens einen in Transportrichtung vorlaufend angeordneten Seitenlasche auf. Die vorlaufend angeordnete Seitenlasche wird im Folgenden auch als vordere Seitenlasche bezeichnet. Weiterhin weist die Faltvorrichtung mindestens eine zweite Falteinrichtung mit einem zweiten Faltmittel zum Umfalten der mindestens einen in Transportrichtung nachlaufend angeordneten Seitenlasche auf. Die nachlaufend angeordnete Seitenlasche wird im Folgenden auch als hintere Seitenlasche bezeichnet.
Erfindungsgemäß umfassen die mindestens eine erste Falteinrichtung und die mindestens eine zweite Falteinrichtung jeweils einen eigenen Aktor. Weiterhin ist vorgesehen, dass das zweite Faltmittel der mindestens einen zweiten Falteinrichtung in Transportrichtung des Transportmittels räumlich hinter dem ersten Faltmittel der mindestens einen ersten Falteinrichtung angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Aktor der mindestens einen ersten Falteinrichtung unabhängig von dem zweiten Aktor der mindestens einen zweiten Falteinrichtung angesteuert werden kann, so dass insbesondere die ersten und zweiten Faltmittel der ersten und zweiten Falteinrichtung unabhängig voneinander angesteuert und bewegt werden können.
Es ist vorgesehen, dass die mindestens zwei unterschiedlichen Falteinrichtungen der Faltvorrichtung beim Falten der Seitenlaschen eines Kartonzuschnitts zusammenwirken. Insbesondere wirken die mindestens eine erste Falteinrichtung und die mindestens eine zweite Falteinrichtung zum Falten der Seitenlaschen eines Kartonzuschnitts in zeitlich abgestimmter Reihenfolge zusammen. Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik ist das Zusammenwirken derart abgestimmt, dass zuerst die mindestens eine hintere Seitenlasche mittels der mindestens einen zweiten Falteinrichtung gefaltet wird und erst anschließend wird die mindestens eine vordere Seitenlasche mittels der mindestens einen, in Transportrichtung nachgeordneten ersten Falteinrichtung gefaltet. Das heißt, das Falten der vorderen Seitenlasche(n) erfolgt zeitverzögert zum Falten der hinteren Seitenlasche(n).
Weiterhin kann das zweite Faltmittel der zweiten Falteinrichtung vorzugsweise bereichsweise parallel zur Transportrichtung bewegt werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Faltmittel die hintere Seitenlasche faltet und anschließend bereichsweise synchron mit dem teilweise gefalteten Kartonzuschnitt mitbewegt wird. Dadurch dient das zweite Faltmittel als zusätzliches Führungselement für den teilweise gefalteten Kartonzuschnitt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine zweite Falteinrichtung einen sogenannten zweiten Wirkbereich auf, in dem das zweite Faltmittel an dem Kartonzuschnitt angreift. Insbesondere bewirkt das zweite Faltmittel ein Umfalten der mindestens einen hinteren Seitenlasche des Kartonzuschnitts und ein anschließendes Führen des zumindest teilweise gefalteten Kartonzuschnitts in Richtung der ersten Falteinrichtung. Weiterhin weist die mindestens eine erste Falteinrichtung einen sogenannten ersten Wirkbereich auf, in dem das mindestens erste Faltmittel an dem Kartonzuschnitt angreift. Insbesondere bewirkt das erste Faltmittel ein Umfalten der mindestens einen vorderen Seitenlasche des Kartonzuschnitts. Der zweite Wirkbereich des zweiten Faltmittels ist hierbei größer als der erste Wirkbereich des ersten Faltmittels. Insbesondere ist der erste Wirkbereich innerhalb des zweiten Wirkbereichs ausgebildet.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Faltmittel über den ersten Wirkbereich des ersten Faltmittels parallel zur Transportrichtung bewegt werden kann. Vorzugsweise wird das zweite Faltmittel nach Abschluss des Faltvorgangs der mindestens einen hinteren Seitenlasche bereichsweise parallel zur Transportrichtung mitgeführt und stützt dabei den Kartonzuschnitt von hinten. Der zweite Wirkbereich wird insbesondere durch den Faltbereich der zweiten Falteinrichtung und den Bereich, in dem das zweite Faltmittel der zweiten Falteinrichtung parallel zur Transportrichtung mit dem Kartonzuschnitt mitbewegt wird, gebildet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der zweite Wirkbereich in Transportrichtung in drei Funktionsbereiche unterteilt werden. In einem ersten Funktionsbereich wird die mindestens eine hintere Seitenlasche durch das mindestens eine zweite Faltmittel gefaltet. In einem zweiten Funktionsbereich wird der zumindest teilweise gefaltete Kartonzuschnitt durch das mindestens eine zweite Faltmittel geführt und wird die mindestens eine vordere Seitenlasche durch das mindestens eine erste Faltmittel gefaltet. In einem dritten Funktionsbereich, in dem das erste Faltmittel nicht mehr am Kartonzuschnitt angreift, wird dieser durch das mindestens eine zweite Faltmittel weiter in Transportrichtung geführt. Der erste Wirkbereich des ersten Faltmittels fällt somit mit dem zweiten Funktionsbereich des zweiten Wirkbereiches des zweiten Faltmittels zusammen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die mindestens eine zweite Falteinrichtung als zweites Faltmittel einen an einer zweiten Schließkette geführten zweiten Faltfinger. Die Schließkette ist hierbei vorzugsweise in einer zweiten horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels angeordnet. Insbesondere verläuft ein Teilbereich der Schließkette oberhalb, parallel zu einer Außenseite des Transportmittels. Der zweite Faltfinger greift in diesem Teilbereich in den Raum oberhalb des Transportmittels ein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine erste Falteinrichtung als Horizontaleinschläger ausgebildet. Der Horizontaleinschläger umfasst als erstes Faltmittel ein an einem freien Ende einer Welle angeordnetes Einschlagelement. Die Welle ist weitgehend senkrecht zur Transportrichtung des Transportmittels neben dem Transportmittel angeordnet. Das Einschlagelement ist in einer horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels beweglich. Dabei kann das Einschlagelement entweder umlaufend rotieren oder oszillierend verschwenkt werden, wobei es in den Raum oberhalb des Transportmittels eingreift.
Das heißt, diese Ausführungsform der Erfindung beschreibt den Einsatz einer horizontalen Faltkette, insbesondere eine horizontale bzw. liegende Schließkette, als zweite Falteinrichtung, die die Hinterkante des Kartonzuschnitts vor dem Einschlagen der Vorderkante schließt. Zuerst wird die Hinterkante durch eine auf einer Faltkette montierte zweite Faltmechanik gefaltet. Dabei wird das Gebinde bzw. der Kartonzuschnitt, ggfl. mit darauf angeordneten Artikeln, bereits von seitlichen Führungen komplett geführt. Anschließend wird das Gebinde bzw. der Kartonzuschnitt zusätzlich durch den Faltfinger der zweiten Faltmechanik von hinten gestützt und geführt und die Vorderkante wird mittels eines Horizontaleinschlägers geschlossen.
Durch die hintere Führung durch den Faltfinger sowie die seitliche Unterstützung, beispielsweise durch Führungsleisten, wird das Gebinde bzw. der Kartonzuschnitt nach Einschlagen der Hinterkante dreiseitig geführt. Es können somit keine Gebinde bzw. kein Karton beim Faltvorgang seitlich oder nach hinten herausgedrückt werden. Dies bringt erhebliche Vorteile bei der Verarbeitung von leichten und kleinen Gebinden bzw. Kartonzuschnitten in Kombination mit hohen Leistungen.
Idealerweise erfolgt zuerst ein vollständiges Umfalten bzw. Verschließen der hinteren Seitenlasche mit dem Faltfinger und im Anschluss daran ein vollständiges Umfalten bzw. Verschließen der vorderen Seitenlasche mit dem Horizontaleinschläger. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen der Faltvorgang der vorderen Seitenlasche(n) beginnt, bevor der Faltvorgang der hinteren Seitenlasche(n) vollständig abgeschlossen ist. Vorteilhafterweise wird der Kartonzuschnitt beim Umfalten der vorderen Seitenlasche durch das erste Faltmittel durch das zweite Faltmittel von hinten gestützt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die mindestens eine erste Falteinrichtung analog zur zweiten Falteinrichtung als Faltkette ausgebildet und umfasst einen ersten, an einer ersten Schließkette geführten Faltfinger. Die erste Schließkette ist in einer ersten horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels angeordnet. Insbesondere verläuft ein Teilbereich der ersten Schließkette oberhalb, parallel zu einer Außenseite des Transportmittels. Der erste Faltfinger greift in diesem Teilbereich in den Raum oberhalb des Transportmittels ein.
Bei der Ausführungsform der Faltvorrichtung mit einer ersten Faltkette als erste Falteinrichtung und einer zweiten Faltkette als zweite Falteinrichtung ist vorzugsweise die erste horizontale Ebene der ersten Schließkette oberhalb oder unterhalb der zweiten horizontalen Ebene der zweiten Schließkette angeordnet. Die an den Schließketten geführten ersten und zweiten Faltfinger können beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene in einen Raum oberhalb des Transportmittels eingreifen, da die Faltfinger während des Faltvorgangs in Transportrichtung immer räumlich voneinander beabstandet angeordnet sind. Insbesondere beträgt der Abstand der Faltfinger der Länge einer Grundfläche des Kartonzuschnitts.
Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass ein Teilbereich der zweiten Schließkette parallel oberhalb des Transportmittels verläuft und einen zweiten Wirkbereich des zweiten Faltfingers definiert. Ein Teilbereich der ersten Schließkette verläuft parallel oberhalb des Transportmittels und insbesondere innerhalb des zweiten Wirkbereichs. Dieser Teilbereich der ersten Schließkette definiert einen ersten Wirkbereich des ersten Faltfingers.
Das zweite Faltmittel ist somit über eine zweite Strecke parallel zur Transportrichtung beweglich ausgebildet und das erste Faltmittel ist über eine erste Strecke parallel zur Transportrichtung beweglich ausgebildet. Die zweite Strecke des zweiten Faltmittels ist länger als die erste Strecke des ersten Faltmittels. Insbesondere stellt die erste Strecke eine Teilstrecke bzw. gemäß obiger Beschreibung einen zweiten Funktionsbereich der zweiten Strecke dar.
Bevorzugt umfasst die Faltvorrichtung jeweils zwei erste Falteinrichtungen mit zwei ersten Aktoren und jeweils zwei zweite Falteinrichtungen mit zwei zweiten Aktoren zum Falten von jeweils zwei vorderen und zwei hinteren Seitenlaschen eines Kartonzuschnitts. Insbesondere können die beiden ersten Aktoren jeweils synchron angesteuert werden und die beiden zweiten Aktoren können ebenfalls jeweils synchron angesteuert werden. Die Steuerung der ersten und zweiten Aktoren kann unabhängig voneinander erfolgen, muss jedoch derart aufeinander abgestimmt sein, dass ein kontrolliertes Falten der Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in einem gewünschten Verfahrensablauf erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die beiden zweiten Falteinrichtungen als zweite Faltmittel jeweils am Transportmittel gegenüberliegend angeordnete zweite Faltfinger, wie sie bereits oben beschrieben wurden. An den beiden zweiten Schließketten für die Faltfinger können zusätzliche Führungselemente angeordnet sein, die insbesondere der seitlichen Führung des Kartonzuschnitts dienen.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die beiden ersten Falteinrichtungen jeweils als am Transportmittel gegenüberliegend angeordnete Horizontaleinschläger, wie sie bereits oben beschrieben wurden.
Alternativ umfassen die beiden ersten Falteinrichtungen als erste Faltmittel jeweils am Transportmittel gegenüberliegend angeordnete erste Faltfinger, wie sie bereits oben beschrieben wurden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Falten von mindestens einer vorderen und mindestens einer hinteren Seitenlasche eines Faltlinien aufweisenden Kartonzuschnitts. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die in einer Transportrichtung des Kartonzuschnitts nachlaufend angeordnete mindestens eine Seitenlasche zu einem ersten Zeitpunkt gefaltet wird. Weiterhin wird die mindestens eine in einer Transportrichtung des Kartonzuschnitts vorlaufend angeordnete Seitenlasche zu einem zweiten Zeitpunkt gefaltet. Der erste Zeitpunkt, an dem die mindestens eine hintere Seitenlasche gefaltet wird, liegt vor dem zweiten Zeitpunkt, an dem die mindestens eine vordere Seitenlasche gefaltet wird
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine hintere Seitenlasche durch mindestens eine zweite Falteinrichtung einer Faltvorrichtung zu dem ersten Zeitpunkt gefaltet wird. Weiterhin wird die mindestens eine vordere Seitenlasche durch mindestens eine erste Falteinrichtung der Faltvorrichtung zu dem zweiten Zeitpunkt gefaltet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die mindestens eine zweite Falteinrichtung nach dem Falten der mindestens einen hinteren Seitenlasche zumindest bereichsweise mit dem Kartonzuschnitt in Transportrichtung mitbewegt. Insbesondere wird mindestens ein zweites Faltmittel der mindestens einen zweiten Falteinrichtung mit dem Kartonzuschnitt in Transportrichtung mitgeführt, während die vorlaufend angeordnete mindestens eine Seitenlasche durch ein erstes Faltmittel der mindestens einen ersten Falteinrichtung der Faltvorrichtung zu einem zweiten Zeitpunkt gefaltet wird.
Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und/oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und/oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer ersten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung.
2 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten von hinteren Seitenlaschen eines Kartonzuschnitts in Draufsicht von oben.
3 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten der hinteren Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in perspektivischer Darstellung.
4 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten der hinteren Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in Seitenansicht.
5 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten von vorderen Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in Draufsicht von oben.
6 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten der vorderen Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in perspektivischer Darstellung.
7 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten der vorderen Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in Seitenansicht.
8 zeigt eine erfindungsgemäße erste Faltvorrichtung beim Umfalten der vorderen Seitenlaschen des Kartonzuschnitts in einer weiteren perspektivischen Darstellung.
9 zeigt eine Ausführungsform einer zweiten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung in Draufsicht.
10 zeigt eine detailliertere Darstellung der zweiten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung in Draufsicht.
11 zeigt eine detailliertere perspektivische Ansicht der zweiten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer ersten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung 1. 2 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen ersten Faltvorrichtung 1 beim Umfalten von hinteren Seitenlaschen 22 eines Kartonzuschnitts 20 in Draufsicht von oben. 5 bis 8 zeigen jeweils verschiedene Ansichten der erfindungsgemäßen ersten Faltvorrichtung 1 beim Umfalten der vorderen Seitenlaschen 21 des Kartonzuschnitts 20.
Die Faltvorrichtung 1 umfasst ein Transportmittel 2 für die Kartonzuschnitte 20. Das Transportmittel 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kettentrieb 4 ausgebildet, auf dem die Kartonzuschnitte 20 in Transportrichtung TR bewegt werden. Alternativ könnte ein Endlosförderband oder ähnliches Verwendung finden. Die Kartonzuschnitte 20 werden auf dem Kettentrieb 4 in einer Transportrichtung TR bewegt.
Die Faltvorrichtung 1 umfasst zwei erste Falteinrichtungen 5a, 5b zum Umfalten der vorlaufend angeordneten Seitenlaschen 21, die im Folgenden als vordere Seitenlaschen 21 bezeichnet werden. Die ersten Falteinrichtungen 5a, 5b sind insbesondere als Horizontaleinschläger 6 ausgebildet und umfassen jeweils eine Welle 7 an deren einem freien Ende oberhalb des Kettentriebs 4 ein oszillierender oder rotierender Einschlagfinger 8 angeordnet ist und an deren anderem freien Ende ein Antrieb 9 des Horizontaleinschlägers 6 angeordnet ist. Insbesondere führen die Einschlagfinger 8 eine Schwenkbewegung in einer horizontalen Ebene oberhalb einer Transportebene des Transportmittels 2 aus. Vorzugsweise sind die beiden ersten Falteinrichtungen 5a, 5b an dem Transportmittel 2 einander spiegelbildlich gegenüberliegend angeordnet.
Die zwei ersten Falteinrichtungen 5a, 5b weisen jeweils einen eigenen Antrieb 9 auf. Die zwei ersten Falteinrichtungen 5a, 5b werden derart angesteuert, dass eine zumindest weitgehend gleichzeitige Schwenkbewegung der Einschlagfinger 8 in Richtung der vorderen Seitenlaschen 21 des Kartonzuschnitts 20 erfolgt, so dass die beiden Einschlagfinger 8 weitgehend zeitgleich auf den Kartonzuschnitt 20 wirken und die beiden vorderen Seitenlaschen 21 des Kartonzuschnitts 20 weitgehend gleichzeitig umgefaltet werden.
Die Faltvorrichtung 1 umfasst weiterhin zweite Falteinrichtungen 10a, 10b zum Umfalten der nachlaufend angeordneten Seitenlaschen 22, die im Folgenden als hintere Seitenlaschen 22 bezeichnet werden. Insbesondere sind die beiden zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b einander gegenüberliegend am Transportmittel 2 angeordnet, wobei eine Mittelachse X des Transportmittels 2 insbesondere eine Spiegelachse ausbildet.
Die zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b umfassen jeweils Faltfinger 11a, 11b, die insbesondere einander spiegelbildlich gegenüberliegend am Transportmittel 2 angeordnet sind. Die Faltfinger 11a, 11b sind an horizontalen Schließketten 12a, 12b angeordnet und werden durch diese geführt, insbesondere werden die Faltfinger 1a, 11b an den Schließketten 12a, 12b in einer horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels 2 geführt. Die Schließketten 12a, 12b sind jeweils über Zahnräder 14 geführt. Jeder Schließkette 12a, 12b ist ein eigener Antrieb 13 zugeordnet, wobei die Antriebe 13 synchron angesteuert werden, so dass die Faltfinger 11a, 11b an den Schließketten 12a, 12b jeweils einander direkt gegenüberliegend angeordnet entlang der Transportstrecke des Transportmittels 2 bewegt werden.
Weiterhin sind an jeder Schließkette 12a, 12b Führungselemente 15 angeordnet. Diese dienen der seitlichen Führung der Kartonzuschnitte 20 in einem Wirkbereich W2 der zweiten Falteinrichtung 10.
Zuerst werden mittels der Faltfinger 11a, 11b der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b die hinteren Seitenlaschen 22 des Kartonzuschnitts 20 umgefaltet und somit verschlossen, wie dies insbesondere in den 2 bis 4 dargestellt ist. Anschließend werden die auf die hinteren Seitenlaschen 22 einwirkenden Faltfinger 11a, 11b der zweiten Falteinrichtung 10 entlang der Transportstrecke in Transportrichtung TR mitgeführt.
In einem zweiten in den 5 bis 8 dargestellten Schritt werden die vorderen Seitenlaschen 21 durch die Horizontaleinschläger 6 der ersten Falteinrichtungen 5a, 5b umgefaltet und somit verschlossen. Zu diesem Zeitpunkt besteht immer noch ein Wirkkontakt zwischen dem Kartonzuschnitt 20 und den Faltfingern 11a, 11b der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b.
Insbesondere weist die Faltvorrichtung 1 einen ersten Wirkbereich W1 auf, in dem die Horizontaleinschläger 6 der ersten Falteinrichtungen 5a, 5b auf die vorderen Seitenflächen 21 des Kartonzuschnitts 20 einwirken. Weiterhin weist die Faltvorrichtung 1 einen zweiten Wirkbereich W2 auf, in dem die Faltfinger 11a, 11b der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b auf die hinteren Seitenflächen 22 des Kartonzuschnitts 20 einwirken. Wie in den 2 und 5 deutlich zu erkennen ist, umfassen die zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b jeweils einen wesentlich breiteren Wirkbereich W2 als die ersten Falteinrichtungen 5a, 5b. Insbesondere liegt der erste Wirkbereich W1 innerhalb des zweiten Wirkbereiches W2.
Idealerweise erfolgt zuerst ein Umfalten der hinteren Seitenlaschen 22 durch die Faltfinger 11a, 11b der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b und ein Umfalten der vorderen Seitenlaschen 21 erfolgt erst im Anschluss, während der Kartonzuschnitt weiterhindurch die Faltfinger 11a, 11b geführt wird. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen das Umfalten der vorderen Seitenlaschen 21 bereits beginnt, während die hinteren Seitenlaschen 22 noch nicht komplett umgefaltet sind.
Der Kartonzuschnitt 20 wird im Wirkbereich W2 der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b somit an drei Seiten geführt. Die Seiten parallel zur Transportrichtung TR werden insbesondere durch die an den Schließketten 12a, 12b der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b angeordneten Führungselemente 15 geführt und die durch die hinteren Seitenlaschen 22 gebildete Hinterseite des Kartonzuschnitts 20 wird durch die Faltfinger 11a, 11b der zweiten Falteinrichtungen 10a, 10b geführt. Aufgrund der dreiseitigen Führung können keine zumindest teilweise gefalteten Kartonzuschnitte 20 während des Faltvorgangs seitlich oder nach hinten herausgedrückt werden. Dies bringt erhebliche Vorteile bei der Verarbeitung von leichten und kleinen Gebinden in Kombination mit hohen Leistungen.
9 bis 11 zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer zweiten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung 30. Insbesondere zeigen 9 und 10 jeweils eine Draufsicht und 11 eine perspektivische Ansicht der zweiten erfindungsgemäßen Faltvorrichtung 30.
Die Faltvorrichtung 30 umfasst ein Transportmittel (nicht dargestellt) für die Kartonzuschnitte (nicht dargestellt). Das Transportmittel ist beispielsweise als Kettentrieb oder als Mattenkettenförderer o.ä. ausgebildet, auf dem die Kartonzuschnitte in Transportrichtung TR bewegt werden.
Die Faltvorrichtung 30 umfasst eine erste Falteinrichtung 35 zum Umfalten einer vorlaufend angeordneten Seitenlasche des Kartonzuschnitts (nicht dargestellt), die im Folgenden als vordere Seitenlasche bezeichnet wird. Weiterhin umfasst die Falteinrichtung 30 eine zweite Falteinrichtungen 40 zum Umfalten der nachlaufend angeordneten Seitenlasche, die im Folgenden als hintere Seitenlasche bezeichnet wird. Je nach Ausführungsform kann die Falteinrichtung 30, wie in den 9 bis 11 dargestellt, jeweils nur eine erste Falteinrichtung 35 und zweite Falteinrichtung 40 aufweisen. Vorzugsweise ist jedoch eine spiegelbildliche Anordnung von jeweils zwei ersten und zweiten Falteinrichtungen 35, 40 auf den gegenüberliegenden Seiten der durch das Transportmittel gebildeten Transportstrecke (nicht dargestellt) vorgesehen.
Die erste Falteinrichtung 35 umfasst an einer Faltkette 37 angeordnete Faltfinger 36 zum Umfalten der vorderen Seitenlasche des Kartonzuschnitts. Die Förderkette 37 ist in einer ersten horizontalen Ebene angeordnet, insbesondere werden die Faltfinger 36 an der in einer ersten horizontalen Ebene angeordneten Förderkette 37 oberhalb des Transportmittels geführt. Die Förderkette 37 ist über Führungselemente 38 geführt und wird über einen Antrieb 39 angetrieben (vgl. 10 und 11).
Die zweite Falteinrichtung 40 umfasst an einer Faltkette 42 angeordnete Faltfinger 41 zum Umfalten der hinteren Seitenlasche des Kartonzuschnitts. Die Förderkette 42 ist in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet, insbesondere werden die Faltfinger 41 an der in einer zweiten horizontalen Ebene angeordneten Förderkette 42 oberhalb des Transportmittels geführt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste und die zweite horizontale Ebene auf unterschiedlichen vertikalen Niveaus oberhalb des Transportmittels angeordnet sind. Die Förderkette 42 ist über Führungselemente 43 geführt und wird über einen Antrieb 44 angetrieben.
Zuerst werden mittels der Faltfinger 41 der zweiten Falteinrichtung 40 die hinteren Seitenlaschen des Kartonzuschnitts umgefaltet und somit verschlossen. Anschließend werden die auf die hinteren Seitenlaschen einwirkenden Faltfinger 41 entlang der Transportstrecke in Transportrichtung TR mitgeführt.
In einem zweiten Schritt werden die vorderen Seitenlaschen des Kartonzuschnitts durch die Faltfinger 36 der ersten Falteinrichtung 35 umgefaltet und somit verschlossen. Zu diesem Zeitpunkt besteht immer noch ein Wirkkontakt zwischen dem Kartonzuschnitt und den Faltfingern 41 der zweiten Falteinrichtung 40.
Insbesondere weist die Faltvorrichtung 30 also einen ersten Wirkbereich W1 auf, in dem der Faltfinger 36 der ersten Falteinrichtung 35 auf die vorderen Seitenfläche des Kartonzuschnitts einwirkt. Weiterhin weist die Faltvorrichtung 30 einen zweiten Wirkbereich W2 auf, in dem der Faltfinger 41 der zweiten Falteinrichtung 40 auf die hinteren Seitenflächen des Kartonzuschnitts einwirkt. Wie in 10 deutlich zu erkennen ist, definiert die zweite Falteinrichtung 40 einen wesentlich breiteren Wirkbereich W2 als die erste Falteinrichtung 35. Insbesondere liegt der erste Wirkbereich W1 innerhalb des zweiten Wirkbereiches W2.
Idealerweise erfolgt zuerst ein Umfalten der hinteren Seitenlasche durch den Faltfinger 41 der zweiten Falteinrichtung 40. Ein Umfalten der vorderen Seitenlasche erfolgt erst im Anschluss daran durch den Faltfinger 36 der ersten Falteinrichtung 35, während der Kartonzuschnitt durch den Faltfinger 41 der zweiten Falteinrichtung 40 weitergeführt wird. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, bei denen das Umfalten der vordere Seitenlasche bereits beginnt, während die hinteren Seitenlasche noch nicht komplett umgefaltet sind.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Faltvorrichtung
2: Transportmittel
4: Kettentrieb
5: erste Falteinrichtung
6: Horizontaleinschläger
7: Welle
8: Einschlagfinger
9: Antrieb
10: zweite Falteinrichtung
11: Faltfinger
12: Schließkette
13: Antrieb
14: Zahnrad
15: Führungselement
20: Kartonzuschnitt
21: vorlaufend angeordnete Seitenlasche / vordere Seitenlasche
22: nachlaufend angeordnete Seitenlasche / hintere Seitenlasche
30: Faltvorrichtung
35: erste Falteinrichtung
36: Faltfinger
37: Faltkette
38: Antrieb
39: Führungselement
40: zweite Falteinrichtung
41: Faltfinger
42: Faltkette
43: Führungselement
44: Antrieb
TR: Transportrichtung
W: Wirkbereich
X: Mittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010015865 A1 [0006]

Claims

Faltvorrichtung (1, 30) zum Falten von gegenüberliegend angeordneten Seitenlaschen (21, 22) von Faltlinien aufweisenden Kartonzuschnitten (20), mit einem Transportmittel (2) zum Transport von Kartonzuschnitten (20) in einer Transportrichtung (TR), wobei die Faltvorrichtung (1, 30) mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) mit einem ersten Faltmittel (6, 36) zum Umfalten der mindestens einen, in Transportrichtung (TR) vorlaufend angeordneten Seitenlasche (21) umfasst und wobei die Faltvorrichtung (1, 30) mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) mit einem zweiten Faltmittel (11, 41) zum Umfalten der mindestens einen, in Transportrichtung (TR) nachlaufend angeordneten Seitenlasche (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) und die mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) jeweils einen eigenen Aktor (9, 13, 38, 44) umfassen und dass das zweite Faltmittel (11, 41) der mindestens einen zweiten Falteinrichtung (10, 40) in Transportrichtung (TR) des Transportmittels (2) räumlich hinter dem ersten Faltmittel (6, 36) der mindestens einen ersten Falteinrichtung (5, 35) angeordnet ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 1, wobei der Aktor (9, 38) der mindestens einen ersten Falteinrichtung (5, 35) unabhängig von dem Aktor (13, 44) der mindestens einen zweiten Falteinrichtung (10, 40) angesteuert ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) und die mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) zum Falten von Seitenlaschen (21, 22) eines Kartonzuschnitts (20) zusammenwirken, insbesondere wobei die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) und die mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) zum Falten von vorlaufend und nachlaufend angeordneten Seitenlaschen (21, 22) eines Kartonzuschnitts (20) in zeitlich abgestimmter Reihenfolge zusammenwirken.
Faltvorrichtung (1, 30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das zweite Faltmittel (11, 41) der zweiten Falteinrichtung (10, 40) bereichsweise parallel zur Transportrichtung (TR) beweglich ausgebildet ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) einen ersten Wirkbereich (W1) aufweist, in dem das mindestens erste Faltmittel (6, 36) an dem Kartonzuschnitt (20) angreift und wobei die mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) einen zweite Wirkbereich (W2) aufweist, in dem das zweite Faltmittel (11, 41) an dem Kartonzuschnitt (20) angreift, wobei der zweite Wirkbereich (W2) größer als der erste Wirkbereich (W1) ist und wobei der erste Wirkbereich (W1) innerhalb des zweiten Wirkbereichs (W2) ausgebildet ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zweite Faltmittel (11, 41) über den ersten Wirkbereich (W1) des ersten Faltmittels (6, 36) parallel zur Transportrichtung (TR) beweglich ausgebildet ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) als zweites Faltmittel (11, 41) einen an einer zweiten Schließkette (12, 42) geführten zweiten Faltfinger (11, 41) umfasst, wobei die Schließkette (12, 42) in einer zweiten horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels (2) angeordneten ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) als Horizontaleinschläger (6) ausgebildet ist, wobei der Horizontaleinschläger (6) als erstes Faltmittel ein an einem freien Ende einer Welle (7) angeordneten Einschlagelement (8) umfasst, wobei die Welle (7) weitgehend senkrecht zur Transportrichtung (TR) des Transportmittels (2) angeordnet ist und wobei das Einschlagelement (8) in einer horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels (2) beweglich ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) als erstes Faltmittel einen ersten, an einer ersten Schließkette (37) geführten Faltfinger (36) umfasst, wobei die erste Schließkette (37) in einer ersten horizontalen Ebene oberhalb des Transportmittels (2) angeordnet ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 9, wobei die erste horizontale Ebene oberhalb oder unterhalb der zweiten horizontalen Ebene angeordnet ist.
Faltvorrichtung (1, 30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Faltvorrichtung (1, 30) jeweils zwei erste Falteinrichtungen (5, 35) mit zwei ersten Aktoren (9, 38) und jeweils zwei zweite Falteinrichtungen (10, 40) mit zwei zweiten Aktoren (13, 44) umfasst.
Faltvorrichtung (1, 30) nach Anspruch 11, wobei die beiden ersten Aktoren (9, 38) jeweils synchron angesteuert sind und wobei die beiden zweiten Aktoren (13, 44) jeweils synchron angesteuert sind.
Verfahren zum Falten von der mindestens einen vorderen und mindestens einen hinteren Seitenlasche (21, 22) eines Faltlinien aufweisenden Kartonzuschnitts (20), wobei die in einer Transportrichtung (TR) des Kartonzuschnitts (20) nachlaufend angeordnete mindestens eine Seitenlasche (22) zu einem ersten Zeitpunkt gefaltet wird, und wobei die mindestens eine, in einer Transportrichtung (TR) des Kartonzuschnitts (20) vorlaufend angeordnete Seitenlasche (21) zu einem zweiten Zeitpunkt gefaltet wird, wobei der erste Zeitpunkt vor dem zweiten Zeitpunkt liegt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die nachlaufend angeordnete mindestens eine Seitenlasche (22) durch mindestens eine zweite Falteinrichtung (10, 40) einer Faltvorrichtung (1, 30) zu dem ersten Zeitpunkt gefaltet wird, und wobei die mindestens eine, in einer Transportrichtung (TR) des Kartonzuschnitts (20) vorlaufend angeordnete Seitenlasche (21) durch mindestens eine erste Falteinrichtung (5, 35) der Faltvorrichtung (1, 30) zu dem zweiten Zeitpunkt gefaltet wird.