DE2106465A1

DE2106465A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Gegenstanden in Kartons

Info

Publication number: DE2106465A1
Application number: DE19712106465
Authority: DE
Inventors: Richard Henrv Arlington Heights IU Johnson (VStA)
Original assignee: Stone Container Corp , Chicago, 111 (VStA)
Priority date: 1970-02-11
Filing date: 1971-02-11
Publication date: 1971-08-26
Also published as: JPS5221422B1; GB1313961A; DE2106465B2; DE2106465C3; US3665675A

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl. Ing. E. Eder " Dipl. Ing. K. Scbiesehk·

Stone Container Corporation Chicago, 111. / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen in Kartons

Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung erlauben das Aufrichten eines Pappkartons aus einem Gegenstände tragenden, einteiligen lartonnagenzuschnitt, wobei die Gegenstände in dem Karton verpackt werden und sich eine sehr wirtschaftliche Arbeitsweise der Veijackungsmaschine ergibt.

Eine ältere Anmeldung bezieht sich bereits auf eine automatische Verpackungsmaschine zum Aufrichten von Pappkartons aus einem einteiligen Zuschnitte Die Maschine arbeitet mit einer vertikalen Trockenkammer, in der die geklebten Kartons vor dem Ausstoß

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gestapelt werden. Die Kammer ist vertikal ausgerichtet, damit der aufgebrachte Klebstoff vor dem Ausstoß des Kartons aus der Maschine sich setzen und festkleben kann. Der versiegelte Karton wird dann etwa in Fußbodenhöhe abgegeben. Diese Maschine ist insofern nachteilig, als sie etwa in Hüfthöhe beschickt werden muß, während die Kartons in Fußbodenhöhe abgegeben werden. Überdies führte die genannte Ausrichtung der Trockenkammer zu einer Vergrößerung der Maschine und erforderte zum Aufrichten des Kartons fünf Bewegungen einschließlich der zugehörigen Mechanik.

Die erfindungsgemäße automatische Verpackungsmaschine richtet einen Pappkarton aus einem die Gegenstände tragenden, einteiligen Zuschnitt mit nur vier Bewegungen des Zuschnitts in einem einzigen Arbeitsspiel auf. Drei der vier Bewegungen des Zuschnitts erfolgen in einer Ebene auf einer horizontalen, U-förmigen Bahn, die die Abgabe des kompletten Kartons bzw. der Packung in einer bequem zugänglichen Höhe erlaubt. Außerdem entfällt die vertikale Trockenkammer.

Das Arbeitsspiel beginnt damit, daß das den Boden bildende Feld des Kartonnagenzuschnitts über eine Beschickungsöffnung oben auf der Maschine gebracht wird, wobei sich die zu verpackenden Gegenstände auf diesem Feld befinden. Eine vertikal bewegliche Vakuumeinrichtung bzw. ein Elevator greift an der Unterseite des Zuschnitts an und zieht ihn an einer Reihe von Stangen und Anschlägen, die als Faltglieder wirken, vorbei nach unten in die Maschine» Bei genügend schweren Gegenständen braucht der Elevator nicht mit einer Vakuumeinrichtung versehen zu werden, da das Gewicht der Gegenstände die Unterseite des Zuschnitts auf die Elevatorfläche drückt, während sich diese in die Aufrichtkammer absenkt. Wenn der Elevator seine untere Stellung erreicht hat, sind die mit dem unteren oder Bodenfeld des Kartons verbundenen seitlichen, vorderen und rückwärtigen Felder um die Gegenstände aufgerichtet. Der halbfertige Karton wird dann auf dem hinteren

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Teil der U-förmigen Bahn verschoben, wobei Klebstoff auf verschiedene Flächen aufgebracht und das obere Feld nach unten in eine horizontale Lage umgeschlagen wird. Das obere Feld ist mit Klappen versehen, die ebenfalls nach unten umgeschlagen und auf die Klebeflächen gedruckt werden. Der fast vollständig gefaltete Karton wird dann in dem hinteren Teil der U-förmigen Bahn in einem Schlitten nach der Seite bewegt. Dieser seitwärts bewegliche Schlitten kann an den seitlichen Feldern des Behälters angreifen und sie während des Abbinden des Klebstoffes festhalten. Während dieser Seitwärtsbewegung wird vor dem Umschlagen der Frontklappe senkrecht nach unten zum Verkleben mit dem vorderen Feld der sogenannte "Herstellerfalz" ("Manufacturer's Joint") fertiggestellt. Zum Abschluß der Seitwärtsbewegung des Schlittens wird der Karton in das hintere Ende einer Ausstoßrutsche geschoben. Dann geht der Schlitten für das nächste Arbeitsspiel zur Aufnahme eines anderen, teilweise aufgerichteten Kartons in seine Ausgangsstellung zurück.

Die Ausstoßrutsche bzw« der Druckabschnitt genügt zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer fertiggestellter Kartons. Wenn der zuletzt fertiggestellte Karton in die Rutsche geschoben wird, schiebt er die übrigen Kartons weiter, so daß der fertige Karton an der Ausstoßöffnung am vorderen Ende der Rutsche abgegeben wird, Der Karton wird in der Höhe der U-förmigen Bahn abgegeben, die in der Regel etwa um eine Kartonhöhe unter der Oberseite oder Ladefläche der Maschine und ca. 45 cm über dem Fußboden liegt. Es können an den seitlichen Feldern des Behälters angreifende Druckplatten vorgesehen werden. Die Druckplatten besitzen einen dicken Abschnitt Schaumgummi und sind an der Innenseite mit einem hochdichten Polyäthylenauftrag versehen.

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Gegenstand der Erfindung ist somit einmal eine Maschine zum • Aufrichten eines Gegenstände tragenden und gefalzten Kartonnagenzuschnitts zu einer kompletten Packung bzw. einem Karton. Die Maschine ist mit einem Tragrahmen mit einer Beschickungsöffnung an der Maschinenoberseite und einer unterhalb dieser Öffnung angeordneten Aufrichtkammer, mit einem zwischen einer angehobenen Stellung an dieser öffnung und einer eingezogenen oder unteren Stellung innerhalb des Rahmens .bewegbaren Elevator und mit ■ einer am Rahmen innerhalb und am Umfang der Kammer zwischen dieser öffnung und der unteren Stellung der Vakuumeinrichtung angebrachten ersten Falteinrichtung zum teilweisen Aufrichten des Zuschnitts während seiner Bewegung in der Kammer versehen. Gemäß der Erfindung ist die Maschine gekennzeichnet durch einen Rückwärtsschieber, der den teilweise aufgerichteten Zuschnitt aus der unteren Stellung nach rückwärts aus der Aufrichtkammer schiebt, durch eine zweite, hinter der Kammer angeordnete Falteinrichtung zum Umschlagen mindestens des oberen Feldes des teilweise aufgerichteten Zuschnitts, durch einen Schlitten, der den Zuschnitt vom Rückwärtsschieber aufnimmt und den Karton nach der Seite bewegt, durch eine Ausstoßrutsche vor dem Schlitten und durch einen Vorwärtsschieber,, der den Zuschnitt vom Schlitten weg und in die Ausstoßrutsche schiebt.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Aufrichten eines einteiligen Kartonnagenzuschnitts zu einer kompletten Packung oder Schachtel unter Verwendung einer Maschine mit einer Beschickungsöffnung, einer damit verbundenen Aufrichtkammer unter der Öffnung und mit einer U-förmigen Bahn einschließlich einem rückwärtigen Bahnabschnitt mit dem vorderen Ende an der Kammer sowie einem seitlichen und einem vorderen Bahnabschnitt. Das . Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das untere Feld des Zuschnitts auf die Beschickungsöffnung gesetzt, der Zuschnitt unter teilweiser Aufrichtung nach unten in die Aufrichtkammer

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bewegt und auf dem rückwärtigen Bahnabschnitt mindestens das obere Feld nach unten geklappt wird und dass schließlich bei Bewegung des Zuschnitts auf dem seitlichen Bahnabschnitt die Frontklappe nach unten umgeschlagen, ein "Herstellerfalz¹¹ ■ gebildet und der aufgerichtete Zuschnitt vorwärts geschoben wird.

Zur ausführlicheren Erläuterung wird auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel Bezug genommen· Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine mit einer Darstellung der inneren Mechanik,

Fig· 1a eine perspektivische Ansicht der Maschine mit einem gestrichelt angedeuteten, einteiligen Kartonnagenzuschnitt und der schematischen Bewegungsbahn,

Fig. 2 eine Teilansicht des Schlittens und seiner Antriebsvorrichtung,

Fig. 3 eine teilweise Draufsicht auf das Ausstoßsystem mit einer Anordnung zum Einstellen der Breite der Tragschienen der Ausstoßrutsche,

Fig. 4 einen Auslösehebel zum Steuern des Klebstofflusses zu einer Klebstoffabgabedüse während der Seitwärtsbewegung des halb aufgerichteten Kartons auf dem seitlichen Teil der ü-förmigen Bahn,

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht mit den Schlittenarmen zur Aufnahme und Seitwärtsbewegung des Kartons einschließlich der zugehörigen Antriebsvorrichtung,

Fig. 6 eine Teilansicht der Aufrichtkammer mit der Vakuumeinrichtung in der unteren Stellung, wobei auch die Faltglieder und die Anordnung zur Einstellung der Kammerbreite erkennbar sind,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Maschinenoberseite mit der Beschickungsöffnung, dem Schlittenantrieb und der Ausstoßrutsche,

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Fig, 8 eine perspektivische Teilansicht eines Kartonnagenzuschnitts mit zu verpackenden Gegenständen, während

der Abwärtsbewegung in die Aufriehtkammer, Pig· 9 den Grundriß eines Zuschnitts, zum Aufrichten in einen

Versandbehälter anderer Größe,
Fig_o 10 eine perspektivische Ansicht des teilweise aufgerichteten

Behälters mit noch offener Oberseite und Fig. 11 einen Schnitt durch den kompletten Versandbehälter mit mehreren darin befindlichen, kleineren Packungen.

Fig_o 1a zeigt eine erfindungsgemäße Maschine 10, deren Teile sich in einem Gehäuse 12 befinden, das durch einen Tragrahmen 14 mit daran befestigten Feldern oder Paneelen gebildet ist. Der Maschine wird von Hand oder automatisch ein Kartonnagenzuschnitt zugeführt, der während seiner Bewegung auf einer Bahn durch die Maschine in bestimmter Folge gefaltet und mit Klebstoff versehen wird. Die Bewegungsbahn des Zuschnitts während eines einzigen Arbeitsspieles umfaßt zur Herstellung des Kartons vier aufeinanderfolgende Hauptbewegungsabschnitte. Der erste Bewegungsabschnitt ist die Abwärtsbewegung auf dem Bahnabschnitt 1, die zweite eine Rückwärtsbewegung auf dem Bahnabschnitt 2, die dritte eine Seitwärtsbewegung auf dem Bahnabschnitt 3 und die vierte eine Vorwärts-Ausstoßbewegung auf dem Bahnabschnitt 4. Die einzelnen Bewegungen auf der gesamten Bahn und die zugeordnete Mechanik wird noch detailliert beschrieben·

Fig. 9 zeigt einen von der Maschine 10 zu verarbeitenden, einteiligen Kartonnagenzuschnitt 200. Der aufgerichtete Zuschnitt bildet Wände und Klappen der Packung. Um dies zu erreichen wird der Zuschnitt gefalzt und gekerbt, so daß Felder und Klappen entstehen, die Wände und Klappen der Packung bilden. Im Interesse

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der Klarheit werden für die Zuschnitteile und Packungswände und -klappen die gleichen Bezugszeichen verwendete

Der Zuschnitt besitzt als Boden ein Feld 201, verbunden mit einem vorderen Frontfeld 202 als Wand, einem Feld 204 als Rückwand und zwei Feldern 206 und 208 als Seitenwände. Mit dem vorderen Feld 202 sind zwei Seitenklappen 210 und 212 und mit dem hinteren Feld 204 zwei Klappen 214 und 216 verbunden. Das hintere Feld 204 geht in das obere Feld 218 über. Dem oberen Feld 218 sind zwei Seitenfelder 220, 222 und die vordere Klappe oder der "Herstellerfalz" 224 zugeordnet.

Zunächst wird der Zuschnitt 200 mit der Unterseite 201 auf die Öffnung 18 oben auf die Ladefläche der Maschine gelegt. Die zu verpackenden Gegenstände 15 werden auf das untere Feld gebracht oder können bereits auf dem Zuschnitt 200 in die Maschine eingesetzt werden. Damit sind Zuschnitt und Gegenstände für die Abwärtsbewegung in die Aufrichtkammer 20 bereit. Zur Einleitung bestimmter Operationen des Arbeitsspieles ist an der Maschinen-Vorderseite eine Steuertafel 22 mit Steuerelementen angebracht.

Mittels einer vertikal beweglichen Vakuumeinrichtung oder eines Elevators 24 wird der mit den Gegenständen beladene Zuschnitt nach unten in die Aufrichtkammer 20 hineinbewegt. Das Vakuumsystem soll am Bodenfeld des Zuschnitts angreifen. Bei genügend schweren, zu verpackenden Gegenständen, die das Bodenfeld während der Abwärtsbewegung am Elevator halten, kann auf das Vakuumsystem verzichtet werden. In der weiteren Beschreibung ist das Vakuumsystem vorhanden, muß aber nicht immer verwendet werden. Das Vakuumsystem 24 umfaßt zwei horizontale, nach

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rückwärts vorspringende Arme 26 mit je zwei Saugköpfen 28. Gemäß Fig. 6 sind die Arme 26 an einem Querriegel 30 angebracht, der zur Vertikalbewegung der Saugköpfe an'zwei vertikalen Ketten 32 festgemacht ist. Der Querriegel 30 trägt außerdem zwei auf festen Wellen 36 vertikal gleitende Führungslager 34. Die Ketten 32 werden von einem auf der Antriebswelle 40 sitzenden Kettenrad 38 angetrieben. Eine nach Wunsch automatisch oder manuell arbeitende konventionelle Vakuumquelle steht mit den Saugköpfen in Verbindung.

Zum Betrieb der Vakuumeinrichtung werden die Saugköpfe in die angehobene Stellung gebracht und das Vakuum eingeschaltete Die Welle 40 wird angetrieben und dreht die Ketten 32 im Uhrzeigersinn, so daß sich der Querriegel 30, die Arme 26 und die Saugköpfe 28 nach unten bewegen. Die Anordnung wird in eine Stellung am Boden der Kamer 20 abgesenkt, worauf das System abgeschaltet oder ausgekuppelt wird, entweder von Hand oder durch geeignete Endschalter.

Im oberen Teil der Aufrichtkammer 20 befinden sich um die Vakuumeinrichtung mehrere Faltglieder. Wenn der Kartonnagenzuschnitt nach unten in die Kammer gezogen wird, falten diese Faltglieder das vordere und das hintere Feld 202, 204 sowie die seitlichen Felder 206 und 208 und die Klappen 210, 212, 214 und 216 in vertikale Richtung. Ein Satz horizontaler Stangen 44 faltet das hintere Feld 204 vertikal. Das vordere Feld 202 wird durch die vertikal verlaufenden Führungen 45 aufgerichtet. Die Aufrichtung der Seitenfelder erfolgt durch horizontale Stangen

Eine Anordnung 46 mit einem Kupplungsglied 47 und zwei mit Rechts- bzw. Linksgewinde versehenen Gewindespindeln 50 bzw. dienen zur Einstellung der seitlichen Abmessung der Aufrichtkaimner,

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Die Gewindespindeln greifen in die Halterungen 72 und 74 an den seitlichen Trägern 54» 56, so daß bei Drehung der mit der Welle 50 gekuppelten Welle 48 die Glieder 54 und 56 nach einwärts oder auswärts bewegt werden. Durch Einstellung der seitlichen Abmessungen der Kammer wird auch die Abmessung der Beschickungsöffnung verändert. Dadurch läßt sich die Beschickungsöffnung an verschiedene Kartonbreiten anpassen. Um eine gleichmäßige Seitenabmessung der Öffnung sicherzustellen sind die Anordnungen 46a und 46 über einen nicht gezeigten Kettenantrieb synchronisiert. Bei jeder Drehung der Anordnung 46 erfolgt eine gleiche Drehung der Anordnung 46a.

Wenn der Kartonnagenzuschnitt 200 nach unten gezogen wird, wird das vordere Feld 202 durch die vertikalen Führungen 45 nach oben geklappt. Die an das Bodenfeld angelenkten seitlichen Felder 206 und 208 werden durch die Stangen 58 und das hintere Feld durch die Stangen 44 vertikal umgeschlagen.

In Fig. 8 ist ein Zuschnitt mit mehreren darauf angeordneten Flaschen 15 in einer Zwischenstellung der Bewegung der Vakuumeinrichtung gezeigt. Man erkennt daraus, daß das vordere Feld 202 nach oben und das hintere Feld 204 ebenfalls nach oben umgeschlagen wird. Die seitlichen Klappen 212 und 216 werden vertikal umgeschlagen und das seitliche Feld 208 wird über die Klappen 212 und 216 vertikal umgeschlagen. Wenn die Vakuumeinrichtung die untere Stellung erreicht hat, sind alle Felder bis auf das obere Feld 218 gefaltet oder umgeschlagen, dessen damit verbundenen Seitenfelder 220 und 222 sowie der "Herstellerfalz" oder die Frontklappe 224 aufgerichtet sind.

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Gemäß Fig. 6 befinden sich die Saugköpfe 28 in der unteren Stellung unter mehreren parallelen, horizontalen und rückwärts angeordneten Schienen 82, so daß das Bodenfeld 201 des teilweise aufgerichteten Kartons auf der Oberfläche der Schienen 82 ruht. An diesem Punkt wird das Vakuum für die Saugköpfe 28 automatisch abgeschaltet und der teilweise aufgerichtete Karton ist fertig für die Rückwärtsbewegung.

Zwei nach oben ragende Arme 84, die am vorderen Feld 202 des halbfertigen Kartons angreifen, sind an einem horizontalen Träger oder Rückwärtsschieber 86 angebracht, der sich auf den horizontalen Wellen 88 bewegt. Diese Wellen werden durch je zwei Wellentragblöcke 90 in ihrer Lage gehalten. Der Querträger 86 ist ebenfalls an einer Antriebskette 92 festgemacht» Wird die Kette angetrieben, so bewegen sich der Querträger 86 und die nach oben ragenden Arme 84 entweder vorwärts oder rückwärts. Wenn sich der halbfertige Karton auf den Schienen 82 befindet greifen die nach oben gerichteten Arme 84 beim Einschalten des Antriebs an dem vorderen Feld 202 an und schieben den Karton nach rückwärts auf den Bahnabschnitt 3. Da die den Karton tragende Fläche von mehreren Schienen gebildet wird, können sich die Arme 84 in den von den Schienen gebildeten und nach hinten verlaufenden Schlitzen bewegen. Bei der Rückwärtsbewegung des Kartons drücken das obere Feld und die Seitenfelder gegen die Faltglieder 94 und 44, die das obere Feld in eine horizontale Lage bringen. Die Umschlag- oder Faltglieder 96 falten dann die Seitenfelder 220 und 222 vertikal nach unten. Während der Rückwärtsbewegung des Kartons werden zwei KlebstoffSpritzpistolen oder -spender (nicht gezeigt) betätigt und bringen einen Klebstoff oben und unten an die seitlichen Klappen 210, 212, 214 und 216.

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Dadurch wird das Feld 220 beim Umschlagen nach unten mit den Klappen 210 und 214 verklebt. Das Feld 206 wird beim Umschlagen nach oben an den Klappen 210 und 214 festgemacht. Die Felder 208 und 222 werden genauso wie die Felder 206 und 220 geklebt.

Die Klebstoffspender werden abgeschaltet, wenn das vordere Feld 202 des Kartons passiert. Die nach oben ragenden Arme 84 schieben den teilweise aufgerichteten Karton weiter nach rückwärts, bis der Karton von einer Schlittenvorrichtung 97 aufgenommen wird. Die Rückwärtsantriebsvorrichtung wird gelöst, sobald sich der Karton vollständig in der Bahn zur Seitwärtsbewegung befindet und vom Schlitten 97 aufgenommen ist· Dadurch kommen die Arme 84 nicht in die seitliche Bewegungsbahn. Das Bodenfeld gleitet von den Schienen 82 auf eine Trag- oder Stützfläche 98 (Fig. 5) wenn der Karton vom Schlitten 97 aufgenommen wird.

Während der Rückwärtsbewegung auf der Bahn 2 werden somit das obere Feld 218 und die seitlichen Felder 220 und 222 umgeschlagen, während Klebstoff oben und unten auf die vertikalen Seitenklappen 212 und 216 und die entsprechenden Klappen auf der gegenüberliegenden Seite aufgetragen wird. Dadurch wird beim Umklappen des seitlichen Feldes 222 nach unten dieses mit den Klebeflächen verbunden und fest verbunden.

Die in die Aufrichtkammer gezogenen Felder 208 und 206 federn aus ihrer vertikalen Lage vom Karton in einen Winkel von ca. nach außen und bilden einen Zwischenraum für Klebeköpfe, die Klebstoff auf die Klappen 210,214, 212 und 216 bringen» Bei der Rückwärtsbewegung des halbfertigen Kartons wird Klebstoff oben und unten auf die Seitenklappen gebracht. Die unteren Seitenfelder 206 und 208 werden nach oben gedreht und mit den unteren Klebeflächen zusammengebracht.. An diesem Punkt sind sämtliche

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■v -.säte.

Seitenfelder und -klappen mit Klebeflächen in Verbindung. Der aufgerichtete und geklebte Karton wird dann zur Seitwärtsbewegung auf der Bahn 3 vom Schlitten 97 aufgenommen.

Der Schlitten 97 umfaßt zwei seitlich einstellbare, nach unten gehende Arme 100, die einstellbare rückwärtige Anschlagplatten 102 zum Angriff am rückwärtigen Feld 204 des Kartons aufweisen. Dadurch kann ein breiter oder schmaler, ein flacher oder tiefer Karton durch Einstellung der Armbreite bzw. der Anschlagplatten eingestellt werden. Die Schlittenarme 100 gehen von einer Schiittentragplatte 104 nach unten, die von Lagerblöcken 106 getragen wird, die auf horizontalen Wellen 108 seitwärts gleiten. Die Wellen 108 sind an beiden Enden am Rahmen 14 festgemacht. Ein weiteres Antriebskettensystem dient zur Seitwärtsbewegung des Schlittens. Ein unteres Kettenrad 110 treibt eine Kette 112, die ihrerseits eine Welle 114 antreibt, auf der sich ein Kettenrad 116 befindet. Eine Kette 118 läuft über das Kettenrad 116, während ein Zwischenkettenrad 120 am gegenüberliegenden Ende der seitlichen Bahn 3 in der Nähe der Ausstoßbahn 4 angeordnet ist. Zur Bewegung mit der Kette entlang den Wellen 108 ist die Schlittentragplatte 104 an der Unterseite der Kette 118 festgemacht.

Sobald der halbfertige Karton von den Schlittenarmen 100 aufgenommen wurde, wird die Kette 118 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch der Schlitten 97 von der Aufnahmestellung zur Ausstoßrutsche geht.

Die an den Seiten des halbfertigen Kartons angreifenden Schlittenarme 100 besitzen eine seitliche Öffnung, die so eingestellt ist,

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daß die Seiten des Kartons lose gehalten werden. Bei der Seitwärtsbewegung des Schlittens wird die vordere Klappe 224 durch eine (nicht gezeigte) Umschlageinrichtung vertikal nach unten geklappt.

Vor dem Umschlagen der vorderen Klappe und während der Seitwärtsbewegung des Kartons, betätigen das obere Feld 218 und die vordere Kante 226 einen Klebstoffspender 121, in dem der nach unten hängende Hebel 122 nach oben geschwenkt wird, wodurch über einen Ventilmechanismus im Gehäuse 124 Klebstoff zu einer Düse fließen kann (Fig. 4). Der Hebel 122 bleibt so lange in seiner oberen Stellung, bis die Hinterkante 228 des oberen Feldes 218 passiert ist. Darauf geht der Hebel 122 nach unten in die Außerbetriebsstellung. Bei Betätigung des Klebstoffspenders wird auf den unteren Teil der vorderen Klappe 224 ein Klebstoff streif en aufgebracht, so daß sie beim Umschlagen gegen das vordere Feld 202 den Karton verschließt. Anstelle des gezeigten Hebels oder zusammen mit diesem kann ein von der vorderen Unterkante betätigter Hebel Verwendung finden.

Sobald der Schlitten 97 das Ende seiner Bewegung an der Ausstoßrutsche 131 erreicht gehen zwei nach oben ragende Arme 123 aus ihrer rückwärtigen Aufnahmestellung nach vorne und greifen an dem rückwärtigen Feld 204 des Kartons an. Die Arme 123 lassen sich im Prinzip als Vorwärtsschieber 150 ansehen. Die Arme schieben dann den Karton von den Schlittenarmen und der Tragfläche 98 weg und in die AusBtoßrutsche, die die Bahn 4 bildet. Die Arbeitsweise der Arme 123 gleicht derjenigen der Arme 84, da sie verschiebbar auf zwei Wellen sitzen und durch Betätigung eines Kettenantriebs vorwärts und rückwärts bewegt werden. Die Oberfläche 98 ist mit zwei Schlitzen versehen, in denen sich die Arme 123 vor und zurückbewegen. Die Arme 123 bewegen sich von der

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hinteren Kante der Tragfläche 98 nach einem Punkt direkt vor dieser Fläche. Der Karton wird von den Armen 123 von der Tragfläche 98 auf zwei Läufer 170 geschoben, die an der Unterseite des Kartons angreifen· Seitenplatten 126 mit einem Schaumgummiteil und einer hochdichten Polyäthylenauflage 173 drücken die Seitenfelder nach innen, so daß der Klebstoff die Felder mit den Seitenklappen verklebt und dadurch den Karton vollständig schließt· Eine Einstellanordnung 127, ähnlich der Anordnung und 46a, befindet sich unter der Bahn 4 und kontrolliert die seitliche Abmessung der Ausstoßrutsche durch Ein- oder Auswärtsbewegung der Läufer 125 und/oder Platten 126· Gemäß Fig. 3 umfaßt die Anordnung 127 zwei seitlich bewegbare, nach hinten ragende Seitenplatten 125,· 152 und zwei Halterungen 154, 156, an Platten 125 bzw· 152 festgemacht. Die Halterungen 154 und besitzen entgegengesetzt gerichtetes Innengewinde. Ein Kupplungsglied 162 verbindet die Platten 125, 152 über die Spindeln 158, 160 mit entgegengesetztem Gewinde. Die Spindeln 158 bzw. 160 greifen in das zugeordnete Gewinde der Halterung 154 bzw. 156» Eine obere Führung 128 verhindert ein Aufstellen oder Sperren des Kartons. Die Schiebearme 123 gehen nach Ausführung ihrer Bewegung zur Abnahme des nächsten Kartons vom Schlitten in ihre hintere Aufnahmestellung zurück. Die fertigen Kartons werden auf den Tragschienen 170 vorwärts geschoben, bis die Rutsche ganz mit Kartons gefüllt ist. Wenn dann die Arme 123 den nächsten Karton vorwärts schieben, wird ein Karton 130 am vorderen Ende 152 der Rutsche ausgestoßen. Dieser Vorgang wiederholt sich während der Herstellung der Kartons immer wieder. Vorderes Feld und Herstellerklappe des Kartons, der in die Rutsche geschoben wird, greifen am hinteren Feld des unmittelbar vorausgehenden Kartons an, wodurch die Klappe gegen das vordere Feld gedrückt wird und der Klebstoff abbinden und den Karton verschließen kann.

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Wie erwähnt wird der Karton 130 in einer Höhe von ca· 45 cm über dem Fußboden abgegeben. Dies bietet bei Verwendung eines Fördersystems zur Abnahme der Kartons von der Rutsche und auch bei manueller Abnahme der Kartons Vorteile. Bin etwas nach unten gerichtetes Fördersystem ermöglicht die Bewegung der Kartons unter ihrem Eigengewicht.

Während des Betriebs der Maschine wird somit ein Zuschnitt durch die Vakuumeinrichtung nach unten in die Aufrichtkammer gezogen. Das Vakuum wird dann abgeschaltet und zwei nach oben ragende Arme schieben den halbfertigen Karton auf der Bahn 2 zum Umschlagen der oberen und seitlichen Felder nach rückwärts. Die Vakuumeinrichtung befindet sich in ihrer unteren Stellung und der gefaltete Karton wird von zwei Armen zur Seitwärtsbewegung nach hinten in einen Schlitten geschoben. Die vordere Klappe wird umgeschlagen und verklebt, wenn der Schlitten seitwärts in eine Ausstoßstellung geht, in der ein zweites Paar Arme den gefalteten und geklebten Karton vom Schlitten in eine Ausstoßrutsche schiebt, während der Schlitten in der Ausstoß-Stellung bleibt. Jeder Arbeitsgang kann von Hand kontrolliert oder automatisch über verschiedene End- und Positionsschalter gesteuert werden.

Die bisherige Beschreibung zeigte die Maschine 10 bei der Verarbeitung eines einzelnen Zuschnitts, bzw. Kartons. Die Maschine kann jedoch auch mehrere Funktionen gleichzeitig ausführen. Beispielsweise kann ein Zuschnitt 200 in die Aufrichtkammer 20 gezogen werden, während gleichzeitig der leere Schlitten 97 in die Aufnahmestellung zurückgeht. In der nächsten Arbeitsphase wird der teilweise aufgerichtete Karton bei der Bewegung der nach oben gerichteten Arme 123 zurück in ihre Aufnahmestellung

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zurückgeschoben. Der Schlitten 97 geht dann in die Ausstoßstellung, Vährend die freie Vakuumeinrichtung 20 in die obere Stellung geht. In der letzten Phase des Arbeitsspieles schieben die Arme 123 während des Rückgangs der Arme 84 in die Aufnahmestellung den Karton vom Schlitten 97. Bei Abwärtsbewegung der Vakuumeinrichtung wiederholt sich das Spiel. Infolge dieser Synchronisation lassen sich bestimmte Arbeitsgänge simultan ausführen, was die Produktionsgeschwindigkeit erhöht.

Durch die U-förmige Anordnung der Bahnen 2, 3 und 4 in einer horizontalen Ebene wird die Anzahl der zum vollständigen Aufrichten eines Kartons aus einem Zuschnitt erforderlichen Bewegungen auf vier reduziert. Das bedeutet, daß die Anzahl der Teile zur Ausführung der Bewegungen verringert und die Maschine einfacher wird. Außerdem ist die Maschine besser an den Menschen angepaßt, da sich die obere Ladefläche in bequemer Höhe zum Aufbringen von Zuschnitt und Gegenständen befindet, während die Ausstoßrutsche die richtige Höhe zur manuellen oder automatischen Abnahme der fertigen Kartons aufweist.

Bei der gezeigten Ausführungsform werden die Ketten durch pneustatische oder hydraulische Zylinder betätigt. An ihrer Stelle können elektrische oder mechanische Vorrichtungen treten· Beispielsweise kann man mit elektrisch angetriebenen Wellen und Zahnrädern arbeiten.

Bei der beschriebenen Maschine kann man einen Zuschnitt gemäß Fig. 9 verwenden. Dieser Zuschnitt weicht von demjenigen nach Fig. 8 lediglich in Größe und Proportion ab. Bs ist die gleiche Anzahl Klappen und Felder vorhanden, die praktisch auf die gleiche Art und Weise, wie oben beschrieben, aufgerichtet werden.

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Der Zuschnitt nach Fig· 9. ist in Fig. 10 teilweise aufgerichtet. Der Zuschnitt nach Fig. 9 eignet sich besonders zum Umschlagen in einen Behälter zum Versand vorverpackter Gegenstände· Fig. 11 zeigt den fertig aufgerichteten Zuschnitt nach Fig.. 9 mit den darin verpackten Gegenständen im Querschnitt.

In der Beschreibung wurde die Herstellung von RSC-Behältern (Regular Slotted Container) gezeigt, d.h. von Behältern, bei denen die Seitenfelder aneinanderstoßen, sich aber nicht überlappen. Die Maschine kann ebenso OSC-Behälter (Overlap Slotted Container) verarbeiten, d.h. Behälter, bei denen die unteren Seitenfelder normalerweise das obere Seitenfeld ganz oder teilweise überlappen. Bei OSC-Behältern wird der Klebstoff auf das untere Seitenfeld aufgebracht, bevor das obere Seitenfeld darübergeklappt wird.

PATENTANWÄLTE

Dipl. Ing. E. Eder Dipl. ing. K. Sciiieschkl

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Claims

PATENTANWÄLTE

»'Ρ'· 'ng. ff. Schifft*.

Patentansprüche

Maschine zum Aufrichten eines Gegenstände tragenden und gefalzten Kartonnagenzuschnitts zu einer kompletten Packung bzw. Karton, mit einem Tragrahmen mit einer Beschickungsöffnung an der Maschinenoberseite und einer unter dieser Öffnung angeordneten Aufrichtkammer, mit einem zwischen einer angehobenen Stellung an dieser Öffnung und einer eingezogenen oder unteren Stellung innerhalb des Rahmens bewegbaren Elevator und mit einer, am Rahmen innerhalb und am Umfang der Kammer zwischen dieser Öffnung und der unteren Stellung der Vakuumeinrichtung angebrachten ersten Falteinrichtung zum teilweisen Aufrichten des Zuschnitts während seiner Bewegung in die Kammer, gekennzeichnet durch einen Rückwärtsschieber (86),der den teilweise aufgerichteten Zuschnitt (200) aus der unteren Stellung nach rückwärts aus der Aufriehtkammer (20) schiebt, durch eine zweite, hinter der Kammer (20) angeordnete Falteinrichtung (94, 44) zum Umschlagen mindestens des oberen Feldes (218) des teilweise aufgerichteten Zuschnitts (200), durch einen Schlitten (97), der den Zuschnitt vom Rückwärtsschieber (86) aufnimmt und den Karton (130) nach der Seite bewegt, durch eine Ausstoßrutsche (131) vor dem Schlitten (97) und durch einen Vorwärtsschieber (150), der den Zuschnitt (200) vom Schlitten weg und in die Aussfcoßrutsche schiebt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückwärts-, Seitwärts- und Vorwärtsbewegung des Zuschnitts mehrere Bahnen (2, 3, 4) vorgesehen sind.

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3. Vorichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorwärts- und Rückwärtsschieber (150, 86) in ihren Bewegungen synchronisiert sind*

4· Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Vorwärts- und Rückwärtsschieber (150, 86) zur gleichzeitigen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung vorgesehen sind·

5. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (97) und der Elevator (24) in ihrer Bewegung synchronisiert sind·

6· Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (97) von seiner Aufnahmestellung in die Ausstoßsteilung geht, während der Elevator (24) von der oberen in die untere Stellung geht.

7. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere fertig aufgerichtete Zuschnitte (200) zum aufeinanderfolgenden Ausstoß in der Ausstoßrutsche (131) gespeichert sind, wobei beim Eintritt eines neuen Kartons (130) gleichzeitig ein Karton aus der Rutsche ausgestoßen wird·

8· Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Elevator mit einem horizontalen, vor der Kammer (20) angeordneten, vertikal bewegbaren Querriegel (30) und durch mehrere horizontal nach rückwärts gerichtete Arme (26) mit je mindestens einem Saugkopf (28), der mit einer Vakuuraquelle verbunden ist, wobei die Arme (26) an dem Querriegel (30) angebracht sind.

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9. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärtsschieber (150) mindestens einen horizontal beweglichen, nach oben gerichteten Arm (123) aufweist.

10. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückwärtsschieber (86) mindestens einen horizontal beweglichen, nach oben gerichteten Arm (84) aufweist.

11. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Schlitten mit zwei im Abstand nach unten gerichteten

m Armen (IOO) zur Aufnahme des Kartons-(I30) vom Rückwärtsschieber (86) und zum Angriff an den Seiten des teilweise aufgerichteten Zuschnitts (200) während der Seitwärtsbewegung.

12. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (2, 3, 4) U-förmig angeordnet sind.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (2, 3, 4) in der gleichen Ebene liegen.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene im wesentlichen horizontal ist.

W 15. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine AusstoßÖffnung (152) vorn an der Maschine vorgesehen und mit der Rutsche (131) verbunden ist.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßöffnung (152) erhöht angeordnet ist.

17c Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (46, 46a) zur Ei2istellung der seitlichen Abmessung der Aufriehtkammer (20) vorgesehen sind.

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18. Maschine nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch Einstellmittel (46, 46a) der Aufrichtkammer mit zwei seitwärts beweglichen Seitengliedern (54, 56) zur seitlichen Begrenzung der Kammer (20), mit zwei Halterungen (72, 74) die mit je einem Seitenglied (54, 56) fest verbunden sind und Rechts- bzw. Linksgewinde aufweisen, mit zwei Spindeln (50, 52) mit Rechtsbzw. Linksgewinde, die in je eine dazu passende Halterung (72, 74) greifen, und mit Mitteln (47) zur derartigen Verbindung der Gewindespindeln (50, 52), daß bei Drehung der Gewindespindeln (50, 52) die Seitenglieder (54, 56) gegeneinander nach innen oder außen bewegbar sind.

19. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßrutsche (I3I) Mittel (127) zur Einstellung der seitlichen Abmessung der Rutsche (131) aufweist.

20. Maschine nach Anspruch 19,gekennzeichnet durch seitliche Einstellmittel (127) für die Ausstoßrutsche mit zwei seitwärts bewegbaren, nach hinten gerichteten Seitenplatten (125, 152) zur Führung des fertig aufgerichteten Zuschnitts (200) bei der Vorwärtsbewegung, mit zwei Halterungen (154, 156), die an je einer Seitenplatte (125, 152) fest angebracht und mit Rechts- bzw. Linksinnengewinde versehen sind, mit zwei Gewindespindeln (158, 160) mit Rechts- bzw_e Linksgewinde, wobei jede Spindel in das entsprechende Inengewinde einer Halterung (154, 156) eingreift und mit Mitteln (162) zur Verbindung der Spindeln (158, 160) derart, daß bei Drehung der Spindeln die Seitenplatten (125, 152) gegeneinander nach innen oder auswärts bewegbar sind.

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21. Maschine nach den Ansprüchen 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßrutsche (131) mehrere nach hinten gerichtete Tragschienen (170) aufweist, die den fertig aufgerichteten Zuschnitt bei seiner Bewegung tragen.

22. Maschine nach den Ansprüchen 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Austoßrutsche (131) zwei seitlich einstellbare Seitenplatten (126) aufweist, wobei jede Platte (126) einen Schaumgummiabschnitt (124) und einen hochdichten Polyäthylenauftrag (173) besitzt, wodurch die Seiten eines Kartons während der Bewegung in der Ausstoßrutsche festgehalten werden„

23. Verfahren zum Aufrichten eines einteiligen Kartonnagenzuschnitts zu einer kompletten Packung oder Schachtel, unter Verwendung einer Maschine mit einer Beschickungsöffnung, einer damit verbundenen Aufriehtkammer unter der Öffnung und mit einer U-förmigen Bahn einschließlich einem rückwärtigen Bahnabschnitt, mit dem vorderen Ende an der Kammer, sowie einem seitlichen und einem vorderen Bahnabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Feld des Zuschnitts auf die Beschickungsöffnung gesetzt, der Zuschnitt unter teilweiser Aufrichtung nach unten in die Aufrichtkammer bewegt und auf dem rückwärtigen Bahnabschnitt mindestens das obere Feld nach unten geklappt wird und daß schließlich bei Bewegung des Zuschnitts auf dem seitlichen Bahnabschnitt die Frontklappe nach unten umgeschlagen, ein "Herstellerfalz" gebildet und der aufgerichtete Zuschnitt vorwärts geschoben wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des teilweise aufgerichteten Zuschnitts auf annähernd U-förmigen Bahnen erfolgt.

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.25. Verfahren nach den Ansprüchen 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der teilweise aufgerichtete Zuschnitt auf Bahnen bewegt wird, die in der gleichen Ebene liegen.

PATENTANWALTS

Dipl. Inr. E. Eier Dipl. lug. & Schi

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