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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung des Innenvolumens eines Kartons an das Volumen des im Karton einliegenden Füllguts. Hierzu wird die Höhe des im Karton einliegenden Füllguts gemessen. Die Kartonseitenwände werden anschließend so eingeschnitten, dass die über das Füllgut überstehenden Bereiche der Seitenwände nach Art von Schwenklaschen nach innen eingeschwenkt werden. Anschließend können diese Laschen miteinander verklebt werden und es kann ein Deckel aufgesetzt werden. Die Anpassung des Innenvolumens des Kartons erfolgt also durch eine Variation der Kartonhöhe. Hierfür werden die zum Verpacken des Ladeguts nicht benötigten Bereiche der Kartonseitenwände nach Art von Schwenklaschen umgeklappt und vorzugsweise miteinander verklebt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Vorrichtung zur Anpassung des Innenvolumens eines Kartons an das Volumen des im Karton einliegenden Füllguts.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Vorrichtung besteht zunächst aus einer in vertikaler Richtung verfahrbaren Messplatte. Mit dieser Messplatte wird die tatsächliche Höhe des im Karton einliegenden Füllguts gemessen. Ferner weist die Vorrichtung in vertikaler Richtung verfahrbare und horizontal schneidende Schneid- oder Rillwerkzeuge auf und schließlich wiederum in vertikaler Richtung verfahrbare und vertikal schneidende Eckschneidmesser auf. In einem ersten Arbeitsschritt wird mit der Messplatte die Höhe des im Karton einliegenden Füllguts gemessen. In Abhängigkeit von der tatsächlichen Höhe des im Karton einliegenden Füllguts wird automatisch geprüft, ob das Füllgut im Karton so niedrig ist, dass sich das Ausschneiden und Ein-klappen von Schwenklaschen an den Kartonseitenwänden überhaupt lohnt.
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Sofern das Zuschneiden derartiger Schwenklaschen lohnend bzw. erforderlich ist, schneiden die horizontal schneidenden Schneid- oder Rillwerkzeuge die zum Umfalten der zu schaffenden Schwenklaschen erforderlichen Faltrillen in das Kartonmaterial ein. Sobald die erforderlichen Faltrillen für die Schwenklaschen gefertigt sind, verfahren die vertikal schneidenden Eckschneidmesser nach oben und schneiden die Ecken des Kartons frei, so dass die neu geschaffenen Schwenklaschen eingeschwenkt bzw. eingefaltet werden können.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die Messplatte unterhalb sowohl der Schneid- oder Rillwerkzeuge als auch der Eckschneidmesser angeordnet. Auf diese Weise kann die Messplatte in den Karton eingefahren werden, um die erforderlichen Messungen vorzunehmen. Das Einfahren der Schneid- oder Rillwerkzeuge bzw. der Eckschneidmesser kann synchron erfolgen, so dass nach dem Abschluss des Messvorgangs der Schneidvorgang in horizontaler und in vertikaler Richtung sofort begonnen werden kann.
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In weiterer bevorzugter Ausführung sind die Messplatte, die Schneid- oder Rillwerkzeuge und die Eckschneidmesser miteinander sowohl kinematisch gekoppelt als auch in einem kombinierten Schneid- und Messkopf zusammengefasst. Dieser kombinierte Schneid- und Messkopf bildet so einen Multifunktionskopf aus, welcher sowohl die Messung als auch sämtliche Schneidvorgänge realisieren kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Schneid- oder Rillwerkzeuge und die Eckschneidmesser so angeordnet, dass sie der Innenkontur des zu bearbeitenden Kartons angepasst sind. Auf diese Weise können die Schneid- oder Rillwerkzeuge in horizontaler Richtung in die Seitenwände des Kartons von den Seitenwandinnenseiten her einschneiden. Die in vertikaler Richtung schneidenden Eckschneidmesser können die die Seitenwandinnenseiten des Kartons miteinander verbindenden vertikalen Ecken des Kartons anschließend frei schneiden.
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Die bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung mit winkelförmigen Schneidenträgern mit auf den den Seitenwandinnenflächen des Kartons zugewandten Seitenflächen der Winkelschenkel angebrachten Schneid- oder Rillwerkzeugen und mit den vertikalen Eckschneidmessern am Winkelscheitel haben den Vorteil, dass sämtliche Schneidelemente in einem Funktionsteil, nämlich im winkelförmigen Schneidenträger integriert sind. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Schneidenträger in horizontaler Richtung zueinander verschiebbar angeordnet sind. Auf diese Weise kann ein und derselbe kombinierte Schneid- und Messkopf für unterschiedlich große Kartons verwendet werden. Die winkelförmigen Schneidenträger müssen dann nur in die jeweiligen Eckbereiche des Kartons mit den Biegekanten verfahren werden, um die Ecken in vertikaler Richtung freizuschneiden, nachdem in horizontaler Richtung die erforderlichen Nuten oder Schwächungen in die Kartoninnenseiten eingerillt oder eingeschnitten sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausführung sind noch verfahrbare Gegenhalter für die Schneid- oder Rillwerkzeuge an den Seitenwandaußenseiten des Kartons vorgesehen. Während der Bearbeitung flankieren somit die Schneid- oder Rillwerkzeuge von der Karton-innenseite und die Gegenhalter von der Kartonaußenseite die Kartonseitenwände.
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Sowohl die Grunderfindung als auch sämtliche bevorzugten Ausführungsformen beinhalten den Vorteil, dass sowohl während des Messens der Höhe der im Karton einliegenden Gegenstände, also des Füllguts, und der anschließenden Rill- und Schnittbearbeitung des Kartons keine Manipulation des Kartons stattfindet. Der Karton behält somit sowohl beim Messen als auch beim anschließenden Schneiden seine Position bei, so dass das Rillen und Schneiden sehr maßgenau erfolgen kann. Dasselbe gilt für das Aufsetzen des Deckels.
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In weiterer bevorzugter Ausführungsform weist die Vorrichtung noch höhenverfahrbare kombinierte Einfalt- und Leimköpfe auf. Mit diesen Einfalt- und Leimköpfen können die frei geschnittenen Schwenklaschen an den Oberseiten der Kartonseitenwände zum Kartoninnenraum hin eingeschwenkt und anschließend verleimt werden. Wiederum findet keine Manipulation des Kartoninhalts an sich statt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind noch vertikal höhenverfahrbare Leimköpfe zum Aufbringen einer Leimung auf die Seitenwandaußenseiten des Kartons vorgesehen. Mit Hilfe dieser Leimung kann ein am Ende der Fertigung aufzusetzender Deckel auf dem Karton sicher aufgesetzt und verleimt werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist eine zusätzliche Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung. Diese erfindungsmäßige Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung weist zunächst einen oder mehrere an den Seitenwandaußenseiten des Kartons angreifende Saugervorrichtungen auf. Mit diesen Saugervorrichtungen wird der Karton sicher und positionsgenau an der Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung gehalten. Damit ist es dann möglich, die die Seitenwände teilweise übergreifenden Außenlaschen des Deckels umzufalten und mit der auf die Seitenwandaußenseiten des Kartons aufgebrachten Verleimung zu verkleben. Da die gesamte Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung mit Hilfe der Saugervorrichtungen fest am Karton angreift, lässt sich die Verklebung auf diese Weise gut und wirksam realisieren. Um eine vierseitige Verklebung des Deckels mit dem Karton zu gewährleisten, wird der Deckelzuschitt beim Vorschub in den Deckelkopf an den Deckelschmalseiten beleimt.
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Anhand des in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiels ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigen:
- 1 einen kombinierten Schneid- und Messkopf vor dem Messen der Höhe des im Karton einliegenden Füllguts,
- 2 die Darstellung aus 1 mit in den Karton eingefahrenem kombinierten Schneid- und Messkopf und mit aktivierten Schneid- oder Rillwerkzeugen,
- 3 a) den fertigen Karton mit freigeschnittenen Schwenklaschen und mit einer Schwenkrolle für die Schwenklasche an der schmalen Vorderseite des Kartons,
- 3 b) die Schwenkrolle aus 3 a) in ihrer Funktionsstellung zum Einfalten der Schwenklasche auf der rückwärtigen Schmalseite des Kartons,
- 4 den Karton mit vollständig eingefalteten und aufeinanderverklebten Schwenklaschen sowie mit einer in Ab hängigkeit von der Karton-Ist-Höhe angebrachten seitlichen Verlei mung auf der Seitenwandaußenseite der Kartonlängswand zur Ver klebung des Deckels,
- 5 den Karton aus 4 mit aufsetzbereitetem, noch aufgefaltetem Deckel an einer Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung,
- 6 den Karton und die Verklebeeinrichtung aus 5 mit dem in seine Endstellung gefalteten Kartondeckel beim Verkleben des Kartondeckels am Karton,
- 7 den fertigen Karton mit in ihre Ruhestellung zurückverfahrener Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung.
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1 zeigt zunächst den mit dem in den Zeichnungsfiguren nicht dargestellten Füllgut befüllten Karton 1. Der Karton 1 ruht dabei auf einem Rollenförderer 2. In vertikaler Richtung 3 oberhalb des Kartons 1 ist ein kombinierter Schneid- und Messkopf 4 erkennbar. Der Schneid- und Messkopf 4 umfasst unter anderem eine rechteckförmige Messplatte 5. Die rechteckförmige Messplatte 5 ist an den rechteckförmigen Querschnitt des Kartons 1 angepasst. Das gesamte Ausführungsbeispiel ist anhand eines rechteckförmigen Kartons 1 erklärt.
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In vertikaler Richtung 3 oberhalb der Messplatte 5 sind sowohl die in vertikaler Richtung 3 schneidenden Eckschneidmesser 6 als auch kombinierte Schneid- oder Rillwerkzeuge 7 angeordnet. Die Schneid- oder Rillwerkzeuge 7 schneiden in horizontaler Richtung 8. Die horizontale Richtung 8 verläuft rechtwinklig zur vertikalen Richtung 3. Die Schneid- und Rillwerkzeuge 7 und die Eckschneidmesser 6 sind Bestandteil winkelförmiger Schneidenträger 22. Weiterhin erkennbar ist in 1 ein Gegenhalter 9 für die ihm gegenüberliegenden Schneid- oder Rillwerkzeuge 7.
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Zum Messen der Höhe des im Karton 1 einliegenden Füllguts wird der kombinierte Schneid- und Messkopf 4 in vertikaler Richtung 3 in den Karton 1 hinein verfahren. Sobald die Messplatte 5 mit ihrer Unterseite die Oberseite des Füllguts berührt, hält der kombinierte Schneid- und Messkopf 4 in seiner jeweiligen Funktionsstellung an. Sodann schneiden die kombinierten Schneid- oder Rillwerkzeuge 7 in horizontaler Richtung 8 verlaufende Rillungen 10 von der Seitenwandinnenseite her in die Seitenwände des Kartons 1 ein. Aus der Darstellung der 2 ist erkennbar, dass die Schnittrichtung der Schneid- oder Rillwerkzeuge 7 zur Schaffung der Rillungen 10 in horizontaler Richtung 8 verläuft. Dabei liegen die Seitenwände des Kartons 1 zwischen den Schneid- oder Rillwerkzeugen 7 an der Innenseite und den Gegenhaltern 9 an der Außenseite des Kartons 1 ein.
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Nach der Fertigstellung sämtlicher Rillungen 10 und dem Zurückfahren der Schneid- und Rillwerkzeuge in die Grundposition wird der kombinierte Schneid- und Messkopf 4 in vertikaler Richtung 3 aus dem Innenraum des Kartons 1 in vertikaler Richtung 3 nach außen verfahren. Vor dem Verfahren in vertikaler Richtung 3 werden die Eckschneidmesser 6 in ihre Schneidstellung ausgeklappt und schneiden während des Ausfahrens des Schneid- und Messkopfs 4 in vertikaler Richtung 3 die in 2 in vertikaler Richtung 3 verlaufenden Außenkanten 11 der Ecken des Kartons 1 der durch die Rillungen 10 entstandenen Schwenklaschen 12 frei. Die Schnittrichtung der Eckschneidmesser 6 ist die vertikale Richtung 3. Während der vertikalen Bewegung 3 des gesamten Schneid- und Rillkopfes 4 wird der Karton 1 von unten durch im Rollenförderer 2 montierte Sauger gehalten.
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In 3 a) ist erkennbar, dass der kombinierte Schneid- und Messkopf 4 in vertikaler Richtung 3 in seine Ausgangsposition gefahren ist. Die Faltrolle 13 schwenkt die Schwenklasche 12 in Richtung auf den Kartoninnenraum des Kartons 1. Mit Hilfe des in 3 b) besser erkennbaren Niederhalters 14 wird die vordere Schwenklasche 12 in ihrer verklappten Stellung gehalten und mit Hilfe der Faltrolle 13' die rückwärtige Schmalseiten-Schwenklasche 12 in Richtung auf den Kartoninnenraum eingefaltet. Dabei werden entweder die Innenseiten der langen seitlichen Schwenklaschen 12 und/oder die Oberseiten der Randbereiche der Schwenklaschen 12 auf den Kurzseiten mit einer Verleimung versehen.
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Mit Hilfe der Andrückstäbe 15 werden die Schwenklaschen 12 an den Langseiten des Kartons 1 ebenfalls nach innen geklappt und mit den Oberseiten der Schwenklaschen 12 der Schmalseiten des Kartons 1 verklebt. Die verklebten Schwenklaschen 12 des Kartons 1 sind in 4 erkennbar. Ferner ist in 4 die seitliche Deckelverleimung 16 auf der Seitenlängsseite der dem Betrachter zugewandten Kartonseitenwand erkennbar. Die Höhe der Deckelverleimung 16 wird in Abhängigkeit von der von der Messplatte 5 in 2 gemessenen Höhe des einliegenden Füllguts bzw. der daraus resultierenden Anordnung der Rillungen 10 bestimmt.
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Zum Aufsetzen des Kartondeckels 17 wird der Kartondeckel 17 im aufgefalteten Zustand von einer Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 über den Karton 1 verfahren, wie dies aus 5 ersichtlich ist. Die Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 weist unter anderem den Kartondeckel 17 ansaugende Saugervorrichtungen 19 auf. Mit den Saugvorrichtungen 19 kann der Kartondeckel 17 an der Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 gehalten werden. Nachdem die Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 über dem Karton 1 ihre Endstellung erreicht hat, wird die Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 in vertikaler Richtung 3 auf den Karton 1 herunter verfahren, so dass der Kartondeckel 17 auf der Oberkante des Kartons 1 aufliegt. Mit Hilfe der Umfaltrollen 21 werden die Seitenlaschen 20 des Kartondeckels 17 umgeklappt, so dass die Innenseiten der Seitenlaschen 20 auf den Seitenwandaußenseiten der Kartonseitenwände des Kartons 1 und insbesondere auf der Deckelverleimung 16 zum Liegen kommen. Zum besseren Andrücken und Verleimen der Deckelverleimung 16 am Karton 1 mit den Seitenlaschen 20 des Kartons 1 greifen die Saugervorrichtungen 19 beim Verkleben der Seitenlaschen 20 an den Seitenwandaußenseiten des Kartons 1 an. Anschließend wird die kombinierte Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 in vertikaler Richtung 3 vom Karton 1 weg verfahren, so dass der in 7 erkennbare Karton 1 mit aufgesetztem und verleimten Kartondeckel 17 in Horizontalrichtung 8 auf dem Rollenförderer 2 zum Versand weggefördert werden kann. Der in 7 dargestellte Karton 1 ist dann optimal an die Füllhöhe des einliegenden Füllguts angepasst.
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Um verschieden große Kartonquerschnitte mit derselben Vorrichtung bearbeiten zu können, ist es vorteilhaft, die Eckschneidmesser 6 und die Schneid- oder Rillenwerkzeuge in winkelförmige Schneidenträger 22 zusammenzufassen. Diese Schneidenträger 22 sind in horizontaler Richtung 8 verfahrbar, so dass die Positionen der kombinierten Schneid- und Messköpfe 4 an die jeweilige Innenkontur des zu bearbeitenden Kartons 1 angepasst werden können. Weiterhin ist es vorteilhaft, mit der Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung 18 Deckel verschiedener Größe und verschiedener Ausführung, beispielsweise mit unterschiedlicher Bedruckung auf dem Karton 1 anordnen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Karton
- 2
- Rollenförderer
- 3
- vertikale Richtung
- 4
- Schneid- und Messkopf
- 5
- Messplatte
- 6
- Eckschneidmesser
- 7
- Schneid- oder Rillwerkzeug
- 8
- horizontale Richtung
- 9
- Gegenhalter
- 10
- Rillung
- 11
- Kante
- 12
- Schwenklasche
- 13, 13'
- Faltrolle
- 14
- Niederhalter
- 15
- Andrückstab
- 16
- Deckelverleimung
- 17
- Kartondeckel
- 18
- Deckelfalt- und Verklebeeinrichtung
- 19
- Saugervorrichtung
- 20
- Seitenlasche
- 21
- Umfaltrolle
- 22
- Schneidenträger
