-
Die
Erfindung betrifft ein Gefache für
Gebinde zur Aufnahme von mehreren durch das Gefache getrennten Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, ein Verfahren zum Erzeugen eines aufgefalteten Gefaches
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 3 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
5 zum Ausführen
des Verfahrens.
-
Vorgefertigte,
flach liegende Gefache, die in einem Vorratsbehälter einer Verpackungsmaschine bereitgehalten
und durch eine Entnahmevorrichtung entnehm- und aufklappbar sind,
um sie anschließend in
Transport- oder Verpackungsbehälter
einzustecken, sind aus dem Stand der Technik bekannt (
US 4 829 747 ,
FR 2 654 071 ). Zum Einbringen aufgeklappter
Gefache in Transportbehälter,
z.B. Kartons für Flaschen,
sind grundsätzlich
zwei unterschiedliche Methoden geläufig.
-
Aus
den oben genannten Dokumenten sind Vorrichtungen mit Sauggreifern
bekannt, die ein Gefache beginnend von der Entnahme aus einem Vorratsbehälter im
flachliegenden Zustand weiter während
dem Auffalten bis schließlich
zum Einstecken in einen Transportbehälter ständig positiv halten.
-
Eine
andere übliche
Methode besteht darin, flachliegende Gefache aus einem Vorratsbehälter zu entnehmen,
aufzufalten und dann auf einen Förderer abzulegen,
der im weiteren Verlauf das aufgeklappte Gefache synchron zu einer
Transportbewegung der Transportbehälter bzw. Gebinde schräg von oben
zuführt
und einsteckt. Diese Vorgehensweise ist insbesondere bei Verpackungsmaschinen
mit sehr hohen Leistungen anzutreffen. Bei der Verarbeitung herkömmlicher
Gefache besteht dabei die Gefahr, dass ein aufgefaltetes Gefache
beim Ablegen auf den Förderer
oder danach auf dem Weg zum Transportbehälter bzw. Gebinde – ausgelöst durch
Reibung, Erschütterungen
oder sonstige Einflüsse – infolge
der geringen Eigenstabilität
wieder zusammenklappt, wodurch Betriebsstörungen auftreten.
-
Aus
FR 2 644 758 ist bereits
ein Gefache mit kurzen, nur jeweils an einem Steg eines Gefaches angreifenden
Sicherungszungen bekannt, die allerdings auf Grund ihrer Formgebung
und kleinen Abmessungen keine sichere Fixierung eines aufgefalteten
Gefaches bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten in einer Verpackungsmaschine
gewährleisten.
-
Demgegenüber soll
die Erfindung eine Lösung
angeben, die eine Verarbeitung vorgefertigter, aufklappbarer Gefache
erleichtert und verbessert, insbesondere bei hohen Leistungen.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe ein Gefache betreffend durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Verarbeitung derartiger Gefache
betreffend durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 und
eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens betreffend durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 5.
-
Die
bislang bekannten vorgefertigten Gefache sind durch mehrere ebene,
mit sich vom oberen bzw. unteren Rand bis in etwa zur Mitte senkrecht
erstreckenden Schlitzen versehene Längs- und Querstege gekennzeichnet,
die entlang der Schlitze formschlüssig ineinander steckbar sind.
Gegenüber
diesen bekannten Gefachen unterscheidet sich ein Gefache gemäß dem Anspruch
1 durch wenigstens eine sich zwischen zwei benachbarten Schlitzen
quer zu diesen erstreckende Faltlinie in wenigstens einem der Quer-
oder Längsstege
des Gefaches und ggf. auch durch wenigstens eine am unteren oder
oberen Rand der in Förderrichtung
querlaufenden Stege des Gefaches eingeformte Ausnehmung.
-
Durch
die Faltlinie kann im aufgefalteten Zustand eines Gefaches ein Teil
des Quer- oder Längsstegs
aus der vertikalebene des entsprechenden Stegs in eine dazu geneigte
Ebene umgeklappt werden. Eine auf diese weise entstehende Klappe
bildet eine formschlüssige
Aussteifung zwischen den dazu rechtwinklig verlaufenden Nachbarstegen.
Die schrägstehende
Klappe verhindert ein selbsttätiges Zusammenklappen
so lange, bis das Gefache sich im Transportbehälter bzw. zwischen den einzelnen
Artikeln eines Gebindes befindet. Vorteilhafter Weise erlaubt die
Aussteifung mittels einer Klappe ein Ablegen des fertig aufgefalteten
Gefaches im freien Fall, wodurch die Auffalteinrichtung nicht unbedingt
eine vertikale Absetzbewegung ausführen muss. Dies bedeutet eine
antriebstechnische Vereinfachung und Verkürzung der Taktzeit.
-
Ausnehmungen
am unteren und/oder oberen Rand der quer zur Förderrichtung der Gefache verlaufenden
Stege, d.h. in der Regel den Querstegen, ermöglichen in Verbindung mit passend
eingreifenden, längs
zur Förderrichtung
verlaufenden Leisten oder Profilen in der Maschine eine annähernd formschlüssige seitliche
Führung
aufgefalteter Gefache während
der Förderbewegung,
d.h. ein Zusammenklappen ist dadurch ausgeschlossen. Günstig ist eine
Anordnung der Ausnehmungen nahe der längs zur Förderrichtung verlaufenden Stege
des Gefaches, insbesondere den Längsstegen.
-
Durch
diese einfachen und im wesentliche keine Zusatzkosten verursachenden
Maßnahmen
ist eine erheblich verbesserte und betriebssichere Verarbeitung
von vorgefertigten, auffaltbaren Gefachen in Verpackungsmaschinen
mit hohen Ausbringleistungen sichergestellt.
-
Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele anhand
der Fig. erläutert.
Es zeigt:
-
1a bis 1e ein
Gefache im flachliegenden und im aufgefalteten Zustand, sowie jeweils
eine Seitenansicht eines Quer- und Längsstegs des Gefaches,
-
2 eine
Seitenansicht einer Maschine zum Auffalten und Einstecken von Gefachen
in Gebinde,
-
3 eine
Ansicht in Pfeilrichtung X der 2 gesehen
auf eine Vorrichtung zum Entnehmen und Auffalten von flachliegenden
Gefachen aus einem ortsfesten Gefachemagazin,
-
4a bis 4e die
Entnahmevorrichtung nach 3 in einer vergrößerten Draufsicht
in aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen,
-
5a bis 5c eine
Seitenansicht der Entnahmevorrichtung in den Betriebsstellungen
der 4d und 4e und
-
6a und 6b eine
perspektivische Darstellung eines aufgefalteten Gefaches mit eingefalteter
Klappe aus zwei verschiedenen Perspektiven.
-
1a zeigt ein aus mehreren Quer- 2 und Längsstegen 3 gebildetes
Gefache 1 in einem in einer Ebene flachliegenden Zustand.
Derartige Gefache besitzen in ihren Quer- und Längsstegen jeweils vom oberen
bzw. unteren Rand bis in etwa zur Mitte senkrecht verlaufende Schlitze 6,
wodurch die dünnwandigen
aber in sich steifen Quer- und Längsstege in
an sich bekannter Weise formschlüssig
ineinander steckbar und durch Aufklappen in die in 1b dargestellte
Form mit rechtwinkliger Ausrichtung der Längs- und Querstege überführbar sind.
Zur besseren Unterscheidung sind in 1a die
zu den Längsstegen 3 gehörenden Flächenabschnitte
schraffiert markiert, während
die übrigen
Flächenanteile
zu den Querstegen 2 gehören.
Die Besonderheit liegt nun darin, dass wenigstens ein Quer- oder
Längssteg
im Bereich zwischen benachbarten Schlitzen 6, vorzugsweise
zwischen deren Endpunkten, eine im rechten Winkel quer verlaufende
Faltlinie 4 aufweist, die ein Umfalten einer zwischen den
Schlitzen 6 liegenden Fläche eines Stegs erlaubt, wodurch
diese Fläche
zur übrigen
Oberfläche
des selben Stegs eine schräg
geneigte, formschlüssig
aussteifende Lage zwischen zwei parallelen Längsstegen 3 einnimmt, wenn
die geneigte Klappe 5 Bestandteil eines Querstegs 2 ist,
oder umgekehrt zwischen zwei parallelen Querstegen, wenn die eingefaltete
Klappe Bestandteil eines Längsstegs
ist. In 1c ist ein Gefache 1 mit
einer an einem Quersteg 2 eingefalteten Klappe 5 erkennbar.
Dieses Gebilde ist absolut formsteif.
-
Ein
sich durch diese konstruktive Maßnahme im geöffneten,
d.h. aufgefalteten Zustand selbst aussteifendes Gefache 1 kann
in einer Verpackungsmaschine problemlos in ein Gebinde 8 eingefügt werden,
ohne während
den dafür
erforderlichen Arbeitsvorgängen
ein gelegentlich unkontrolliertes Zusammenfallen eines Gefaches 1 in
Kauf nehmen zu müssen.
-
2 zeigt
einen Ausschnitt einer Verpackungsmaschine 10 mit einer
Einrichtung 11 zum Einbringen eines Gefaches 1 schräg von oben
in ein aus mehreren gruppierten Flaschen bestehendes Gebinde 8.
Die jeweils ein Gebinde 8 bildenden Flaschengruppen werden
auf einem Gebindeförderer 12 in
Pfeilrichtung mit vorgegebenen regelmäßigen Teilungsabständen kontinuierlich
im wesentlichen in einer horizontalen Ebene gefördert, während aufgefaltete Gefache 1 mit
einem parallel zur Förderrichtung darüber angeordneten
Gefacheförderer 13 synchron auf
einer zum Gebindeförderer 12 geneigt
abfallenden Ebene 14 stellungssynchron zu den Gebinden 8 herangeführt und
im Endbereich der schiefen Ebene schließlich zwischen die einzelnen
Flaschen eines Gebindes eingeschoben werden. Die mit ihrer Unterseite
auf der als eine Rutsche ausgebildeten Ebene 14 aufliegenden
aufgefalteten Gefache 1 werden dabei von einem Schubbalkenförderer 15 vorwärts geschoben,
der ein auf einer geschlossenen Bahn umlaufendes Zugmittel 16 mit
daran in regelmäßigen Teilungsabständen angeordneten,
sich knapp oberhalb der Rutsche bzw. Ebene 14 quer zur
Förderrichtung
erstreckenden Schubbalken 17 aufweist. Diese werden geschwindigkeits-
und stellungssynchron zu Anschlagfingern 19 eines unter
der Gebindeförderbahn
von unten zwischen die Flaschengruppen greifenden Eintaktförderers 18 angetrieben.
Auf diese Weise ist ein stellungsgenaues Zusammentreffen der schräg von oben
kommenden Gefache 1 mit den horizontal zulaufenden Gebinden 8 gewährleistet.
-
Gemäß 3 besteht
die die aufgefalteten Gefache 1 tragende Rutsche aus zwei
parallel verlaufend angeordneten Profilen oder hochkant stehenden
Leisten 14',
die zumindest in ihrem zwischen die einen verjüngten Halsabschnitt aufweisenden Flaschen
eines Gebindes eintauchenden Endbereich Auflagezinken für die Gefacheunterseite
bilden. Bevorzugt weisen die Gefache 1 am unteren Rand
ihrer Querstege 2 nach unten offene, im wesentlichen an die
Querschnittsabmessungen der Leisten 14' angepasste Ausnehmungen 7 auf,
die im Zusammenwirken mit den eingreifenden, längs zur Förderrichtung verlaufenden Leisten 14' bzw. Zinken
eine im wesentlichen formschlüssige
seitliche Führung
der Gefache 1 bilden, so dass selbst bei unterschiedlichen Reibverhältnissen
ein Zusammenklappen eines Gefaches ausgeschlossen ist, auch dann,
wenn eine zuvor erwähnte eingefaltete
Klappe 5 sich wider Erwarten in ihre ursprüngliche,
zur Ebene des Querstegs 2 bündig liegende Lage zurückgestellt
haben sollte. Bevorzugt befinden sich die Ausnehmungen 7 nahe an
den Längsstegen 3,
so dass die Längsstege
im unteren Bereich an den Leisten 14' flächig anliegend entlang gleiten.
-
Aus
der 3 ist ersichtlich, dass im Anfangsbereich des
Schubbalkenförderers 15 ein
seitlich neben der Förderbahn
stationär
angeordnetes Gefachemagazin 9 für die aufzufaltenden Gefache 1 positioniert
ist, das an seiner vom Förderer
wegweisenden Rückseite
mit flachliegenden Gefachen nachfüllbar ist, die an der gegenüberliegenden
zum Förderer
weisenden Vorderseite des Magazins durch eine Entnahmevorrichtung 20 nach
vorne rechtwinklig zur Förderrichtung
einzeln entnehm- und auffaltbar sind, um danach mit ihrer Unterseite
vertikal von oben auf den Gefacheförderer ablegt zu werden.
-
Dieser
Vorgang wird im weiteren in Verbindung mit der Figurenfolge 4a bis 4e beschrieben,
die die erwähnte
Entnahme- und Auffaltvorrichtung 20 in mehreren aufeinanderfolgenden
Betriebsstellungen aus einer schematischen Ansicht senkrecht von
oben zeigt. In 4a nimmt die Entnahmevorrichtung 20 eine
mit der Darstellung in 3 übereinstimmende Ausgangsstellung
ein, in der drei elastische Saugköpfe 21 an jeweils
einem Quersteg 2 eines zuvorderst im Gefachemagazin 9 liegenden,
noch zusammengefalteten Gefaches 1 anliegen und dieses durch
Vakuumwirkung ansaugen. Jeder Saugkopf 21 ist an einem
Ende eines Schwenkhebels 22 befestigt, der mit seinem gegenüberliegenden
Ende an einer in einer horizontalen, gestellfesten Traverse 23 senkrecht
gelagerten Welle 24 verdrehfest festgeklemmt ist. Durch
ein nicht näher
dargestelltes, auf die parallelen Wellen 24 gleichzeitig wirkendes
Betätigungsorgan,
z.B. Pneumatikzylinder, können
die genannten drei Schwenkhebel 22 aus der in 4a erkennbaren
Ausgangsstellung kontinuierlich um 90 Grad im Uhrzeigersinn parallel
zueinander in die in 4d dargestellte Endlage überführt werden,
wobei die 4b und 4c dazwischenliegende
Stellungen zeigen. Während
dieses Auffaltvorganges eines Gefaches 1 greift ein vierter
Saugkopf 21' an
einem der Längsstege 3 des
Gefaches 1 an, so dass es unverrückbar festgelegt ist. An dem
diesen vierten Saugkopf 21' tragenden
Halter 25 ist ein aus einer annähernd senkrechten Ausgangslage
(4d) in eine dazu um ca. 90 Grad gedrehte horizontale
Endlage (4e) überführbarer Hebel oder Nocken 26 gelagert,
der nach dem Auffalten des Gefaches 1 durch ein in 5 erkennbares Betätigungsorgan 27, z.B. Pneumatikzylinder,
eine zunächst
senkrecht stehende Klappe 5 an einem der Querstege 2 um
eine vorgefertigte Faltlinie 4 herum in eine ca. 45 Grad
geneigte, zwischen zwei parallel verlaufenden Längsstegen 3 formschlüssig eingreifende
Lage umknickt. Danach wird die Vakuumversorgung der Saugköpfe programmgesteuert
unterbrochen, das aufgefaltete Gefache 1 fällt danach
ein Stück
im freien Fall nach unten auf die Leisten 14' ab und die Entnahmevorrichtung 20 kehrt
durch Bewegungsumkehr in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurück, bevor
der nächste
gleich ablaufende Arbeitstakt einsetzt. Das Gefache 1 wird
dann – wie
bereits vorhergehend geschildert – vom Schubbalkenförderer 15 übernommen
und einem Gebinde 8 von oben zugeführt.