-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Aufrichten von (flachen) Zuschnitten für Kartons, Faltschachteln,
Trays oder dergleichen, wobei die Zuschnitte vor eine Öffnung eines
Formschachts bewegt und mit einem, insbesondere auf- und abbewegbaren,
Formstempel in den Formschacht eingedrückt werden, unter Aufrichtung
von Teilen des Zuschnitts, insbesondere im Bereich von Längswänden und/oder
Querwänden
des Kartons oder dergleichen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine
entsprechende Vorrichtung.
-
Bei bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten
Art wird zunächst
ein Zuschnitt vor die Öffnung
eines Formschachts bewegt und durch den Formstempel in den Formschacht
eingedrückt,
wobei Teile des Zuschnitts aufgerichtet bzw. gefaltet werden. Nachfolgend
wird der Formstempel aus dem Formschacht herausgezogen und der nächste Zuschnitt
vor die Öffnung
des Formschachts bewegt, worauf sich der gesamte Vorgang wiederholt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde
ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln,
insbesondere Maßnahmen
vorzuschlagen, die zu einer Erhöhung
der Arbeitsgeschwindigkeit führen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das
erfindungsgemäße Verfahren
dadurch gekennzeichnet, dass der Formstempel nach dem Eindrücken eines Zuschnitts
in den Formschacht mindestens teilweise außerhalb des Formschachts zurückbewegt
wird in eine Position vor die Öffnung
des Formschachts. Vorzugsweise wird der Formstempel nicht durch
die Öffnung
zurückbewegt,
sondern zumindest in diesem Bereich außerhalb der Formschachts geführt. Auf diese
Weise kann der nächste
aufzurichtende Zuschnitt schon vor die Öffnung des Formschachts bewegt,
insbesondere gefördert
werden, bevor der Formstempel seine Ausgangsposition vor der Öffnung des
Formschachts erreicht hat.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Formschacht mindestens zwei
Formstempel zugeordnet sind, die nacheinander zum Eindrücken jeweils
eines (einzelnen) Zuschnitts in den Formschacht bewegt werden. Auf
diese Weise kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung verdoppelt
werden, bei gleich bleibender Geschwindigkeit der Formstempel. In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind zwei Formstempel vorgesehen, die derart zeitlich
versetzt zueinander betrieben werden, dass ein zweiter Formstempel
einen Zuschnitt durch die Öffnung
des Formschachts drückt,
wenn ein erster Formstempel die Aufrichtung eines anderen Zuschnitts
im Wesentlichen fertig gestellt hat, insbesondere diesen Zuschnitt
einem Fördermittel
zum Abtransport der mindestens teilweise aufgerichteten Zuschnitte übergibt.
-
Vorzugsweise werden die Zuschnitte
kontinuierlich zugeführt
und auch die Formstempel kontinuierlich angetrieben, so dass Belastungen
der Vorrichtung durch einen taktweisen Betrieb vermieden werden
können.
Die Formstempel werden vorzugsweise entgegen der der Eindrückrichtung
der Zuschnitte aus dem Formschacht herausbewegt, insbesondere herausgeschwenkt
und außerhalb
des Formschachts in die Nähe
der Öffnung
zurückbewegt.
Nachfolgend können
die Formstempel zurück vor
die Öffnung
des Formschachts bewegt, insbesondere geschwenkt werden.
-
Eine Vorrichtung zur Lösung der
eingangs genannten Aufgabe weist entsprechend die Merkmale des Anspruchs
10 auf. Vorzugsweise sind ebenfalls mindestens zwei Formstempel
vorgesehen, die nacheinander durch den Formschacht bewegbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Formstempel zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des
Formschachts zugeordnet. Die Formstempel können drehbar, insbesondere schwenkbar
an jeweils einem außerhalb
des Formschachts auf- und abbewegbaren Laufwagen gelagert sein und
werden vorzugsweise durch jeweils einen kontinuierlich angetriebenen
Gurt bewegt. Zur Steuerung der (Schwenk-) Bewegung der Formstempel
ist eine Kurvenspur, Steuerkurve oder dergleichen vorgesehen.
-
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der Beschreibung im Übrigen.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt. Es
zeigt:
-
1 eine
Vorrichtung zum Aufrichten von Zuschnitten in einer schematischen
Seitenansicht,
-
2 die
Vorrichtung gemäß 1 in einem Vertikalschnitt,
-
3 eine
schematische Darstellung des Bewegungsablaufs eines Formstempels
der Vorrichtung, und
-
4 ein
Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.
-
Die 1 bis 4 zeigen Teile einer Vorrichtung
zum Kartonieren von Produkten 10. Die Produkte 10 werden
dabei in sogenannte Trays 11 verpackt. An der Stelle der
gezeigten Trays 11 können
aber auch beliebige andere (Gebinde-)Packungen zum Einsatz kommen,
beispielsweise Kartons, Faltschachteln oder dergleichen.
-
Die Trays 11 werden aus
im Wesentlichen flachen Zuschnitten 12 aus Papier, (Well-)
Pappe, Kunststoff oder dergleichen hergestellt. Hierzu werden die
Zuschnitte 12 einem Zuschnitt-Stapel 13 entnommen.
Die einzelnen Zuschnitte 12 liegen im Zuschnitt-Stapel 13 flach übereinander,
vorzugsweise mit im Wesentlichen horizontaler Erstreckung. Der Zuschnitt-Stapel 13 kann
auch in einem Zuschnitt-Magazin angeordnet sein, aus dem die einzelnen
Zuschnitte 12 automatisch herausgefördert werden.
-
Zur Bildung der Trays 11 bzw.
von Kartons, Faltschachteln oder dergleichen werden die Zuschnitte 12 einer
Aufrichtstation 14 zugeführt. In dieser Station werden
die im Wesentlichen flachen Zuschnitte 12 durch Aufrichten
von Teilen des Zuschnitts 12, beispielsweise durch Hochfalten
von Längswänden bzw.
Querwänden
für die
Aufnahme der Produkte 10 vorbereitet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
wird ein Teil der aufrechten Seitenwände 15 des Trays 11 in
der Aufrichtstation 14 gebildet. Je nach Art der herzustellenden
Verpackung können aber
auch weitere Seitenwände,
insbesondere sämtliche
Seitenwände
in der Aufrichtstation 14 aufgerichtet werden.
-
Die Besonderheiten der Aufrichtstation 14 werden
nachfolgend in Verbindung mit den 2 bis 4 erläutert:
Die Zuschnitte 12 werden
einzeln vor eine Öffnung 16 eines
Formschachts 17 der Aufrichtstation 14 gefördert. Die Öffnung 16 wird
durch Wände
des Formschachts 17 begrenzt. Zwei gegenüberliegende
aufrechte Seitenwände 18 des
Formschachts 17 sind im Wesentlichen senkrecht angeordnet
und verlaufen vorzugsweise eben über
die gesamte Höhe.
Zwei weitere gegenüberliegende
Seitenwände 19 des Formschachts 17 sind
im Bereich der Öffnung 16 trichterförmig aufgeweitet,
vorzugsweise mit einem kreisförmigen
Radius im Bereich der Aufweitung. Die Größe der Öffnung 16 ist derart
bemessen, dass der Zuschnitt 12 im Bereich von zwei gegenüberliegenden
Rändern
auf den trichtertörmigen
Seitenwänden 19 aufliegt.
Quer hierzu weist der Zuschnitt 12 eine Abmessung, beispielsweise
eine Breite auf, die geringer ist als der Abstand zwischen den im
Wesentlichen ebenen Seitenwände 18.
-
Die Zuschnitte 12 werden
jeweils einzeln durch einen Formstempel 20 in den Formschacht 17 eingedrückt, unter
Aufrichtung von Teilen des Zuschnitts 12 durch Anlage im
Bereich der trichterförmig
sich in Förderrichtung
verengenden Seitenwände 19 des
Formschachts 17. Die teilweise gefalteten bzw. aufgerichteten
Zuschnitte 12 werden durch den Formstempel 20 im
Formschacht 17 in vertikaler Richtung abwärts befördert und
an ein Fördermittel 21 übergeben,
das die teilweise gefalteten Zuschnitte 12 aus dem Bereich
des Formschachts 17 abtransportiert.
-
Eine erste Besonderheit der Aufrichtstation 14 besteht
in der Zurückführung des
Formstempels 20 vor die Öffnung 16 des Formschachts 17 nach dem
Eindrücken
eines Zuschnitts 12 in den Formschacht 17. Nach
der Übergabe
der Zuschnitte 12 an das Fördermittel 21 wird
der Formstempel 20 aus dem Formschacht 17 herausbewegt
und nach oben geführt,
so dass der Formstempel 20 zumindest teilweise außerhalb
des Formschachts 17 zurück
vor die Öffnung 16 bewegt
wird, zum Eindrücken
des nächsten
Zuschnitts 12 in den Formschacht 17. Auf diese Weise
kann während
der Zurückbewegung
des Formstempels 20 der nächste Zuschnitt 12 in
den Bereich der Öffnung 16 gefördert werden.
Auf diese Weise können
die Zuschnitte 12 vorzugsweise kontinuierlich vor die Öffnung 16 bewegt
bzw. gefördert werden.
-
Eine weitere Besonderheit besteht
darin, dass dem (einzelnen) Formschacht 17 mehrere Formstempel 20, 22 zugeordnet
sind. Die Formstempel 20, 22 werden nacheinander
durch den Formschacht 17 hindurchbewegt, wobei jeder Formstempel 20, 22 jeweils
ei nen einzelnen Zuschnitt 12 in den Formschacht 17 eindrückt. Die
Formstempel 20, 22 sind derart angeordnet, dass
sie mit (zeitlichem und räumlichen)
Abstand zueinander durch den Formschacht 17 bewegt werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass bei Übergabe
eines Zuschnitts 12 durch den Formstempel 22 an
das Fördermittel 21 der
andere Formstempel 20 gerade vor die Öffnung 16 geschwenkt
wird zum Eindrücken des
darauf folgenden Zuschnitts 12. Auf diese Weise wird im
gezeigten Fall eine Verdopplung der Taktrate erzielt. Der Abstand
der aufeinander folgenden Formstempel 20, 22 ist
derart bemessen, dass ein ausreichender Platz zum Herausbewegen
des unteren Formstempels 20, 22 zur Verfügung steht.
Wie sich aus den Fig. Alternativ können auch mehr als zwei Formstempel 20, 22 vorgesehen
sein.
-
Ebenfalls von Bedeutung ist die Weise
in der die Formstempel 20, 22 aus dem Formschacht 17 herausbewegt
werden (3). Nach der Übergabe
eines Zuschnitts 12 an das Fördermittel 21 werden
die Formstempel 20, 22 um einen Drehpunkt 23 aus
dem Formschacht 17 herausgeschwenkt. Vorzugsweise nach
abgeschlossener Schwenkbewegung werden die Formstempel 20, 22 danach
aufwärts
bewegt und zurück
in eine etwa waagerechte Position geschwenkt vor die Öffnung 16 des
Formschachts 17. Daran schließt sich die vertikale Abwärtsbewegung der
Formstempel 20, 22 an, wobei diese vorzugsweise
vollflächig
auf einem Zuschnitt 12 aufliegen. Der Bewegungszyklus endet
mit der Übergabe
der Zuschnitte 12 in das Fördermittel 21. 3 zeigt diesen Bewegungsablauf
schematisch für
den in 2 gezeigten Formstempel 22.
Es versteht sich, dass der Formstempel 20 in analoger Weise
bewegt wird. Der Bewegungsablauf des Formstempels 20 ist
spiegelbildlich zu dem in 3 dargestellten
Bewegungsablauf des Formstempels 22 zu sehen, da die beiden Formstempel 20, 22 gegenüberliegenden
Seitenwänden 18 des
Formschachts 17 zugeordnet sind.
-
Die beiden Formstempel 20, 22 werden über einen
gemeinsamen Antriebsmotor 24 angetrieben. Der Antriebsmotor 24 treibt über eine
Antriebswelle 25 zwei Zahnriemen 26 an, die in
vertikaler Richtung umlaufend beiderseits des Formschachts 17 angeordnet
sind und denen jeweils ein Formstempel 20, 22 zugeordnet
ist. Hierzu ist die Antriebswelle 25 jeweils mit einem
oberen Zahnrad 27 gekoppelt, das durch Drehung den Zahnriemen 26 antreibt.
Die Bewegungsrichtung der Zahnriemen 26 ist gegenläufig, wie
durch Pfeile in 2 angedeutet.
Weiterhin sind jeweils untere Zahnräder 28 vorgesehen, über die
die Zahnriemen 26 geführt
werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist jedem Formstempel 20, 22 ein eigener Zahnriemen 26 zugeordnet.
Bei mehr als zwei Formstempeln 20, 22 können die
jeweils auf der gleichen Seite des Formschachts 17 liegenden
Formstempel 20; 22 vorzugsweise durch einen gemeinsamen
Zahnriemen 26 angetrieben werden.
-
Zur Bewegung der Formstempel 20, 22 sind die
Zahnriemen 26 jeweils mit einem Mitnehmer 29 gekoppelt.
Die Mitnehmer 29 sind in der Nähe eines seitlichen freien
Endes 30 mit den Zahnriemen 26 gekoppelt, vorzugsweise
an diesen befestigt. Das benachbarte freie seitliche Ende 30 der
Mitnehmer 29 ist zudem in einer ovalen Kurvenspur 31 verfahrbar gelagert,
nämlich über eine
ringförmige
Lagerbuchse 32. Die Kurvenspur 31 ist als Ausnehmung
in einem ansonsten im Grundriss im Wesentlichen rechteckigen Lagerblock 33 gebildet.
Dieser Lagerblock 33 erstreckt sich mindestens über die
gesamte Höhe
des Zahnriemens 26. Ein anderes gegenüberliegendes seitliches Ende 34 der
Mitnehmer 29 erstreckt sich durch eine Bohrung 35 in
den Formstempeln 20, 22. Auf diese Weise sind
die Formstempel 20, 22 drehbar um die Mitnehmer 29 gelagert.
Wie aus 2 ersichtlich,
sind die Formstempel 20, 22 im Bereich eines seitlichen
freien Endes an den Mitnehmern 29 gelagert. Durch den Antrieb
des Zahnriemens 26 um die Zahnräder 27, 28 wird
der Mitnehmer 29 in der Kurvenspur 31 entlang
der in 3 gezeigten ovalen Bewegungsbahn 36 geführt.
-
In Verbindung mit der Gestalt der
Formstempel 20, 22 und der Anordnung des Drehpunkts 23 ergibt
sich die vorteilhafte Bewegungsbahn 37 der Formstempel 20, 22 wie
schematisch in 3 dargestellt
ist. Wie aus 2 ersichtlich
sind die Formstempel 22 im Querschnitt etwa L-förmig ausgebildet mit
einem ersten längeren
Schenkel 38 und einem zweiten kürzeren Schenkel 39.
Der kürzere
Schenkel 39 ist zudem abgewinkelt bzw. gekröpft ausgebildet. Zur
Anlage am Zuschnitt 12 sind die längeren Schenkel 38 der
Formstempel 20, 22 im Grundriss teilweise rechteckig
bzw. quadratisch ausgebildet. Zur Reduzierung des Gewichts der Formstempel 20, 22 weisen
diese eine zentrale Ausnehmung 40 auf. Die Befestigung
der Formstempel 20, 22 an den Mitnehmern 29 ist,
wie bereits beschrieben, im Bereich eines seitlichen Endes der Formstempel 20, 22 angeordnet,
nämlich
in der Nähe
des abgekröpften
Bereichs. Zentral im abgewinkelten bzw. abgekröpften Bereich ist zudem der
zweite Drehpunkt 23 ausgebildet. Hierzu sind die Formstempel 20, 22 drehbar
an einer Achse 41 gelagert, die ihrerseits auskragend an einem
auf- und abbewegbaren Schlitten 42 gelagert ist. Der Schlitten 42 ist
an zwei Führungsschienen 43 in
ausschließlich
vertikaler Richtung verfahrbar gelagert. Die Führungsschienen 43 sind
den Lagerblöcken 33 zugeordnet
und verlaufen beiderseits der Zahnriemen 26. Durch die
Führungsschienen 43 wird die
Bewegungsbahn der Achse 41 bzw. des Drehpunkts 23 vorgegeben.
Dieser ist demnach lediglich in vertikaler Richtung bewegbar, nämlich auf-
bzw. abwärts.
-
Durch die Lagerung der Formstempel 20, 22 am
vertikal auf- und abbewegbaren Drehpunkt 23 bzw. der Achse 41 und
der weiteren Lagerung am angetriebenen und entlang der Kurvenspur 31 bewegbaren
Kombinationen aus Zahnriemen 26 und Mitnehmern 29 stellt
sich die in 3 schematisch
gezeigte Bewegung der Formstempel 20, 22 ein.
Die Schenkel 38 zur Auflage an den Zuschnitten 12 werden
oberhalb der Öffnung 16 vor
diese geschwenkt und in den Formschacht hereinbewegt unter Mitnahme
und Aufrichtung eines einzelnen Zuschnitts 12. Die Formstempel 20, 22 werden
zusammen mit dem Zuschnitt 12 soweit abwärts im Formschacht 17 bewegt,
bis die Zuschnitte 12 zur Anlage am Fördermittel 21 gelangen.
Danach werden die Formstempel 20, 22 entgegen
der vertikalen Förderrichtung
der Zuschnitte 12 seitlich aus dem Formschacht 17 herausgeschwenkt
und außerhalb
desselben zurück
in eine Position vor die Öffnung 16 des
Formschachts zurückbewegt.
Der Antrieb der Zahnriemen 26 erfolgt dabei kontinuierlich.
-
An den Förderweg der Zuschnitte im Formschacht 17 schließt sich
ein seitwärts
gerichteter Transport der teilweise gefalteten Zuschnitte 12 an. Hierzu
ist das Fördermittel 21 vorgesehen.
Bei dem Fördermittel 21 handelt
es sich vorzugsweise um einen oder mehrere parallel angeordnete
(endlose) Fördergurte 45,
die durch Umlenkrollen 46 angetrieben werden. Der oder
die Fördergurte 45 können unterhalb
des Formschachtes 17 angeordnet sein, oder teilweise durch
diesen hindurch verlaufen.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei parallele
Fördergurte 45 vorgesehen,
deren Umlenkrollen 46 auf einer gemeinsamen Achse 47 angeordnet
sind. Die teilweise gefalteten Zuschnitte 12 werden wie
bereits beschrieben durch die Formstempel 20, 22 auf
den Fördergurten 45 abgelegt,
nämlich
exakt zwischen Mitnehmer 48 die an der Außenseite der
Fördergurte 45 angeordnet
sind. Die Mitnehmer 48 sind jeweils paarweise angeordnet,
wobei die einander zugewandten aufrechten Seitenflächen der paarweisen
Mitnehmer 48 mit einer Abschrägung versehen sind. Der Raum
zwischen den paarweisen Mitnehmern 48 ist dadurch nach
oben hin erweitert. Der minimale Abstand der paarweisen Mitnehmer 48 entspricht
dabei etwa der entsprechenden Querschnittsabmessung der Trays 11. Über das
Fördermittel 21 werden
die teilweise gefalteten Zuschnitte 12 aus der Aufrichtstation 14 seitlich
herausgefördert.
Nachfolgend werden weitere Seitenwände aufgerichtet bzw. aufwärts gefaltet
und mit den bereits aufgerichteten Seitenwänden 15 verbunden,
beispielsweise durch Auftragen von Leim. Das Aufrichten der übrigen Seitenwände und
das Verkleben mit den in der Aufrichtstation 14 gefalteten
Seitenwänden 15 erfolgt
vorzugsweise nachdem die Produkte 11 von oben auf bzw.
in den teilweise gefalteten Zuschnitt 12 abgesetzt wurden.
Das Aufrichten bzw. Hochfalten der übrigen Seiten wände kann
mit Hilfe von speziellen Faltorganen oder Faltschienen erfolgen.
Der Leim wird vorzugsweise im Bereich von Faltlappen 49 aufgetragen.
-
Die beschriebene Vorrichtung bzw.
das Verfahren zum Aufrichten der Zuschnitte 12 erfolgt
vorzugsweise vollständig
kontinuierlich. Dies gilt auch für
das Zuführen
der Zuschnitte 12 vom Zuschnitt-Stapel 13 und
den seitlichen Abtransport der teilweise gefalteten Zuschnitte 12 auf
dem Fördermittel 21.
-
- 10
- Produkt
- 11
- Tray
- 12
- Zuschnitt
- 13
- Zuschnitt-Stapel
- 14
- Aufrichtstation
- 15
- Seitenwand
- 16
- Öffnung
- 17
- Formschacht
- 18
- Seitenwand
- 19
- Seitenwand
- 20
- Formstempel
- 21
- Fördermittel
- 22
- Formstempel
- 23
- Drehpunkt
- 24
- Antriebsmotor
- 25
- Antriebswelle
- 26
- Zahnriemen
- 27
- Zahnrad
- 28
- Zahnrad
- 29
- Mitnehmer
- 30
- seitliches
Ende
- 31
- Kurvenspur
- 32
- Lagerbuchse
- 33
- Lagerblock
- 34
- seitliches
Ende
- 35
- Bohrung
- 36
- Bewegungsbahn
- 37
- Bewegungsbahn
- 38
- Schenkel
- 39
- Schenkel
- 40
- Ausnehmung
- 41
- Achse
- 42
- Schlitten
- 43
- Führungsschiene
- 44
- Ausnehmung
- 45
- Fördergurt
- 46
- Umlenkrolle
- 47
- Achse
- 48
- Mitnehmer
- 49
- Faltlappen