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Es
bestehen grundsätzlich
unterschiedliche Möglichkeiten,
ein Produkt in einer Verpackung, insbesondere einer Faltschachtel
zu verpacken. Einerseits kann zunächst die Faltschachtel hergestellt
und in diese das Produkt eingelegt werden, um dann die Verpackung
zu verschließen.
Ein anderer Weg besteht darin, im Wrap-Round-Verfahren das Produkt mit
der Verpackung zu umgeben.
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Eine
besondere Schwierigkeit bereitet es, unter einem von einer Fördereinrichtung
transportierten Produkt, das demnach auf der Fördereinrichtung aufliegt, den
Bodenabschnitt zu platzieren. Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere
beim definierten Führen
und Fördern
der Verpackung und beim Falten des in der Ausgangssituation nach
unten gerichteten Bodenabschnitts der Verpackung unter das zu verpackende
Produkt.
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Das
Produkt wird beispielsweise unmittelbar verpackt oder aber es befindet
sich in einer separaten Verpackung, beispielsweise in einem Beutel,
der in die Faltschachtel gesteckt wird. Bei einem Produkt, das unmittelbar
verpackt wird, handelt es sich beispielsweise um eine Pizza oder
aber um mehrere übereinander
angeordnete Pizzen. Bei einem Produkt in einem Beutel handelt es
sich beispielsweise um Cornflakes, wobei die Kartonverpackung um
den mit den Cornflakes gefüllten
Beutel geformt wird.
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Aus
der DE-OS 21 58 540 ist eine Vorrichtung zum Bilden einer Trägerverpackung,
insbesondere für
Gläser,
bekannt. Bei dieser wird der Verpackungszuschnitt von oben symmetrisch
um den zu verpackenden Gegenstand gelegt, wobei beidseitig unterschiedlich
geformte Faltschienen zum Schwenken zweier zugeordneter Bodenabschnitt-Teile
des Zuschnitts gegen den Boden des Gegenstandes vorgesehen sind.
Ein Mitnehmer greift dabei gleichzeitig an dem Zuschnitt und dem
Gegenstand an. Die Förderabschnitte
der Vorrichtung weisen keine funktionellen Zwischenräume auf,
sondern es schließt
sich an ein Zuführband
für die
Gegenstände
unmittelbar ein Unterstützungsschwert
für diese
an, dem unmittelbar die dort auf dem unteren Niveau angelangten Fallschienen
nachgeordnet sind.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Faltvorrichtung anzugeben, die bei kontinuierlichem Fördern des
Produktes und der Verpackung ein Falten des nach unten gerichteten
Bodenabschnitts der Verpackung unter das zu verpackende Produkt
gestattet. Die Vorrichtung soll baulich besonders einfach gestaltet
sein und ein kontinuierliches Verpacken von Produkten bei hohem Durchsatz
gestatten. Unter einem hohen Durchsatz wird eine solche Fördergeschwindigkeit
von Verpackung und Produkt verstanden, dass mindestens 150 Verpackungen
pro Minute gehandhabt werden können.
Unter kontinuierlichem Fördern
des Produktes und der Verpackung wird ein nicht unterbrochenes Fördern verstanden.
Vorzugsweise sind die Fördergeschwindigkeiten
von Produkt und Verpackung identisch, es handelt sich somit um eine
synchrone Bewegung von Produkt und Verpackung.
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Die
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es ausreicht, wenn nur diskrete
Bereiche des Produktes von der Fördereinrichtung
getragen werden. Dieser Zustand kann genutzt werden, um den Bodenabschnitt
unter das zu verpackende Produkt zu falten. Erreicht wird dies mittels
der Einrichtung zum Falten des Bodenabschnitts, die quasi die Funktion
einer Weiche aufweist. Dies bedeutet, daß der nach unten gerichtete
Bodenabschnitt in den Bereich der Einrichtung zum Falten des Bodenabschnitts
gelangt und aufgrund der Weichenfunktion der Bodenabschnitt mit
seinem vorlaufenden Bereich einwärts und
in einer Richtung unter das zu verpackende Produkt gefaltet wird.
Beim weiteren Fördern
des Produktes und der Verpackung gelangt zunächst derjenige Bereich des
Bodenabschnitts, der einwärts
gefaltet ist, in Kontakt mit dem vorderen Förderabschnitt, so daß dieser
Verpackungsbereich und das Produkt dort getragen werden, während infolge
des Weiterförderns
von Produkt und Verpackung nachlaufende Abschnitte von Produkt und
Verpackung nunmehr nicht von der Fördereinrichtung unterstützt sind,
so daß in
diesem Bereich der Bodenabschnitt unter das Produkt gefaltet werden
kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß der vordere
oder der hintere Förderabschnitt
der Fördereinrichtung
oder beide als Förderbänder in
Art von Rundschnurriemen ausgebildet sind. Es ist insbesondere
vorgesehen, daß der
Zwischenraum zwischen den Förderabschnitten
Parallelogrammform aufweist, insbesondere die in Förderrichtung
vordere Parallelogrammecke einen Winkel von 30 bis 60°, vorzugsweise
40°, mit der
Förderrichtung
einschließt.
Insbesondere bei einem derart spitzen Winkel von 40° ergibt sich
eine Zwischenraumausbildung, deren Erstreckung in Förderrichtung
recht groß ist,
so daß über eine
große Förderlänge des
Produktes und der Verpackung der nach unten gerichtete Bodenabschnitt
unter das Produkt gefaltet werden kann.
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Um
ein exaktes Falten des nach unten gerichteten Bodenabschnittes der
Verpackung unter das zu verpackende Produkt zu erzielen, ist es
wesentlich, daß die
Verpackung präzise
gehalten und präzise
bezüglich
des Produktes bewegt wird. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen,
daß die
Verpackung einen Deckelabschnitt und zwei senkrecht zu diesem nach
unten gefaltete Seitenwandabschnitte aufweist, wobei an einem der
Seitenwandabschnitte der Bodenabschnitt angelenkt ist, sowie die
Einrichtung zum Halten der Verpackung diese im Bereich der gegenüberliegenden
Stirnkanten des jeweiligen Seitenwandabschnitts erfaßt. Die
Verpackung ist infolgedessen im Bereich der Seitenwandabschnitte hinreichend
fixiert, so daß,
ungeachtet des kontinuierlichen Transportes der Verpackung, eine
präzise Lagerung
des Verpackungszuschnitts, abgesehen von dem zu faltenden Bodenabschnitt
sichergestellt ist. Gemäß einer
besonderen Gestaltung ist vorgesehen, daß die Einrichtung zum Halten
der Verpackung Mitnehmer aufweist. Jede Seitenwand wird im Bereich
der gegenüberliegenden
Stirnseiten mittels Mitnehmern fixiert, die in unterschiedlichen
Transportketten gehalten sind.
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Die
Einrichtung zum Falten des Bodenabschnittes der Verpackung kann
auf unterschiedliche Art und Weise gestaltet sein. Wesentlich ist,
daß durch
diese Einrichtung die Weichenfunktion bewerkstelligt wird. Eine
baulich besonders einfache Gestaltung sieht vor, daß die Einrichtung
zum Falten des Bodenabschnitts als Schwert ausgebildet ist, das
in den Bewegungsweg des Bodenabschnitts ragt. Grundsätzlich reicht
diese Falteinrichtung aus, um den Bodenabschnitt so weit in Richtung
des verpackenden Produktes zu falten, daß beim Auftreffen der in Förderrichtung
vorlaufenden Kante des Bodenabschnittes auf den vorderen Förderabschnitt
der Fördereinrichtung
dieser Förderabschnitt
das vollständige
Hochschwenken des Bodenabschnittes unter das zu verpackende Produkt
bewerkstelligt, so daß der Bodenabschnitt
mit beispielsweise einem am gegenüberliegenden Seitenwandabschnitt
angeordneten Lappenabschnitt verklebt werden kann. Um das Hochfalten
des Bodenabschnittes zu unterstützen, sieht
eine Weiterbildung vor, daß im
Bereich des Zwischenraumes unterhalb der Förderebene des Produkts eine
Einrichtung zum Hochfalten des Bodenabschnitts der Verpackung angeordnet
ist. Die Einrichtung zum Hochfalten des Bodenabschnitts ist beispielsweise
als umlaufendes, in Förderrichtung
orientiertes Band ausgebildet, dessen hinterer Abschnitt vor der
Frontlinie des vorderen Förderabschnitts
angeordnet ist und in Förderrichtung
zur Förderebene
der Fördereinrichtung
für das
Produkt hin konvergiert. So läuft
der mittels des Schwertes zumindest teilweise nach oben gefaltete
Bodenabschnitt zwangsläufig
gegen das umlaufende Band, das aufgrund seiner zur Förderebene
des Produktes geneigten Förderebene
beim weiteren Fördern
des Produktes und der Verpackung das vollständige Falten des Bodenabschnittes
der Verpackung unter das zu verpackende Produkt bewirkt.
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In
den Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt.
Es stellt dar:
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1 eine Seitenansicht einer
Verpackungsmaschine, die mit der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung versehen
ist, wobei die einzelnen Stationen der Faltmaschine stark vereinfacht
dargestellt sind,
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2 eine Draufsicht der in 1 dargestellten Verpackungsmaschine,
wobei im wesentlichen die erfindungsgemäße Faltvorrichtung schematisch
eingezeichnet ist,
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3 einen ungefalteten Zuschnitt
am Einlaufende der Verpackungsmaschine, wobei zusätzlich das
zu verpackende Produkt, vorliegend eine Pizza, mit veranschaulicht
ist,
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4 den Zuschnitt gemäß 1 in teilweise gefaltetem
Zustand, wie er sich vor dem Einlaufen in die erfindungsgemäße Faltvorrichtung
darstellt,
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5 den Zuschnitt in der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung
zwischen dem hinteren und vorderen Förderabschnitt,
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6 den Zuschnitt nach Abschluß der im Bereich
der Faltstation vorgenommenen Faltung,
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7 die Faltstation in einer
Seitenansicht gemäß dem Ausschnitt
VII in 1 und
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8 eine Draufsicht auf die
Faltstation in Richtung des Pfeiles VIII in 7.
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Die
in den 1 und 2 gezeigte Verpackungsmaschine
weist eine Einlaufdoppelkette 1 mit Mitnehmern 2 auf,
die zwischen parallel zueinander angeordneten Lagerschienen hindurchgreifen,
auf denen Pizzen 3 aufliegen. Mittels zweier ein Paar bildender
Mitnehmer 2 wird die jeweilige Pizza 3 in Förderrichtung 4 verschoben.
Im Eingangsbereich der Einlaufdoppelkette 1 ist eine Höhenüberwachung 5 sowie
dieser nachgeschaltet eine Ausschleusung 6 vorgesehen,
die aktiviert wird, wenn die Einlaufdoppelkette 1 mit einer
zu hohen Pizza 3 beschickt wird. Oberhalb des Einlaufbereiches
der Doppelkette 1 ist ein Magazin 7 angeordnet, das
der Aufnahme einer Vielzahl von Zuschnitten 8 dient, wobei
mittels jeweils eines Zuschnitts 8 eine Pizza 3 verpackt
wird.
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Der
jeweilige Zuschnitt 8 ist, bezogen auf seine Längserstrekkung,
senkrecht zur Zeichenebene orientiert, wobei die Pizzen unter dem
Deckelabschnitt des Zuschnittes 8 hindurchgeführt werden.
In Förderrichtung
vor dem Magazin 7 ist ein Rotationsableger 9 positioniert,
der mit Saugern versehen ist, mittels derer der jeweils vordere
Zuschnitt 8 aus dem Magazin 7 entnommen und oberhalb
der jeweiligen Pizza 3 abgelegt werden kann. Nicht gezeigt,
aber aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, sind in Förderrichtung
der Pizzen 3 verlaufende seitliche Auflagen für den jeweiligen
Zuschnitt 8 im Bereich seiner gegenüberliegenden Schmalseiten.
Gefördert wird
der jeweilige Zuschnitt 8 in Förderrichtung mittels eines
aus mehreren Rundriemen bestehenden Förderes 10, daß die Oberseite
des Zuschnittes 8 kontaktiert. Die Fördergeschwindigkeit von Zuschnitt 8 und
zugeordneter Pizza 3 ist so gewählt, daß diese mit derselben Geschwindigkeit,
somit synchron, bewegt werden. Der Zuschnitt 8 ruht dabei
nicht auf der Pizza 3, sondern ist in geringem Abstand
zu dieser positioniert. An die Einlaufdoppelkette 1 schließt sich in
Förderrichtung 4 die
erfindungsgemäße Faltvorrichtung
an, die einen hinteren Förderabschnitt 11 sowie
einen vorderen Förderabschnitt 12 sowie
einen zwischen diesen angeordneten Zwischenraum 13 aufweist.
Im Bereich der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung
wird der Zuschnitt 8 nicht mehr mittels des Rundriemenförderers 10 gefördert, sondern
es sind noch näher
zu beschreibende Mitnehmer vorgesehen, die den bereits teilweise
gefalteten Zuschnitt 8 halten. Im Anschluß an die
erfindungsgemäße Faltstation
ist in der Verpackungsmaschine eine Drehstation 14 vorgesehen,
mittels der die nur noch im Bereich gegenüberliegender Stirnseiten offene
Verpackung, die mit der Pizza 3 bestückt ist, um 90° gedreht
wird, um im anschließenden
Bereich 15 der Verpackungsmaschine die Verpackung auch
in diesen Bereichen zu verschließen. Es schließt sich
ein Austragsförderer 16 an,
durch den die verpackte Pizza aus der Verpackungsmaschine gefördert wird.
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3 zeigt den ungefalteten
Zuschnitt 8, so wie er vom Rotationsableger 9 entnommen
wird. Der Zuschnitt 8 weist einen Bodenabschnitt 17,
einen Deckelabschnitt 18 sowie einen ersten Seitenwandabschnitt 19 auf,
der über
Faltlinien 20 mit dem Boden- 17 und Deckelabschnitt 18 verbunden
ist. Auf der dem Seitenwandabschnitt 19 abgewandten Seite weist
der Deckelabschnitt 18 einen weiteren Seitenwandabschnitt 21 auf,
der entsprechend dem Seitenwandabschnitt 19 gestaltet ist
und über
eine Faltlinie 22 mit dem Deckelabschnitt 18 verbunden
ist. Auf der dem Deckelabschnitt 18 abgewandten Seite ist
ein Lappenabschnitt 23 über
eine Faltlinie 24 mit dem Seitenwandabschnitt 21 verbunden.
Im Bereich der Schmalseiten sind die beiden Seitenwandabschnitte 19 und 21 über Faltlinien 25 mit
Staublaschen 26 verbunden. Im Bereich der den Staublaschen 26 verbundenen
Seiten sind der Bodenabschnitt 17 und der Deckelabschnitt 18 schließlich über Faltlinien 27 mit Stirnwandabschnitten 28 verbunden.
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Der
Zuschnitt 8 wird, in einer Form gemäß 3 mittels des Rotationsablegers 9 auf
die nicht gezeigten Längsführungen
der Verpackungsmaschine aufgelegt und mittels des Rundriemenförderers 10 weiter
gefördert,
wobei die Abmessungen des Zuschnitts 8 in Förderrichtung
so bemessen sind, daß bei
entsprechend positioniertem Zuschnitt 8 das dem Deckelabschnitt 18 zugeordnete
Paar von Stirnwandabschnitten 28 oberhalb benachbarter
Trennstege 2 der Einlaufdoppelkette 1 positioniert
ist. Der Mittelpunkt der von der Einlaufdoppelkette 1 transportierten
Pizza 3 fällt
somit mit dem diagonalen Schnittpunkt des quadratische Fläche aufweisenden Deckelabschnittes 18 zusammen.
Der Bodenabschnitt 17 weist eine entsprechende quadratische Fläche auf,
genauso wie die Seitenwandabschnitte 19 und 21 bzw.
die Stirnwandabschnitte 28 identisch ausgebildet sind.
Im Bereich des Rundriemenförderers 10 wird
mittels aus dem Stand der Technik bekannter und daher nicht veranschaulichter
Seitenanleger zunächst
der Lappenabschnitt 23 entlang der Faltlinie 24 um
90° nach
unten gefaltet, anschließend werden
der Seitenwandabschnitt 21 um die Faltlinie 22 und
der Seitenwandabschnitt 19 um die Faltlinie 20 des
Deckelabschnitts 18 um 90° nach unten gefaltet. Bis auf
die Position der Staublaschen 26 ergibt sich damit die
Faltung des Zuschnitts 8, wie er in 4 gezeigt ist. Über den in 8 gezeigten vorderen und hinteren Mitnehmer 29, 30,
die nachfolgend noch näher
beschrieben werden, wird der Zuschnitt 8 gemäß 4 weiter transportiert,
wobei die vorderen Mitnehmer 29 die Seitenwandabschnitte 19 und 21 im
Bereich deren Faltlinien 25 und die hinteren Mitnehmer 30 diese
Seitenwandabschnitte 19 und 21 im Bereich deren
Faltlinien 25 jeweils zwischen sich fixieren. Die Pizza 3 wird
in diesem Bereich mittels der hinteren und vorderen Förderabschnitte 11 und 12 transportiert.
Dieses Detail und damit die erfindungsgemäße Faltvorrichtung ist in 5 im Prinzip verdeutlicht.
Gezeigt ist, daß der
hintere Förderbandabschnitt 11 aus
drei Rundschnurriemen 11a, 11b und 11c sowie
der vordere Förderabschnitt 12 aus
drei Rundschnurriemen 12a, 12b und 12c besteht.
Der Rundschnurriemen 11b reicht in Förderrichtung weiter als der
Rundschnurriemen 11a sowie der Rundschnurriemen 11c weiter
als der Rundschnurriemen 11b. Entsprechend reicht der Rundschnurriemen 12a entgegen
der Förderrichtung
weiter als der Rundschnurriemen 12b und dieser wiederum
weiter als der Rundschnurriemen 12c. Aufgrund dieser Anordnung
ist der Zwischenraum 13 parallelogrammförmig ausgebildet. Die in Förderrichtung
vordere Parallelogrammecke schließt einen Winkel α mit der
Förderrichtung 4 ein,
der etwa 30° beträgt. Der Darstellung
der 5 ist zu entnehmen,
daß sich
die langen Rundschnurriemen 11c und 12a nicht überlappen
und die senkrecht projizierte Kreisfläche der Pizza 3 dann,
wenn sie den Rundschnurriemen 12a nahezu kontaktiert, ausschließlich im
Bereich des vorderen Abschnittes des Rundschnurriemens 11c angeordnet
ist. Unterhalb der Förderebene
der Rundschnurriemen 11a bis 11c, 12a bis 12c,
ist schräg
zur Förderrichtung
ein Schwert 31 zum Falten des nach unten gerichteten Bodenabschnittes 17 aus der
in 4 gezeigten Position
nach oben unter die Pizza 3 vorgesehen. Die Erstreckung
des Schwertes 31 quer zur Förderrichtung ist dabei größer als
der Abstand der äußeren Rundschnurriemen 11a und 11c bzw. 12a und 12c,
so daß insbesondere
der entgegen der Förderrichtung
gerichtete Bereich 31a des Schwertes außen über die Ebene des nach unten
gerichteten Bodenabschnittes 17 des Zuschnittes 8 hinausreicht.
Wird der Zuschnitt 8 mittels der Mitnehmer 29 und 30 sowie
die Pizza mittels des hinteren Förderabschnittes 11 der
Fördereinrichtung
transportiert, kontaktiert der vorlaufende Stirnwandabschnitt 28 des
Bodenabschnittes 17 das Schwert 31 und es wird
der Bodenabschnitt 17 entsprechend der schrägen Anordnung
des Schwertes 31 entlang der zwischen dem Bodenabschnitt 17 und
dem Seitenwandabschnitt 19 befindlichen Faltlinie 20 in
Richtung unter die Pizza 3 gefaltet. Während dieses Vorganges unterstützt das
Schwert 31 den Bodenabschnitt 17, so daß die Pizza 3,
obwohl der Bodenabschnitt 17 noch nicht auf dem Rundschnurring 12a des
vorderen Förderabschnittes 12 aufliegt,
nicht nach unten fallen kann. Die hintere Umlenkung des Rundschnurringes 12a stellt
sicher, daß der,
wie in 5 ersichtlich,
weitgehend hochgefaltete Bodenabschnitt 17, der im Bereich
seiner Faltlinie 20 recht nahe zur Pizza 3 positioniert
ist, auf den Rundschnurriemen 12a auflaufen kann. Dieser
bewirkt zusammen mit dem Schwert 31 ein weiteres Hochfalten
des Bodenabschnittes 17, so daß das komplette Hochfalten
des Bodenabschnittes 17 zu dessen Anlage an dem Lappenabschnitt 23 im
Bereich seines vorderen Endes ohne weiteres durch Einwirkung des
Schwertes 31 und der anderen Rundschnurriemen 12b und 12c vonstatten
gehen könnte.
Ergänzend
ist allerdings vorgesehen, daß zwischen
den Rundschnurriemen 12b und 12c ein weiterer
Rundschnurriemen 32, wie in den 7 und 8 gezeigt,
vorgesehen ist, dessen hintere Umlenkrolle 33 vor der Frontlinie 34 des
vorderen Förderabschnitts 12 angeordnet
ist. Die senkrecht zur Blattebene verlaufende Förderebene 35 des Rundschnurriemens 32 konvergiert
in Förderrichtung
mit der Förderebene
der Pizza 3. Infolgedessen kontaktiert der dem Bodenabschnitt 17 zugeordnete
vordere Stirnwandabschnitt 28 den Rundschnurriemen 32 bevor
der mittlere Rundschnurriemen 12b des vorderen Förderabschnittes 12 der
Fördereinrichtung
wirksam wird und es fördert
der Rundschnurriemen 32 den Stirnwandabschnitt 28 sowie den
Bodenabschnitt 17. nach oben, so daß der vollständig hochgefaltete,
somit um 90° gefaltete
Bodenabschnitt 17 ohne Komplikationen auch vom Rundschnurriemen 12c untergriffen
werden kann. Vor dem Anlegen des Bodenabschnittes 17 an
den Lappenabschnitt 23 ist auf dessen Unterseite Leim aufgetragen,
worden, so daß nach
Abschluß der Faltung,
wie sie sich gemäß 6 darstellt, nur noch die
im Bereich der gegenüberliegenden
Seiten der Verpackung befindlichen Stirnwandabschnitte zu schließen sind.
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2 zeigt auf beiden Seiten
der erfindungsgemäßen Faltstation
angeordnete Transportketten 36, die der Aufnahme der Mitnehmer 29 und 30 dienen.
Nicht gezeigt ist in der 2 und
in der 8, daß die Mitnehmer 29 und 39 in
unterschiedlichen Transportketten 36 gehalten sind. Durch
eine besondere Lagerung des jeweils nachlaufenden Mitnehmers 30 in
der diesem zugeordneten Transportkette wird erreicht, daß die Seitenwandabschnitte 19 und 21 des
jeweiligen Zuschnitts 8 zwischen die Mitnehmer 29 und 30 eingeführt und
fixiert werden können.