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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vollautomatischen Verpacken
von gestapelten Gegenständen mit etwa gleichen Abmessungen, wie Zeitungen, Einzelpackungen
vorgepackter Waren od. dgl., in einen vorgefertigten Verpackungszuschnitt, mit einem
Faltschacht, einer Arbeitsplatte, welche dem oberen Ende des Faltschachtes zugeordnet
ist, dieses aber nicht überdeckt, und mit Einrichtungen zum Zuführen der Verpackungszuschnitte
unterhalb der Arbeitsplatte und zum Zuführen der Gegenstände oberhalb der Arbeitsplatte,
wobei zwei gegeneinandergerichtete, durch den Faltschacht bewegbare Stempel sowie
ein waagerecht wirkender, unterhalb des Faltschachtes angeordneter Vorschubkolben
zum Transportieren der Packungen in eine benachbarte Schließstation vorgesehen sind.
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Es ist bereits eine Einwickelmaschine bekannt, bei der die einzelnen
Gegenstände nacheinander durch je einen Kolbenhub in der Vereinigungskammer auf
einem Papierblatt gestapelt werden, das zuvor unmittelbar über die Vereinigungskammer
gelegt wurde.
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Anschließend wird das Papier mittels feststehender seitlicher Falter
um den Stapel gelegt und verschlossen.
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Derartige Maschinen eignen sich jedoch nur zum Einwickeln in Papier,
nicht jedoch zum Verpacken von Gegenständen in Wellpappe oder ähnlich dicken, heterogenen
und in sich elastischen Materialien.
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Außerdem arbeiten solche Einwickelmaschinen verhältnismäßig langsam,
da die Stapelung der gemeinsam zu verpackenden Gegenstände erst in der Vereinigungskammer
erfolgt.
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Bei einer ebenfalls bekannten Vorrichtung zum Einwickeln von Sammelpaketen,
insbesondere Zigarettenpackungen, in einem Hüllblatt wird die Packung unter Mitnahme
des Hüllblattes von oben in eine Zelle hineingestoßen, die als Ganzes verschiebbar
ist.
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Dabei wird das Hüllblatt durch ein Faltblech mit hin-und hergehenden
Seitenfalterblechen sowie nach einem längeren Weg durch eine sogenannte Faltweiche
nacheinander an den Stirnseiten eingeschlagen.
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Eine in ihrer grundsätzlichen Wirkungsweise mit der eben geschilderten
Einwickelmaschine vergleichbare bekannte Vorrichtung dient zum Verpacken eines Stapels
von Briefhüllen in Papier oder Zellophan. Mit dem Hüllblatt rutscht der Stapel in
eine Faltkammer, in der das Blatt um das Packgut gelegt und mit Heißsiegeleinrichtungen
verschlossen wird.
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Dabei wird das Blatt durch in den Innenseiten der Faltkammer angebrachte
bogenförmige Schlitze zunächst um die Stirn- und Rückseite des Packgutes gezogen
und schließlich die Seiten- bzw. Kopfflächen übereinandergelegt. Alle Formbleche
sind feststehend.
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Auch bei den beiden letztgenannten Einwickelvorrichtungen muß das
Hüllblatt aus einem dünnwandigen und leicht faltbaren Material, wie Papier oder
Zellophan, bestehen.
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Ferner ist eine Vorrichtung mit einem muldenförmigen Gesenk geringer
Höhe zur Umfaltung der Kanten oder seitlichen Stege einer Steige bekannt.
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Mit solchen feststehenden Biegekanten ist jedoch keine allseitige
Verpackung gestapelter Gegenstände zu erreichen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zu schaffen, welche mit möglichst hoher Geschwindigkeit Stapel sowohl
von dünnschichtigem Füllgut, wie Zeitschriften, Zei-
tungen, Kataloge, Broschüren,
als auch von Einzelpackungen vorgepackter Waren od. ä., ein- oder mehrlagig geschichtet
in einem vorgefertigten Zuschnitt aus Karton, Pappe, insbesondere Wellpappe, Metallfolien
und ähnlichen verhältnismäßig dicken, heterogenen und in sich elastischen Materialien
verpackt.
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Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe mit
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu lösen ist, die darin besteht, daß
zum Verpacken von vor dem Zuführen fertiggestellten Stapeln in Karton, Metallfolie
od. dgl. die Arbeitsplatte oberhalb des Faltschachtes einen Ausschnitt hat, dessen
Größe der Grundfläche des Stapels enlspricht, und daß im Faltschacht, dessen Höhe
derjenigen der Packung mit hochgeklappten Deckelklappen mindestens gleich ist, auf
allen Seiten und teilweise verschiedenen Höhen Ablaufkurvenstücke angeordnet sind,
wobei die dem Vorschubkolben gegenüberliegenden Ablaufkurvenstücke aus der Förderbahn
desselben schwenkbar angebracht sind.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung verfügt der
Faltschacht über drei Gruppen von sich jeweils gegenüberliegenden Ablaufkurvenstücken,
wobei die oberen Ablaufkurvenstücke die größte, bis zur Mitte des Faltschachtes
reichende Rundung aufweisen und auf den gleichen Seiten des Faltschachtes angeordnet
sind wie die unteren Ablaufkurvenstücke, die über die kleinste Rundung verfügen,
welche jeweils durch die Mitte des Faltschachtes verläuft und nur wenig über und
unter diesen hinausreicht, während die mittleren Ablaufkurvenstücke quer bzw. im
rechten Winkel zu den oberen und unteren angebracht sind und über eine Rundung verfügen,
welche etwa unter dem obersten Drittel des Faltschachtes beginnt und wenig unter
dessen Mitte reicht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung verfügt die Zuführeinrichtung
für die Zuschnitte über einen unterhalb der Arbeitsplatte angebrachten Vorschub
zur Aufnahme eines einzelnen Zuschnitts aus einem Stapel, wobei der Vorschub einen
in Führungsschienen beweglichen Schlitten mit fest vorgeschalteten Tragestangen
zum Verfahren des Zuschnitts bis unter den Ausschnitt aufweist, und daß etwa in
der Mitte des Hubs dieses Vorschubs ein oder mehrere Leimwerke zum Beleimen der
entsprechenden Stellen auf den Klappen des vorgeschobenen Zuschnitts angebracht
sind.
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Ferner ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsart dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführeinrichtung für die gestapelten Gegenstände einen mittels Druckkolben
auf und ab schiebbaren Anschlag sowie durch Druckkolben betätigte Greifarme oder
ähnliche Halterungen zur Erfassung des Stapels aufweist, die mit einem mittels Druckkolben
betätigten Vorschub verbunden sind, der den Stapel vom Anschlag bis über den Ausschnitt
in der Arbeitsplatte des Faltschachtes verfährt.
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Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsart besteht darin, daß
ein Endschalter mit einem Hauptregel- oder Kontrollventil einerseits und einem weiteren
Endschalter andererseits derart gekoppelt ist, daß nach Rückkehr des Vorschubkolbens
der richtig erfolgte Einschub des Zuschnitts und dessen Unterfahren durch den Stempel
feststellbar ist und der dann erfolgte Einschub des Stapels in den Ausschnitt der
Arbeitsplatte sowie dessen Verbringung in die weiteren Stationen ausgelöst werden
kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsart verfügt der Vorschubkolben über
einen an diesem befestigten, dicht oberhalb des Packens angreifenden Haken, der
die eine der kurzen, vorzugsweise beleimten Deckelklappen beim Vorschieben des Packens
auf diesen zu legen vermag.
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Eine noch weitere vorteilhafte Ausführungart der Erfindung besteht
darin, daß die Schließstation über einer Transporteinrichtung und dicht oberhalb
des Packens ein erstes Leitblech aufweist, das in ähnlicher Weise wie der Haken
die zweite der kurzen, vorzugsweise beleimten Deckelklappen beim weiteren Vorschieben
des Packens auf diesen zu legen imstande ist, und daß diese Station anschließend
in gleicher Höhe, wie das erste Leitblech endend, über eine zweite Leitschiene verfügt,
welche die eine der noch aufrecht stehenden langen Deckelklappen des Zuschnitts
über eine Seite der beiden Deckelklappen auf den Packen legen kann, und daß schließlich
in weiterem, seitlichem Abstand von dieser zweiten Leitschiene in gleicher Höhe
eine dritte Leitschiene angeordnet ist, welche die andere der noch aufrecht stehenden,
langen Deckelklappen des Zuschnitts über die andere Seite der beiden kurzen Deckelklappen
auf den Packen zu legen vermag.
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Erfindungsgemäß kann in der Schließstation zusätzlich ein Heftwerk
und/oder ein Leimwerk angebracht sein, das die umgelegten, langen Deckelklappen
hier verheftet bzw. eine oder beide dieser Deckelklappen beleimt.
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Schließlich kann nach einer Ausführungsart der Erfindung die Schließstation
vorzugsweise bei stumpfem Stoß der beiden langen Deckelklappen über eine Einrichtung
verfügen, die diese Klappen in üblicher Weise mit einem Klebeband oder -streifen
über dem Stoß versieht.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen
aus den Darstellungen eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sowie aus der folgenden Beschreibung hervor.
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Es zeigt schematisch, zum Teil in verschiedenen Verfahrensstufen,
Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig.
2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, F i g. 3 a einen Ausschnitt der
Vorrichtung gemäß dem Querschnitt nach Fig. 1, F i g. 3 b eine Aufsicht auf den
Ausschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 3 a und F i g. 4 einen teilweisen Querschnitt
durch die Vorrichtung gemäß der Aufsicht nach F i g. 2.
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In Fig. 1 ist dargestellt, wie der aus dem Zuschnittsstapel ZSt aus
der Einschubstation Sti der Zuschnitte in der Arbeitsstation St3 durch den Einschubmechanismus
für die Zuschnitte EZ vorgeschobene Zuschnitt Z unter der Arbeitsplatte PL in der
Arbeitsstation St3 liegt. Das Füllgut bzw. der Stapel FG ist in den Ausschnitt A
der Arbeitsplatte eingefahren. Des weiteren ist dargestellt, wie sich das stufenweise
Absenken des Stapels FG auf dem Zuschnitt innerhalb des Faltschachtes G vollzieht,
bis der vorgefertigte Packen Pa am Boden der Faltstation St4 angekommen ist. Bei
dieser Wanderung wurden die Seitenklappen des Zuschnitts nacheinander durch die
Ablaufkurvenstücke K um den Stapel herumgelegt.
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Das Absenken vollzieht sich unter Wechseldruckwirkung des Stempels
D1, der zunächst den Zuschnitt
im Ausschnitt A der Arbeitsplatte PL unterfahren hat
und sodann, nachdem der Stapel auf diesen geschoben worden ist, im Faltschacht G
abgesenkt wird, wobei der Kolben D 2 den Stapel mit den Seiten- und Deckelklappen
des Zuschnitts nach unten und gegen den Stempel D 1 drückt.
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Der Einschubmechanismus EZ für die Zuschnitte verfügt über den Schlitten
Such 1, vor dem sich fest angebracht die Tragestangen T1, T 2 in den Führungen F1,
F2 befinden, die jeweils einen Zuschnitt erfassen und diesen mit seiner Bodenfläche
6 unter dem AusschnittA in der Arbeitsplatte PL verbringen, der sowohl der Bodenfläche
des Zuschnitts wie auch der Bodenfläche des Stapels FG entspricht.
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Die Wirkungsweise der Magnetkupplung MK, der Endschalter E2, E4 und
E5 des Kontrollventils KV sowie des Rollenhebelventils RV2 wird weiter unten erklärt.
Gegen Ende des Einschubmechanismus sind die LeimwerkeLWl angeordnet.
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Nach Absenken des vorgefertigten Packens stehen in der Faltstation
St4 nur noch die langen Deckelklappen 3 und die kurzen Deckelklappen 4a und 4b hoch,
von denen letztere in F i g. 1 zu sehen sind. Die Deckelklappen 3 werden später
nacheinander von den Leitschienen L2 und L3 über den Stapel FG gelegt (vgl. auch
F i g. 2).
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In der Aufsicht der Fig. 2 ist in der Einschubstation für die Zuschnitte
zunächst der Schlitten Schi mit den an diesem befestigten Tragstangen T 1, T2 in
den Führungen F1, F2 zu sehen, außerdem ein Zuschnitt mit den Flächen 1 bis 6, wobei
die Fläche 6 die Bodenfläche bildet, die Flächen 2 und 5 die Seitenklappen und die
Flächen 3, 4a und 4b die Deckelklappen.
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Die seitlichen Leimwerke LWi versehen hier von unten die an die kurzen
Seitenklappen 5 angelenkten Klappen 1 am äußeren Ende sowie die Klappen 4a und 4b
mit Leim, wenn sich der Schlitten Schi mit seinen Tragestangen und dem daraufliegenden
Zuschnitt Z zur Arbeitsstation vorschiebt.
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Der Vorschub des Zuschnitts geschieht entsprechend dem Hub h, bei
dem sich die Bodenfläche 6 des Zuschnitts genau unter den Ausschnitt A der Arbeitsplatte
PL in der Arbeitsstation St 3 legt.
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Während dies geschieht, fahren die Kolben D 5 aus; die an diesen
befestigten Greifarme oder sonstigen Halterungen erfassen den Stapel FG und spannen
diesen. Gleichzeitig fahren die Kolben D 3 aus (s. auch Fig. 4) und nehmen den Anschlag
An vor dem Stapel weg, der vorher bis hierhin gebracht war. Nunmehr verfahren die
Kolben D 4 den derart gespannten Stapel mit dem Schlitten Sch2 in den Führungen
F3, F4 ebenfalls über den Ausschnitt A in der Arbeitsplatte PL, unter der sich der
Zuschnitt befindet.
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Inzwischen hat der den Tragestangen entsprechende ausgesparte Stempel
D1 die Bodeufläche 6 des Zuschnitts ebenfalls unter dem Ausschnitt A des Zuschnitts
6 unterfahren.
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Sobald der - auch in der Einschubebene des Zuschnitts eingeschobene
- Stapel auf der Bodenfläche 6 des Zuschnitts liegt, fährt der Kolben D 2 aus und
drückt den Stapel durch den Ausschnitt mitsamt dem Zuschnitt in die Faltstation
St4, wobei die in dem Faltschacht G angebrachten Ablaufkurvenstücke das Umknicken
und Einfalten des vorgefertigten Zuschnitts um dessen Knickrillen, z. B. a, b, c
besorgen.
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Dabei legen sich die Seitenflächen 1, 5 und 2 dicht an den Stapel
an.
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Das Umknicken und Einfalten der Seitenklappen entlang der Ablaufkurvenstücke
K und deren Ausbildung und Anordnung ist in Fig. 3 a dargestellt. Zunächst werden
die Eckenklappen 1 von den Ablaufkurvenstücken K3 und K4 umgelegt, d. h. die Eckenklappen
1 stellen sich auf.
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Sodann kippen durch die nächsten quer zu K3 und K 4 verlaufenden
Ablaufkurvenstücke K1, K2 die Klappen 5 des Zuschnitts mit den Eckenklappen 1 um
die Knickrillen a bzw. b um (vgl. auch F i g. 2).
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Sobald dieser Kippvorgang begonnen hat, legen sich die Eckenklappen
1 bereits auf oder über die von den wiederum zu K1 und K2 verlaufenden, demnach
in gleicher Ebene wie die Ablaufkurvenstücke K 3 und K 4 angeordneten, von den AblaufkurvenstückenK5
und K 6 aufgestellten, um die Rillen c geknickten Klappen 2 nach innen, so daß die
langen Seitenklappen 2 daraufhin die Eckenklappen 1 überdecken und mit diesen verklebt
werden können. Anschließend wird das gegen die Schließstation St5 gerichtete, an
seinem unteren Ende zusätzlich gelenkig angebrachte Kurvenstück K 1 abgeschwenkt
und der vorgefertigte Packen Pa aus der Faltstation St4 in die Schließstation St5
übergeführt.
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Der AusschnittA in der Arbeitsplatte PL kann für die Verwendung verschiedener
Zuschnitte verstellbar ausgebildet sein, ebenso kann die Arbeitsplatte mit dem Ausschnitt
durch andere mit anderen Ausschnitten ausgewechselt werden.
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In F i g. 3 b sind die entsprechenden Ablaufkurvenstücke K zu sehen,
die jeweils aus einem Paar aus beispielsweise 20 mm breiten Blechstreifen oder -bändern
bestehen, welche an festen Leit- und beweglichen Zugspindeln S1, S2, S3 aufgehängt
sind. So hängen die Ablaufkurvenstücke K 3 und K 4 an den Spindeln S2. Darunter
befinden sich die Spindeln S3 für die Ablaufkurvenstücke K 5 und K 6. Quer zu diesen
Ablaufspindeln S2 und S3 befinden sich die Spindeln S1 für die Ablaufkurvenstücke
K1 und K2, die ihrerseits in F i g. 4 als unterste dargestellt sind und von denen
die Ablaufkurvenstücke K1 am unteren Ende zusätzlich drehbar angelenkt sind und
durch den Druckkolben D 7 auf und ab geschwenkt werden können. In dem dargestellten
Beispiel sind somit dreimal zwei Paare, also zwölf Ablaufkurvenstücke angeordnet.
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Die Ablaufkurvenstücke können den verwendeten Zuschnitten entsprechend
ebenfalls ausgewechselt werden, und zwar sowohl nach Anzahl, Ausbildung und Anordnung.
Auch können die Ablaufkurvenstücke paarweise oder unter sich ungleich sein, etwa
asymmetrischen Zuschnitten entsprechend.
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Die Fig. 4 zeigt im Querschnitt schematisch den Ablauf eines Verpackungsvorgangs.
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Der vor der Arbeitsstation St3 liegende Zuschnittstapel ZSt mit seinen
Magazinführungen ist gestrichelt eingezeichnet, jedoch liegt ein Zuschnitt unter
der Arbeitsplatte PL. Von einem Transportband kommt der Stapel FG in seine Einschubstation
St2 und gelangt, wie oben beschrieben, von hier über den AusschnittA in die Arbeitsstation
St3, von wo es in die Faltstation St 4 abgesenkt wird.
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Sobald der vorgefertigte Packen Pa in der Faltstation angekommen
ist, wird er von dem Kolben D 6 erfaßt, an dem sich ein Haken HK befindet, der zunächst
die kurze Deckelklappe 4 a beim Vorschieben umlegt. Beim weiteren Vorschieben dieses
Kolbens
wird durch das Leitblech L 1 auch die zweite Deckelklappe 4 b umgelegt.
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Bei noch weiterem Vorschub wird in der Schließstation die eine der
langen Seitenklappen 3 von der Leitschiene L2 und die andere der langen Deckelklappen
3 von der Leitschiene L 3 umgelegt.
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Sowohl der Haken wie auch das Leitblech und die Leitschienen können
höhen- und seitenverstellbar ausgebildet sein.
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In der Schließstation St5 befindet sich ein Heftwerk, ein Leimwerk
LW2, vorzugsweise zur Verleimung der überlappten langen Deckelklappen 3, oder auch
eine übliche Einrichtung, die das nun vollends deckelseitig geschlossene Paket mit
einem Klebestreifen oder Klebeband versieht.
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In der anschließenden Preßstation St6 wird dieser Verschlußvorgang
beendet. Ein Rollengang befördert das Paket weiter zum Abtransport.
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In dem dargestellten Beispiel besitzt der Einschubmechanismus für
die Zuschnitte einen mechanischelektrischen Antrieb, der mit der pneumatischen Steuerung
für die übrige Vorrichtung vollautomatisch gekoppelt ist. Im folgenden werden kurz
die Funktionen und das Zusammenwirken der hauptsächlichen Schalter oder Endschalter
E, der Ventile oder Rollenhebelventile RV und insbesondere des Endtasters oder Hauptkontrollventils
KV wiedergegeben.
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El an Kolben D 6 in St4 (F i g. 4) betätigt zunächst die Magnetwendekupplung
MK in Sti (F i g. 1) und damit den Schlitten Schi für den Vorschub der Zuschnitte
Z, jedoch erst dann, wenn D6 aus St5 in St4 voll zurückgefahren ist, wodurch das
Umsteuerungsventil oder Rollenhebelventil R RV1 mit der Wirkung in Tätigkeit tritt,
daß das Hauptkontrollventil KV betätigt werden kann. Daraufhin wirkt E ; 3 auf Kolben
D 3 mit Anschlag An (Fig. 4), aber auch erst nach Betätigung von El, mit dem E3
gekoppelt ist.
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E2 in Stl betätigt beim Vorschub eines Zuschnitts die LeimwerkeLWl.
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Bei weiterem Vorschub wird nun das Hauptkontrollventil KV betätigt,
welches folgende Impulse erteilt: a) Di fährt hoch, b) D 5 spannen den Stapel, c)
D 3 fahren mit dem Anschlag An aus, d) D 4 fahren das Füllgut in A ein, e) D 5 fahren
ein, d. h. geben den Stapel frei.
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E 4 veranlaßt den Rücklauf von Such 1.
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E5 veranlaßt den Schlittenstop bis zum erneuten Schlittenvorlauf,
ausgelöst durch Ei.
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Die übrigen Ventile V wirken wie folgt: RV2 betätigt kurz vor der
Endstellung des Vorschubschlittens den Kolben D 2, der ausfährt und den Kolben D
1 niederdrückt, bis D 1 sich in Endstellung befindet und RV3 betätigt, der D2 wieder
hochfahren, D7 einfahren und D 6 ausfahren läßt.
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RV4 bewirkt das Rückfahren von D6 und das Vorfahren von D 7, so daß
nunmehr wieder der neue Arbeitsgang über El und RVi, wie oben geschildert, beginnen
kann.
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Die vorbeschriebene pneumatische Anlage kann z. B. mit 6 atü Druck
betrieben werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also, die eingangs bezeichneten
Gegenstände vollautomatisch mit hoher Geschwindigkeit und rationell in eine stapelbare,
paketier- oder palletierbare Form zu verpacken,
die handlich und
transportsicher, außerdem raum- und vor allem ausschußsparender als die bisher für
derartige Güter verwendeten Verpackungsformen ist. Dabei können Verpackungsmaterialien,
insbesondere dicke Wellpappe od. ä., aber auch solche aus kaschierten oder doublierten
Materalien unter Verwendung von Kunststoffolien oder Schaumstoffen, verarbeitet
werden, die trotz ihres relativ geringen Preises den üblichen rauhen Behandlungen,
der solche fertigen Verpackungen ausgesetzt sind, widerstehen, jedoch bisher, unter
anderen wegen ihres stark elastischen Verhaltens infolge des heterogenen Aufbaues,
nicht rationell verarbeitet werden konnten.