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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel sowie eine Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel. Dabei soll im Folgenden unter dem Begriff Papier ein flächiges Material aus Fasern pflanzlicher Herkunft verstanden werden, wobei von dem Begriff Papier auch Karton und Pappe umfasst sein sollen. Ein Vorteil von Verpackungseinlagen aus Papier ist die hohe Recyclingfähigkeit.
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Verpackungseinlagen aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel kommen insbesondere in der Pharmaindustrie zum Verpacken von Gegenständen wie Ampullen, Fläschchen oder Spritzen zum Einsatz. Die
DE 297 23 215 U1 offenbart eine Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel mit einem ersten Formzuschnitt, wobei der ersten Formzuschnitt wenigstens einen Steg bildet, der eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand, welche in einem spitzen Winkel an einer Stegoberkante miteinander verbunden sind, umfasst, wobei der Steg wenigstens einen sich über die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand erstreckenden und zur Stegoberkante offenen Ausschnitt aufweist, welcher in wenigstens einer der Seitenwände einen Hinterschnitt zum Fixieren des Gegenstands aufweist, und wobei an der ersten Seitenwand an einer parallel zur Stegoberkante verlaufenden zweiten Kante eine zweite Bodenteilwand und an einer an der zweiten Seitenwand an einer parallel zur Stegoberkante verlaufenden dritten Kante eine dritte Bodenteilwand angeordnet sind. Die in der
DE 297 23 215 U1 offenbarte Verpackungseinlage aus Papier wird direkt in eine Schachtel eingeklebt. Ein separates Herstellen der Verpackungseinlage ist nicht möglich, da diese für sich genommen nicht formstabil ist. Daher ergibt sich eine Verpackungslinie, welche einen großen Platzbedarf aufweist.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel bereit zu stellen, welche kompakt aufgebaut ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel bereit zu stellen, welche für sich genommen formstabil ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel mit den Merkmalen des Patentanspruch 1. Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel weist eine erste Zuführeinheit zum Zuführen eines ersten flächigen Formzuschnitts der Verpackungseinlage aufweisend wenigstens eine erste Seitenwand und wenigstens eine zweite Seitenwand, welche über eine erste Sollknickkante verbunden sind, wobei der Formzuschnitt wenigstens einen sich über die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und die erste Sollknickkante erstreckenden Ausschnitt aufweist, welcher in wenigstens einer der Seitenwände einen Hinterschnitt zum Fixieren eines Gegenstands aufweist, wobei an der ersten Seitenwand an einer parallel zur ersten Sollknickkante verlaufenden zweiten Sollknickkante eine erste Bodenteilwand und an einer an der zweiten Seitenwand an einer parallel zur ersten Sollknickkante verlaufenden dritten Sollknickkante eine zweite Bodenteilwand angeordnet sind, und eine Aufrichteinheit mit wenigstens einer ersten Saugvorrichtung mit einer ersten Saugfläche zur Anlage an der ersten Bodenteilwand und wenigstens einer zweiten Saugvorrichtung mit einer zweiten Saugfläche zur Anlage an der zweiten Bodenteilwand, wobei die beiden Saugflächen in einer Ebene angeordnet sind und in der Ebene zur Bildung eines Stegs mit einem spitzen Winkel zwischen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand an der ersten Sollknickkante relativ zueinander verschiebbar sind, auf. Die beiden Saugvorrichtungen fixieren die erste und zweite Bodenteilwand. Werden die beiden Saugvorrichtungen relativ zueinander in der Ebene verschoben, insbesondere aufeinander zu, weicht der Abschnitt zwischen den beiden Bodenteilwänden umfassend die erste und die zweite Seitenwand aus, wodurch sich der wenigstens eine Steg bildet. Durch eine derartig ausgebildete Aufrichteinheit mit zwei relativ zueinander bewegbaren Saugvorrichtungen kann das Formen des wenigstens einen Stegs besonders einfach erfolgen, wobei eine derartige Aufrichteinheit besonders kompakt ausgebildet sein kann.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Relativbewegung zwischen den beiden Saugvorrichtungen entlang einer Kulissenführung geführt, insbesondere während einer Linearverschiebung der Ebene. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Zwangsführung der Relativbewegung, insbesondere ohne dass eine Abstimmung der Ansteuerung der Bewegungen der einzelnen Saugvorrichtungen erforderlich wäre.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Zuführeinheit ausgebildet ist zum Zuführen eines ersten flächigen Formzuschnitts der Verpackungseinlage aufweisend wenigstens eine erste Seitenwand und wenigstens eine zweite Seitenwand, welche über eine erste Sollknickkante verbunden sind, wobei der Formzuschnitt wenigstens einen sich über die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und die Sollknickkante erstreckenden Ausschnitt aufweist, welcher in wenigstens einer der Seitenwände einen Hinterschnitt zum Fixieren eines Gegenstands aufweist, und aufweisend wenigstens eine dritte Seitenwand und wenigstens eine vierte Seitenwand, welche über eine vierte Sollknickkante verbunden sind, wobei der Formzuschnitt wenigstens einen sich über die dritte Seitenwand, die vierte Seitenwand und die vierte Sollknickkante erstreckenden Ausschnitt aufweist, welcher in wenigstens einer der Seitenwände einen Hinterschnitt zum Fixieren eines Gegenstands aufweist, wobei an der ersten Seitenwand an einer parallel zur ersten Sollknickkante verlaufenden zweiten Sollknickkante eine erste Bodenteilwand und an einer an der zweiten Seitenwand an einer parallel zur ersten Sollknickkante verlaufenden dritten Sollknickkante eine zweite Bodenteilwand angeordnet sind, welche an der dritten Seitenwand an einer parallel zur vierten Sollknickkante verlaufenden fünften Sollknickkante angeordnet ist, und wobei an der vierten Seitenwand an einer parallel zur vierten Sollknickkante verlaufenden sechsten Sollknickkante eine dritte Bodenteilwand angeordnet ist, und dass die Aufrichteinheit zusätzlich wenigstens eine dritte Saugvorrichtung mit einer dritten Saugfläche zur Anlage an der dritten Bodenteilwand aufweist, wobei die dritte Saugfläche in der Ebene angeordnet ist und in der Ebene zur Bildung eines Stegs mit einem spitzen Winkel zwischen der dritten Seitenwand und der vierten Seitenwand an der vierten Sollknickkante relativ zu der ersten und/oder zweiten Saugvorrichtung verschiebbar ist. Eine derartig ausgestaltete Vorrichtung ermöglicht in einfacher Art und Weise die Herstellung einer Verpackungseinlage mit wenigstens zwei Stegen. Selbstverständlich ermöglicht eine entsprechende Anzahl von weiteren Saugvorrichtungen bei einem entsprechend ausgebildeten ersten flächigen Formzuschnitt durch entsprechende Relativbewegung der Saugvorrichtungen in der Ebene auch die Ausbildung einer größeren Anzahl von Stegen.
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Vorzugsweise erfolgt die Relativbewegung zwischen der dritten Saugvorrichtung und der ersten und/oder zweiten Saugvorrichtung entlang einer Kulissenführung geführt, insbesondere während einer Linearverschiebung der Ebene, um eine Zwangsführung der Relativbewegung ermöglichen zu können, insbesondere ohne dass eine Abstimmung der Ansteuerung der Bewegungen der einzelnen Saugvorrichtungen erforderlich wäre.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zwischen zwei der Saugvorrichtungen ein Keilelement mit einer Vorderkante angeordnet, derart, dass die Vorderkante etwa in der Ebene angeordnet ist. Das Keilelement stellt eine Ausbildung des Stegs in die gewünschte Richtung sicher.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine zweite Zuführeinheit zum Zuführen eines zweiten flächigen Formzuschnitts der Verpackungseinlage aufweisend wenigstens eine Durchgangsöffnung und eine Aufsetzeinheit zum Aufsetzen des zweiten flächigen Formzuschnitts auf den ersten Formzuschnitt derart, dass der Steg die Durchgangsöffnung durchgreift und die erste Bodenteilwand und die zweite Bodenteilwand an dem zweiten Formzuschnitt anliegen. Eine derartige Weiterbildung ermöglicht die Herstellung von in sich formstabilen Verpackungseinlagen, welche insbesondere separat hergestellt werden können und beispielsweise stapelweise an eine Verpackungslinie zur Verpackung von Gegenständen angeliefert und bei Bedarf zugeführt werden können, insbesondere ohne dass ein Abstimmen des Taktzyklus der Herstellung der Verpackungseinlage auf den Taktzyklus der Herstellung der Schachtel oder der Herstellung der Befüllung der Schachtel mit den Gegenständen erforderlich wäre.
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Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Klebstoffaufbringvorrichtung zum Aufbringen von Klebstoff auf die erste Bodenteilwand und die zweite Bodenteilwand. Durch Verkleben des ersten Formzuschnitts mit dem zweiten Formzuschnitt kann die Stabilität der Verpackungseinlage weiter erhöht werden.
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Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Abgabeeinheit auf, welche insbesondere wenigstens ein Abstreifelement umfasst. Eine derartige Abgabeeinheit ermöglicht das kontrollierte Abgeben der gefertigten Verpackungseinlage, insbesondere in einen Stapel.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Aufrichteinheit um eine Achse, welche insbesondere parallel zu der Ebene verlaufend angeordnet ist, drehbar angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau der Vorrichtung. Insbesondere können bei einem rotatorischen Wechsel zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen die Wege im Vergleich zu einer Fertigungslinie verkürzt werden.
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Vorzugsweise kann die Aufrichteinheit in einer ersten Position mit der ersten Zuführeinheit und in einer zweiten, gegen die erste Position um einen ersten Winkel verdrehten, Position mit der zweiten Zuführeinheit wechselwirken, wobei der ersten Winkel insbesondere etwa 90° beträgt. Durch einen derartigen Wechsel zwischen den beiden Bearbeitungspositionen durch Verdrehen der Aufrichteinheit kann ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung erreicht werden und es können lange Transportwege vermieden werden.
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Vorzugsweise kann die Aufrichteinheit in einer dritten, gegen die erste Position um einen zweiten Winkel verdrehten, Position mit der Abgabeeinheit wechselwirken, wobei der zweite Winkel insbesondere etwa 180° oder etwa 270° beträgt. Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein kompakter Aufbau der Vorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann bei einem Winkel von 180° die Ausgabe der fertigen Verpackungseinlagen in Richtung der Eingabe der ersten Formzuschnitte erfolgen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Aufrichteinheit an einer vierten, gegen die erste Position um einen dritten Winkel verdrehten, Position mit der Klebstoffaufbringvorrichtung wechselwirken, wobei der dritte Winkel etwa 45° beträgt. Dadurch kann erreicht werden, dass auf dem Weg des ersten Formzuschnitts, welcher an der Aufrichteinheit bereits ausgeformt, d. h. der wenigstens eine Steg gebildet, wurde, im Vorbeidrehen zur Aufsetzeinheit mit Klebstoff bestrichen wird, was einen besonders kompakten Aufbau der Vorrichtung ermöglicht.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung mindestens drei, vorzugsweise vier, Aufrichteinheiten aufweist, welche insbesondere im Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet sind, und welche insbesondere gemeinsam um eine Achse, welche insbesondere parallel zu der Ebene verlaufend angeordnet ist, drehbar angeordnet sind. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Erhöhung der Taktzahl zur Fertigung der Verpackungseinlage.
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Die erfindungsgemäße Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel mit einem ersten Formzuschnitt, wobei der ersten Formzuschnitt wenigstens einen Steg bildet, der eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand, welche in einem spitzen Winkel an einer Stegoberkante miteinander verbunden sind, umfasst, wobei der Steg wenigstens einen sich über die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand erstreckenden und zur Stegoberkante offenen Ausschnitt aufweist, welcher in wenigstens einer der Seitenwände einen Hinterschnitt zum Fixieren des Gegenstands aufweist, und wobei an der ersten Seitenwand an einer parallel zur Stegoberkante verlaufenden zweiten Kante eine erste Bodenteilwand und an einer an der zweiten Seitenwand an einer parallel zur Stegoberkante verlaufenden dritten Kante eine zweite Bodenteilwand angeordnet sind, zeichnet sich dadurch aus, dass die Verpackungseinlage einen zweiten Formzuschnitt umfasst, welcher wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, und welcher derart an dem ersten Formzuschnitt angeordnet ist, dass der Steg die Durchgangsöffnung durchgreift und die erste Bodenteilwand und die zweite Bodenteilwand an dem zweiten Formzuschnitt vorzugsweise klebend anliegen. Der zweite Formzuschnitt stellt sicher, dass der Steg sich nicht wieder auffaltet und seine gewünschte Form beibehält. Dadurch wird es ermöglicht, die Verpackungseinlage separat herzustellen und insbesondere stapelweise an eine Verpackungslinie anzuliefern und bei Bedarf zuzuführen, insbesondere ohne dass ein Abstimmen des Taktzyklus der Herstellung der Verpackungseinlage auf den Taktzyklus der Herstellung der Schachtel oder der Herstellung der Befüllung der Schachtel erforderlich wäre.
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Vorzugsweise weist jeder Steg wenigstens zwei in Richtung der Stegoberkante zueinander beabstandete Ausschnitte, vorzugsweise drei bis zehn Ausschnitte, auf, um eine gewünschte Menge an Gegenständen aufnehmen und relativ zueinander beabstandet positionieren zu können.
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Vorteilhafterweise weist die Verpackungseinlage wenigstens zwei, vorzugsweise zwei oder vier oder sechs, Stege aufweist. Mit zwei Stegen ist eine zuverlässigere Fixierung eines Gegenstands möglich, da dieser an zwei Abschnitten entlang seiner Längsachse fixiert und somit gegen Verdrehen besser gesichert werden kann. Alternativ können über zwei Stege auch Gegenstände in zwei Reihen lagefixiert werden. Entsprechend mehr Stege ermöglichen die Positionierung von entsprechend mehr Gegenständen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Papier ein Quadratmetergewicht im Bereich von etwa 100 g/m2 bis etwa 600 g/m2, vorzugsweise im Bereich von etwa 100 g/m2 bis etwa 300 g/m2, auf. Ein Papier mit einem derartigen Quadratmetergewicht weist eine ausreichende Stabilität auf, kann jedoch eine möglichst ressourcenschonende Herstellung ermöglichen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackungseinlage aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel mit teilweise ausgeblendeten Details,
- 2 eine Detailansicht einer Aufrichteinheit der Vorrichtung gemäß 1 in einer ausgefahrenen Position,
- 3 die Aufrichteinheit gemäß 2 in einer teilweise ausgefahrenen Position,
- 4 die Aufrichteinheit gemäß 2 in einer eingefahrenen Position,
- 5 eine Detailansicht einer Aufsetzeinheit der Vorrichtung gemäß 1 in einer eingefahrenen Position,
- 6 die Aufsetzeinheit gemäß 5 in einer teilweise ausgefahrenen Position,
- 7 die Aufsetzeinheit gemäß 5 in einer ausgefahrenen Position,
- 8 eine Detailansicht einer Abgabeeinheit der Vorrichtung gemäß 1 mit der Aufrichteinheit der Vorrichtung gemäß 1 in einer eingefahrenen Position,
- 9 die Abgabeeinheit gemäß 8 mit der Aufrichteinheit in einer teilweise ausgefahrenen Position,
- 10 die Abgabeeinheit gemäß 8 mit der Aufrichteinheit der Vorrichtung gemäß 1 in einer ausgefahrenen Position,
- 11 eine Ansicht eines ersten flächigen Formzuschnitts eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verpackungseinlage,
- 12 eine Ansicht eines zweiten flächigen Formzuschnitts eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verpackungseinlage und
- 13 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verpackungseinlage aufweisend den ersten Formzuschnitt gemäß 11 und den zweiten Formzuschnitt gemäß 12.
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Die 13 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verpackungseinlage 100 hergestellt aus einem ersten flächigen Formzuschnitt 110, welcher in 11, und einem zweiten flächigen Formzuschnitt 180, welcher in 12 dargestellt ist.
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Der erste Formzuschnitt 110 und der zweite Formzuschnitt 180 sind aus Papier gefertigt, wobei das Papier ein Quadratmetergewicht im Bereich von etwa 100 g/m2 bis etwa 600 g/m2, vorzugsweise im Bereich von etwa 100 g/m2 bis etwa 300 g/m2, aufweisen kann. Die Fläche des ersten flächigen Formzuschnitts 110 wird insbesondere als Ebene E1, die Fläche des zweiten flächigen Formzuschnitts 180 insbesondere als Ebene E2 bezeichnet.
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Der erste flächige Formzuschnitt 110 weist wenigstens eine erste Seitenwand 111 und wenigstens eine zweite Seitenwand 112, welche über eine erste Sollknickkante 141 verbunden sind, auf. Dabei ist wenigstens ein, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, vorzugsweise mehrere wie beispielsweise zwei bis zehn, sich über die erste Seitenwand 111, die zweite Seitenwand 112 und die erste Sollknickkante 141 erstreckender Ausschnitt 131 in dem Formzuschnitt 110 angeordnet, welcher in wenigstens einer der Seitenwände 111, 112, vorzugsweise in beiden Seitenwänden 111, 112, einen Hinterschnitt 132 zum Fixieren eines Gegenstands aufweist. An der ersten Seitenwand 111 ist an einer parallel zur ersten Sollknickkante 141 verlaufenden zweiten Sollknickkante 142 eine erste Bodenteilwand 121 und an einer an der zweiten Seitenwand 112 an einer parallel zur ersten Sollknickkante 141 verlaufenden dritten Sollknickkante 143 eine zweite Bodenteilwand 122 angeordnet.
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Zusätzlich kann der erste Formzuschnitt 110 wenigstens eine dritte Seitenwand 113 und wenigstens eine vierte Seitenwand 114, welche über eine vierte Sollknickkante 144 verbunden sind, aufweisen. Dann ist in dem Formzuschnitt 110 wenigstens ein, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, vorzugsweise mehrere wie beispielsweise zwei bis zehn, sich über die dritte Seitenwand 113, die vierte Seitenwand 114 und die vierte Sollknickkante 144 erstreckender Ausschnitt 133 angeordnet, welcher in wenigstens einer der Seitenwände 113, 114 einen Hinterschnitt 134 zum Fixieren eines Gegenstands aufweisen kann. Die dritte Seitenwand 113 ist insbesondere an einer parallel zur vierten Sollknickkante 144 verlaufenden fünften Sollknickkante 145 an der zweiten Bodenteilwand 122 angeordnet, während an der vierten Seitenwand 114 an einer parallel zur vierten Sollknickkante 144 verlaufenden sechsten Sollknickkante 146 eine dritte Bodenteilwand 123 angeordnet ist.
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Wie nachfolgend beschrieben werden in der fertigen Verpackungseinlage 100 jeweils zwei über eine Sollknickkante 141 bzw. 144 verbundene Seitenwände 111, 112 bzw. 113, 114 einen Steg 151, 152 bilden. Selbstverständlich kann der erste Formzuschnitt 110 entsprechend weitere Seitenwandpaare aufweisen, um eine Verpackungseinlage 100 mit mehr als zwei Stegen ausbilden zu können. Beispielsweise kann die fertige Verpackungseinlage 100 zwei, drei, vier oder sechs Stege aufweisen.
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Der erste Formzuschnitt 110 wird zur Fertigung der Verpackungseinlage 100 derart aufgerichtet, dass ein Steg 151 mit einem spitzen Winkel α zwischen der ersten Seitenwand 111 und der zweiten Seitenwand 112 an der ersten Sollknickkante 141 gebildet wird. Dabei bildet sich insbesondere an der ersten Sollknickkante 141 eine Bergfalte. Der Steg 151 weist eine Stegoberkante 153 auf, welche insbesondere durch die Sollknickkante 141 gebildet ist. Die Stegoberkante 153 ist dabei von dem Ausschnitt 131 unterbrochen, in welchen ein Gegenstand insbesondere an dem Hinterschnitt 132 klemmend eingebracht werden kann. Die erste Bodenteilwand 121 und die zweite Bodenteilwand 121 verbleiben vorzugsweise in der Ebene E1. Dabei bildet sich insbesondere an der zweiten Sollknickkante 142 und der dritten Sollknickkante 143 jeweils eine Talfalte, insbesondere an einer ersten Kante und einer zweiten Kante.
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Insbesondere wird gleichzeitig bei Bildung des Stegs 151 ein weiterer Steg 152 mit einem spitzen Winkel α zwischen der dritten Seitenwand 113 und der vierten Seitenwand 114 an der vierten Sollknickkante 144 gebildet. Dabei bildet sich insbesondere an der vierten Sollknickkante 144 eine Bergfalte. Der Steg 152 weist eine Stegoberkante 154 auf, welche insbesondere durch die Sollknickkante 144 gebildet ist. Die Stegoberkante 154 ist dabei von dem Ausschnitt 133 unterbrochen, in welchen ein Gegenstand insbesondere an dem Hinterschnitt 134 klemmend eingebracht werden kann. Die zweite Bodenteilwand 122 und die dritte Bodenteilwand 123 verbleiben vorzugsweise in der Ebene E1. Dabei bildet sich insbesondere an der fünften Sollknickkante 145 und der sechsten Sollknickkante 146 jeweils eine Talfalte, insbesondere an einer fünften Kante und einer sechsten Kante.
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Sind weitere Seitenwandpaare vorhanden, werden weitere Stege vorzugsweise gleichzeitig ausgebildet.
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Der zweite flächige Formzuschnitt 180, welcher in 12 dargestellt ist, weist wenigstens eine Durchgangsöffnung 181 auf. Der zweite Formzuschnitt 180 weist insbesondere eine der Zahl der Stege 151, 152 der Verpackungseinlage 100 entsprechende Anzahl an Durchgangsöffnungen 181, vorliegend zwei Durchgangsöffnungen 181, auf. Zur Fixierung des aufgerichteten ersten Formzuschnitts 110 ist der zweite Formzuschnitt 180 derart an dem ersten Formzuschnitt 110 angeordnet, dass der Stege 151 die Durchgangsöffnung 181 durchgreift und die erste Bodenteilwand 121 und die zweite Bodenteilwand 122 an dem zweiten Formzuschnitt 180 vorzugsweise klebend anliegen. Entsprechend kann der weitere Steg 152 eine weitere der Durchgangsöffnungen 181 durchgreifen, wobei die zweite bodenteilwand 122 und die dritte Bodenteilwand 123 an dem zweiten Formzuschnitt 180 vorzugsweise klebend anliegen. Mit dem Begriff Durchgreifen ist dabei eine Anordnung bezeichnet, bei welcher die Bodenteilwände 121, 122 und 123 an einer Seitenfläche des zweiten flächigen Formzuschnitts 180 anliegen, während die Stege 151, 152 auf der gegenüberliegenden Seitenfläche des zweiten flächigen Formzuschnitts 180 hervorragen. Eine derartige Anordnung kann insbesondere erreicht werden, wenn der zweite flächige Formzuschnitt 180 ausgehend von der Stegoberkante 153, 154 auf den aufgerichteten ersten Formzuschnitt 110 aufgeschoben und bis zur Anlage an den Bodenteilwänden 121, 122, 123 verschoben wird.
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In den 1 bis 10 sind verschiedene Ansichten einer Vorrichtung 10 zur Herstellung einer Verpackungseinlage 100 aus Papier zum lagemäßigen Fixieren eines Gegenstands in einer Schachtel, insbesondere der Verpackungseinlage 100 wie vorstehend beschrieben, und ihrer Komponenten dargestellt. Gleiche oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei zur besseren Übersicht nicht sämtliche Bezugsziffern in sämtlichen Figuren angegeben sind.
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Die Vorrichtung 10 umfasst eine erste Zuführeinheit 20 zum Zuführen des ersten flächigen Formzuschnitts 110 der Verpackungseinlage 100 und eine Aufrichteinheit 30, welche ausgebildet ist, den flächigen Formzuschnitt 110 derart aufzurichten, dass der Steg 151 und soweit vorhanden weitere Stege 152 gebildet werden. Dazu umfasst die Aufrichteinheit 30, welche im Detail in den 2, 3 und 4 dargestellt ist, zumindest eine erste Saugvorrichtung 31 mit einer ersten Saugfläche 31a zur Anlage an der ersten Bodenteilwand 121 und zumindest eine zweite Saugvorrichtung 32 mit einer zweiten Saugfläche 32a zur Anlage an der zweiten Bodenteilwand 122, wobei die beiden Saugflächen 31a, 32a in einer Ebene E angeordnet sind und in der Ebene E relativ zueinander verschiebbar sind. Weist der zugeführte erste Formzuschnitt 110 eine dritte Bodenteilwand 123 auf, umfasst die Aufrichteinheit 30 wie in den Figuren dargestellt eine dritte Saugvorrichtung 33 mit einer dritten Saugfläche 33a, welche ebenfalls in der Ebene E angeordnet ist und relativ zu der ersten Saugvorrichtung 31 und/oder der zweiten Saugvorrichtung 32 verschiebbar angeordnet ist.
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Die Saugvorrichtungen 31, 32, 33 basieren insbesondere auf der Erzeugung eines Unterdrucks an den Saugflächen 31a, 32a, 33a zur Erzeugung einer Haltekraft.
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Um die Haltekraft zu verbessern, können auch jeweils mehrere erste Saugvorrichtungen 31, mehrere zweite Saugvorrichtungen 32 und/oder mehrere dritte Saugvorrichtungen 33 zur Anwendung kommen, welche insbesondere jeweils in einer Reihe angeordnet sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Aufrichteinheit 30 drei erste Saugvorrichtungen 31, vier zweite Saugvorrichtungen 32 und drei dritte Saugvorrichtungen 33 auf.
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Die Zuführeinheit 20 weist eine Zufuhrschiene 21 auf, entlang welcher die flächigen Formzuschnitte 110 gestapelt zugeführt werden können. Die Zuführung erfolgt insbesondere direkt zu der Aufrichteinheit 30. Dabei sind die flächigen Formzuschnitte 110 insbesondere derart ausgerichtet, dass die Ebene E1 der flächigen Formzuschnitte 110 parallel zur Ebene E der Aufrichteinheit 30 verlaufend angeordnet ist (vgl. insbesondere 1 und 2).
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Die Aufrichteinheit 30 ist vorzugsweise zwischen einer ausgefahrenen Position (vgl. 2) und einer eingefahrenen Position (vgl. 4) verschiebbar, insbesondere linear. Dabei erfolgt die Linearverschiebung insbesondere derart, dass die Ebene E linear verschoben wird, vorzugsweise in einer Richtung x senkrecht zur Ebene E. In der ausgefahrenen Position kann eine Zufuhr des ersten flächigen Formzuschnitts 110 erfolgen, indem der oberste flächige Formzuschnitt 110 des Stapels der ersten Zuführeinheit 20 durch die Saugvorrichtungen 31, 32, 33 angesaugt wird und dadurch fixiert gehalten wird (vgl. 2). Wird die Aufrichteinheit 30 eingefahren, wird der oberste flächige Formzuschnitt 110 von dem Stapel der Zuführeinheit 20 entfernt. Vorzugsweise erfolgt gleichzeitig bei dieser Einfahrbewegung das Aufrichten des ersten Formzuschnitts 110. Dazu werden die erste Saugvorrichtung 31 und die zweite Saugvorrichtung 32 in der Ebene E relativ zueinander bewegt, insbesondere derart, dass sich ihr Abstand von einem größeren Abstand b1 (vgl. 2) zu einem kleineren Abstand b2 (vgl. 4) verkleinert. Diese Relativbewegung der Saugvorrichtungen 31, 32 in der Ebene E kann bei der Linearverschiebung der Ebene entlang einer Kulissenführung 35 geführt erfolgen. Dazu kann die erste Saugvorrichtung 31 in der Kulissenführung 35 geführt derart, dass bei Bewegung der zweiten Saugvorrichtung 32 in Richtung x in die eingefahrene Position (vgl. 4) der Linearbewegung der ersten Saugvorrichtung 31 in Richtung x die Bewegung der Kulissenführung 35 überlagert wird und insbesondere die erste Saugvorrichtung 31 von einem Abstand b1 in einen Abstand b2 an die zweite Saugvorrichtung 32 herangeführt wird. Um die Anordnung der Saugflächen 31a, 32a in der Ebene E beibehalten zu können, ist dabei insbesondere die erste Saugvorrichtung 31 an einer Querschiene 36, welche parallel zur Ebene E an der zweiten Saugvorrichtung 32 fixiert angeordnet ist, gleitend geführt.
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Durch die Relativbewegung zwischen der ersten Saugvorrichtung 31 und der zweiten Saugvorrichtung 32 werden aufgrund der Fixierung der ersten Bodenteilwand 121 und der zweiten Bodenteilwand 122 diese aufeinander zubewegt, wodurch die erste Seitenwand 111 und die zweite Seitenwand als Ausweichbewegung wegknicken und sich der Steg 151 bildet. Um sicherstellen zu können, dass die Ausweichbewegung in die gewünschte Richtung erfolgt, kann zwischen der ersten Saugvorrichtung 31 und der zweiten Saugvorrichtung 32 ein Keilelement 34 mit einer Vorderkante 34a angeordnet sein, derart, dass die Vorderkante 34a etwa in der Ebene E angeordnet ist.
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In gleicher Weise kann gleichzeitig die Bildung des weiteren Steg 152 durch entsprechende Relativbewegung zwischen der zweiten Saugvorrichtung 32 und der dritten Saugvorrichtung 33 erfolgen.
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Zur Fixierung des aufgerichteten ersten Formzuschnitts 110 wird vorzugweise der zweite Formzuschnitt 180 an dem ersten Formzuschnitt 110 angeordnet. Dazu wird insbesondere die Aufrichteinheit 30 mit dem aufgerichteten Formzuschnitt 110 an eine weitere Bearbeitungsstation überführt. Wie nachfolgend noch näher beschrieben, kann dies insbesondere durch Drehung der Aufrichteinheit 30 um eine Achse A erfolgen.
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Die Vorrichtung 10 kann dazu eine zweite Zuführeinheit 40 zum Zuführen des zweiten flächigen Formzuschnitts 180 der Verpackungseinlage 100 und eine Aufsetzeinheit 50 zum Aufsetzen des zweiten flächigen Formzuschnitts 180 auf den ersten Formzuschnitt 110 aufweisen, welche insbesondere in den 5, 6 und 7 detailliert dargestellt ist. Das Zuführen des zweiten flächigen Formzuschnitts 180 erfolgt insbesondere vereinzelt, beispielsweise mittels eines Transportbands 41, und insbesondere derart, dass die Ebene E1 des ersten Formzuschnitts 180 im Wesentlichen parallel zur Ebene E der Aufrichteinheit 30 ausgerichtet ist. Das Aufsetzen erfolgt vorzugsweise mittels einer Saugeinheit 51. Wie in 5 dargestellt, wird der zweite Formzuschnitt 180 insbesondere derart ausgerichtet, dass die Durchgangsöffnung 181 oberhalb des Stegs 151 angeordnet ist (vgl. 5). Anschließend kann die die Saugeinheit 51 soweit ausgefahren werden, dass der Steg 151 die Durchgangsöffnung 181 durchgreift und die erste Bodenteilwand 121 und die zweite Bodenteilwand 122 an dem zweiten Formzuschnitt 180 anliegen (vgl. 7). Der weitere Steg 152 kann entsprechend die weitere Durchgangsöffnung 181 durchgreifend angeordnet sein.
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Um eine zuverlässige Fixierung zwischen dem ersten Formzuschnitt 110 und dem zweiten Formzuschnitt 180 erreichen zu können, werden die beiden Formzuschnitte 110, 180 vorzugsweise miteinander zu der Verpackungseinlage 100 verklebt. Dazu kann die Vorrichtung 10 eine Klebstoffaufbringvorrichtung 60 zum Aufbringen von Klebstoff auf die erste Bodenteilwand 121 und die zweite Bodenteilwand 122 und falls vorhanden die dritte Bodenteilwand 123 umfassen. Die Klebstoffaufbringvorrichtung 60 ist insbesondere entlang eines Transportwegs zwischen der ersten Zuführeinheit 20 und der Aufsetzeinheit 50 angeordnet. Besonders vorteilhaft ist die Klebstoffaufbringvorrichtung 60 derart angeordnet, dass bei Überführen des ersten aufgerichteten Formzuschnitts 110 zu der Aufsetzeinheit 50 der erste Formzuschnitt 110 derart an der Klebstoffaufbringvorrichtung 60 entlanggeführt wird, dass der Klebstoff während der Bewegung abgestreift und auf dem ersten Formzuschnitt 110 aufgebracht wird.
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Die fertiggestellte Verpackungseinlage 100 wird vorzugsweise in einer Abgabeeinheit 70 der Vorrichtung 10 entnommen. Die Abgabe erfolgt vorzugsweise in einen Stapel. Zur Abgabe kann die Aufrichteinheit 30 mit der fertiggestellten Verpackungseinlage 100 an die Abgabeeinheit überführt werden. Wie nachfolgend noch näher beschrieben, kann dies insbesondere durch Drehung der Aufrichteinheit 30 um die Achse A erfolgen. An der Abgabeeinheit 70 kann die Aufrichteinheit 30 aus der eingefahrenen Position wieder in die ausgefahrene Position überführt werden (vgl. 8, 9 und 10). Vorzugweise wird dabei die Verpackungseinlage nur noch durch eine der Saugvorrichtungen 31, 32, 33, im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die zweite Saugvorrichtung 32, fixiert gehalten, da bei dem Überführen von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position der Abstand zwischen der ersten Saugvorrichtung 31 und der zweiten Saugvorrichtung 32 sowie der Abstand zwischen der zweiten Saugvorrichtung 32 und der dritten Saugvorrichtung 33 wieder vergrößert wird, was bei fixierter Halterung der Verpackungseinlage 100 durch sämtliche Saugvorrichtungen 31, 32, 33 zur Deformation der Verpackungseinlage 100 führen könnte. Die Abgabeeinheit 70 kann insbesondere wenigstens ein Abstreifelement 71, beispielsweise wie insbesondere in 1 erkennbar zwei Abstreifelemente 71, umfassen, welche ein hakenartiges freies Ende 72 aufweisen. Bei Überführen der Aufrichteinheit 30 in die ausgefahrene Position kann die Verpackungseinlage 100 von dem wenigstens einen Abstreifelement 71 erfasst und mittels des hakenartigen Endes 72 zurückgehalten werden, wenn die Aufrichteinheit 30 anschließend wieder in die eingefahrene Position überführt wird, wobei vorzugsweise die Saugvorrichtungen 31, 32, 33 sämtlich drucklos oder ausgeschaltet werden, um die Verpackungseinlage 100 freizugeben. Die Abgabe kann dabei in einen Stapel von Verpackungseinlagen 100 erfolgen, in welchem der oder die Stege 151, 152 der nachfolgenden Verpackungseinlage 100 rückseitig an den Stegen 151, 152 der vorherigen Verpackungseinlage 100 eingreift.
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Die Überführung zwischen unterschiedlichen Bearbeitungsstationen kann vorzugsweise durch Drehung der Aufrichteinheit 30 erfolgen. Dazu kann die Aufrichteinheit 30 um eine Achse A, welche insbesondere parallel zu der Ebene E verlaufend angeordnet ist, drehbar angeordnet sein. Dies erlaubt einen besonders kompakten Aufbau der Vorrichtung 20.
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Die Aufrichteinheit 30 kann in einer ersten Position mit der ersten Zuführeinheit 20 und in einer zweiten, gegen die erste Position um einen ersten Winkel β1 verdrehten, Position mit der zweiten Zuführeinheit 40 wechselwirken, wobei der ersten Winkel β1 insbesondere etwa 90° beträgt (vgl. insbesondere 1) .
Weiterhin kann die Aufrichteinheit 30 in einer dritten, gegen die erste Position um einen zweiten Winkel β2 verdrehten, Position mit der Abgabeeinheit 70 wechselwirken kann, wobei der zweite Winkel β2 insbesondere etwa 180° oder alternativ etwa 270° beträgt.
Weiterhin kann die Aufrichteinheit 30 an einer vierten, gegen die erste Position um einen dritten Winkel β3 verdrehten, Position mit der Klebstoffaufbringvorrichtung 60 wechselwirken kann, wobei der dritte Winkel β3 etwa 45° beträgt. Die vierte Position ist insbesondere entlang des Wegs zwischen der ersten Position und der zweiten Position angeordnet.
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Wie insbesondere in 1 erkennbar, kann die Vorrichtung 20 mindestens drei, vorzugsweise vier Aufrichteinheiten 30 aufweisen, welche insbesondere im Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet sind, und welche insbesondere gemeinsam um die Achse A, welche insbesondere parallel zu der Ebene E verlaufend angeordnet ist, drehbar angeordnet sind. Die Aufrichteinheiten 30 können dabei an einem Drehkreuz 80 angeordnet sein und bei Drehung des Drehkreuzes 80 zeitgleich gedreht werden. Die Verwendung von mehreren Aufrichteinheiten 30 ermöglicht, dass gleichzeitig eine der Aufrichteinheiten 30 an der ersten Position mit der ersten Zuführeinheit 20, eine weitere der Aufrichteinheiten 30 an der zweiten Position mit der zweiten Zuführeinheit 40 bzw. der Aufsetzeinheit 50 und eine weitere der Aufrichteinheiten 30 an der dritten Position mit der Abgabeeinheit 70 wechselwirkt, wodurch eine erhöhte Taktzahl erreicht werden kann.
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Es besteht die Möglichkeit, dass die Ansteuerung der Bewegung der Vorrichtung 20 derart erfolgt, dass sich die Aufrichteinheiten 30 zeitgleich in der ausgefahrenen und zeitgleich in der eingefahrenen Position befinden. Eine besonders günstige Ansteuerung der Vorrichtung 20 sieht jedoch vor, dass die Aufrichteinheit 30 lediglich bei Wechselwirkung mit der ersten Zuführeinheit 20 und der Abgabeeinheit 70 in die ausgefahrene Position überführt wird, während die Wechselwirkung mit der Aufsetzeinheit 50 in der eingefahrenen Position erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 20
- erste Zuführeinheit
- 21
- Zufuhrschiene
- 30
- Aufrichteinheit
- 31
- erste Saugvorrichtung
- 31a
- erste Saugfläche
- 32
- zweite Saugvorrichtung
- 32a
- zweite Saugfläche
- 33
- dritte Saugvorrichtung
- 33a
- dritte Saugfläche
- 34
- Keilelement
- 34a
- Vorderkante
- 35
- Kulissenführung
- 36
- Querschiene
- 40
- zweite Zuführeinheit
- 41
- Transportband
- 50
- Aufsetzeinheit
- 51
- Saugeinheit
- 60
- Klebstoffaufbringvorrichtung
- 70
- Abgabeeinheit
- 71
- Abstreifelement
- 72
- freies Ende
- 80
- Drehkreuz
- A
- Achse
- E
- Ebene
- β1
- Winkel
- β2
- Winkel
- β3
- Winkel
- 100
- Verpackungseinlage
- 110
- erster flächiger Formzuschnitt
- 111
- erste Seitenwand
- 112
- zweite Seitenwand
- 113
- dritte Seitenwand
- 114
- vierte Seitenwand
- 121
- erste Bodenteilwand
- 122
- zweite Bodenteilwand
- 123
- dritte Bodenteilwand
- 131
- Ausschnitt
- 132
- Hinterschnitt
- 133
- Ausschnitt
- 134
- Hinterschnitt
- 141
- erste Sollknickkante
- 142
- zweite Sollknickkante
- 143
- dritte Sollknickkante
- 144
- vierte Sollknickkante
- 145
- fünfte Sollknickkante
- 145
- sechste Sollknickkante
- 151
- Steg
- 152
- Steg
- 153
- Stegoberkante
- 154
- Stegoberkante
- 180
- zweiter flächiger Formzuschnitt
- 181
- Durchgangsöffnung
- α
- Winkel
- E1
- Ebene
- E2
- Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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