DE2248520A1 - Vorrichtung zum befuellen eines verpackungskartons mit gegenstaenden vermittels einer fuellduese - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Befüllen eines Verpackungskartons mit Gegenständen vermittels einer Fülldüse Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines aufgerichteten und zumindest einseitig geöffnete Klappen aufweisenden Verpackungskartons in einer Förderbahn mit zu einem Block aurgesammelten Gegenständen, wobei rechtwinklig zu der Förderbahn ein angetriebener Einführstempel und eine Fülldüse angeordnet sind0 Derartige Vorrichtungen werden benötigt, wenn mehrere Gegenstände nach der Block--bildung in einen Verpackungskarton eingeschoben werden müssen.
• Für den angegebenen Verwendungszweck sind bereits Vorrichtungen bekannt, die mit einer Fülldüse und einem Einführstempel arbeiten. Die Fülldüse besteht aus vier Seitenwänden, die leicht konisch angeordnet sind und deren Abmessungen auf den Querschnitt des Verpackungskartons abgestimmt sind. Die vier Seitenwände sind starr und ortsfest angeordnet0 Der Verpackungskarton wird mit geöffneten Deckelklappen auf die Mündung der Fülldüse aufgeschoben.
• Die Mündung der Fulidüse steht dann entweder kurz vor oder sogar innerhalb des Bereiches der Seitenwände des Verpackungskartons. Vermittels des ElnfUhrstempels wird dann der Block aus den aufgesammelten Gegenständen durch die FUlldüse hindurch in den Verpackungskarton eingeschoben. Anschließend wird der Verpaokungskarton mit Inhalt von der Fülldse in Richtung der Fuildüse abgezogen, worauf der Verpackungskarton auf seiner Förderbahn weiterbearbeitet wird; beispielsweise werden die Deckelklappen geschlossen und verleimt. Bei einer derartigen Vorrichtung ist es erforderlich, die starre 1-düse in gewisser Entfernung vor einem Bereich relativ zu dem Verpackungskarton anzuordnen, der durch die leicht abgewinkelt offenstehenden Klappen des Verpackungskartons überstrichen wird. Mit anderen Worten darf die Fülidüse nicht an die Deckelklappen des geöffneten Verpackungs kartons anschlagen, wenn der Verpackungskarton auf der Förderbahn in den Bereich der Fülidüse gelangt. Andererseits aber ist der Aufschiebevorgang des Verpackungskartons notwendig. Hierzu ist ein gesonderter Antrieb erforderlich, der den Verpackungskarton entgegengesetzt zur Bullrichtung aus seiner Förderbahn heraus auf die Fülldüse aufschiebt.
• Ein ordnungsgemäßes Aufschieben des Verpackungskartons auf die FülldUse kann nur dann erfolgen, wenn tatsächlich sämtliche Deckelklappen um ein gewisses Maß nach außen am Verpackungskarton abgebogen sind. .Befinden sich die Deckelklappen oder eine davon aber in der Verlängerungsebene der Seitenwände des Verpackungskartons oder sind die Deokelklappen gar nach innen teilweise umgeschlagen, so ist das ordnungsgemäße Aufschieben auf die Fülldüse nicht möglich. Um diesen Mangel teilweise zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden, das vordere Ende Jeder Seitenwand oder eines Teils der Seitenwände der FUlldüse um einen relativ kleinen Winkel verschwenkbar zu gestalten und mit einer Feder zu belasten. Diese Verschwenkbarkeit eines Teils der Seitenwände begünstigt aber lediglich das Aufschieben des Verpackungskartons, indem nicht genügend nach außen abgewinkelte Deckelklappen nach außen umgeschlagen werden. Die teilweise beweglichen Seitenwände bringen keine Vergünstigung hinsichtlich des Aufschiebeweges.
• des Verpackungskartons, weil die Verschwenkbarkeit nur in einem Bereich erfolgt, in welchem eine wesentliche Längenänderung nicht eintritt.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß der Aufschiebevorgang entweder ganz oder aber zu seinem größten Teil entfällt. Es soll sichergestellt sein, daß die Deckelklappen des Verpackungskartons auch aus einer relativ ungtinstigen Stellung heraus durch die Vorrichtung so umgelegt werden, daß eine ordnungsgemäße Befüllung des Verpackungskartons erfolgen kann0 Die Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die FUlldüse mindestens zwei gegenüberliegend angeordnete bewegliche Seitenwände aufweist, die um senkrecht zur Förderrichtung des Verpackungskartöns angeordnete Achsen mindestens um etwa 900 verschwenkbar sind. Damit ist es möglich, die FUlldüse zumindest teilweise im Bereich der Klappen des Verpackungskartons anzuordnen, wobei die beweglichen Seitenwände aus dem Bereich der Klappen nach innen in eine Ruhestellung. verschwenkbar slnd. Durch diese Maßnahmen wird die Baulänge der Befüllungsmaschine verkürzt. Ein gesonderter Antrieb für den Aufschiebevorgang entfällt. Eine ordnungsgemäße Befüllung wird auch aus einer relativ ungünstigen Stellung der Deckelklappen des Verpackungskartons heraus erreicht. Ganz wesentlich ist aber, daß sich der Weg des Einführstempels ebenfalls verkürzt, so daß die Leistung der Befüllungsmaschine durch diese Maßnahme angehoben wird.
• Gerade der relativ lange Weg, den der Einflihrstempel mit den vor ihm zu einem Block gesammelten Gegenständen zurücklegen muß, ist das Haupthindernis für eine große Leistung der Befüllungsmaschine.
• Die beweglichen Seitenwände sind teilweise in den Verpackungskarton hineinreichend in die FUllstellung verschwenkbar.
• In diesem Falle ist es erforderlich, entweder die natUrliche Spannung des Verpackungskartons auszunutzen oder die rückwärtige Abstützung des Verpackungskartons auf der Förderbahn geringfügig nachgiebig zu gestalten, um mit dem letzten Teil des Hubes des Einführstempels den Verpackungskarton von der Mündung der Fülldüse abzuschieben. Eine Vorrichtung zum Aufschieben des Verpaokungskartons wird aber trotzdem nicht benötigt.
• Es ist aber auch möglich, daß die Seitenwände mit ihren dem Verpackungskarton zugekehrten Kanten vor den Seitenwänden des Verpackungskartons, also im Bereich der Deckelklappen, angeordnet sind. In diesem Falle entfällt ein Freischiebevorgang.
• In bevorzugter Ausführungsform weist die Fülldüse bewegliche und starre Seitenwände auf, wobei die beweglichen Seitenwände länger als die starren Seitenwände ausgebildet sein können. Die beweglichen Seitenwände können einander in der Ruhestellung teilweise überdecken. Mit besonderem Vorteil weisen die beweglichen Seitenwände an ihrem Ober- und/oder Unterrand eine Abschrägung, Umbiegung od.dgl. auf, die dazu dient, die korrespondierenden Klappen des Verpaokungskartons während der Aufspreizbewegung der FUildüse für den Fall nach außen zu verschwenken, daß die Klappen nicht von vornherein in entsprechender winkelstellung offenstehen. Die Umbiegung kann insbesondere auch dazu dienen, die Ecken der Verpackungskartons beim Einschieben der Gegenstände auszufüllen bzw. ein Anstoßen der Gegenstände in den Eckbereichen des Verpackungskartons zu verhindern. Dies ist dann nützlich, wenn der Verpackungskarton besonders knapp bemessen ist.
• Es ist auch möglich, daß sämtliche Seitenwände der Füllduse schwenkbar ausgebildet sind. Auf diese Weise kann die Befüllungsmaschine besonders kurz gebaut werden.
• Es ist aber auch möglich, nur zwei der vier Seitenwände der Fülldüse schwenkbar auszubilden, wobei die starren Seitenwände etwa parallel der Förderrichtung des Verpackungskartons angeordnet werden. Im Bereich der Förderbahn sind dabei vor der Fülldüse bewegliche Niederhalter für die um zur Förderrichtung parallelen Achsen verschwenkbaren Klappen des Verpackungskartons vorgesehen. Damit wird erreicht, daß die starren Seitenwände der Fülldüse zwischen den relativ kleinen (5ffnungen der Klappen hindurchtreten können, so daß die Klappen an den starren Seitenwänden der Fu1'ldüse nicht anschlagen.
• Die beweglichen Seitenwände der Fu1'ldüse sind mit einem Antrieb versehen, wobei der Antrieb zweckmäßig auf die beiden Seitenwände übertragen wird. Der Verschwenkbereich der beweglichen Seitenwände ist durch Anschläge begrenzt, damit eine definierte Ruhestellung und eine definierte FUllstellung erreicht werden.
• Der Erfindungsgedanke läßt mehrere konstrkktive Ausführungen und Anordnungen zu. Er ist anhand einiger bevorzugter Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die wesentlichsten Teile der Vorrichtung in einer ersten Ausführungsfon, Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in einer zweiten Aus führungs form in Ruhestellung, Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in Füllstellung, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsfoiin der Fülldüse ähnlich wie in Fig. 1, Fig. 6 eine Ansicht der Fülidüse gemäß Fig. 5 und Fig. 7 eine Ansicht eines Niederhalters.
• In Fig. 1 ist eine Förderbahn 1 dargestellt, auf der der aufgerichtete Verpackungskarton 2 in Richtung des Pfeiles 3 herangeführt wird. Die Deckelklappen 4, 5, 6, 7 des Verpackungskartons 2 sind in der gezeigten Weise nach außen abgeschwenkt und geöffnet. Die Deckelklappen 4 und 6 sind der Ubersichtlichkeit wegen in Fig. 1 nicht dargestellt. Für die Vorrichtung ist es gleichgültig, ob die Bodenklappen des Verpackungskartons 2 ähnlich wie die Deckelklappen geöffnet oder aber bereits geschlossen sind. Im Bereich der Förderbahn 1 sind in Höhe der Deckelklappen 4 und 6 Niederhalter 8 vorgesehen, deren Zweck noch später erläutert wird.
• Auf einer zweiten Förderbahn 9, die ebenso waagerecht wie die Förderbahn 1 angeordnet sein kann, werden gemäß dem Pfeil 10 die zu einem Block aufgesammelten Gegenstände 11 neben- und/oder übereinander herangeführt.
• Rechtwinklig zu den beiden Förderbahnen 1 und 9 ist der Einführstempel 12 angeordnet, der mit Hilfe einer Kolben-Zylinder-Einheit 13 verschiebbar angeordnet ist.
• Zwischen den beiden Förderbahnen 1 und 9 ist die Falle düse 14 vorgesehen, die gemäß Fig. 1 aus den beiden starr angeordneten Seitenwänden 15 und 17 sowie aus den beiden beweglich angeordneten Seitenwänden 16 und 18 gebildet ist. Die obere starr angeordnete Seitenwand 15 ist der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Die beweglichen Seitenwände 16 und 18 sind um die vertikalen Achsen 19 und 20 einerseits in eine Füllstellung und andererseits in eine Reuhestellung verschwenkbar. Die Ruhestellung ist durch gestrichelte Linien angedeutet0 Der Verschwenkbereich beträgt somit etwa 900. Die Achsen 19, 20 sind senkrecht zu der Förderrichtung gemäß Pfeil 3 der Förderbahn 1 angeordnet. Andererseits befinden sich die Achsen 19, 20 parallel zu den Schwenkachsen, um welche die Deckelklappen 5 und 7 verschwe-nkbar sind.
• Die Funktion der Vorrichtung ist folgende: Auf der Förderbahn 1 kommen taktweise die Verpackungskartons 2 an, die bereits aufgerichtet sind. Die Deckelklappen 4, 5, 6, 7 sind in der gezeigten Weise abgewinkelt. Damit die Deckelklappen 4 und 6 auch ihre ordnungsgemäße Stellung einnehmen, sind die Niederhalter 8 vorgesehen, die notfalls eine entsprechende Korrekturverschwenkung der Deckelklappen 4 und 6 ausrühren, so daß der Verpackungskarton 2 mit den schmalen Winkeln zwischen den Deckelklappen 4 und 7 einerseits und 6 und 7 andererseits ohne Anschlagen der Klappen an den starren Seitenwänden 15 und 17 in die gezeigte Position gebracht werden kann. Sodann werden die beweglichen Seitenwände 16 und 18 aus der Ruhestellung in die gezeigte Füllstellung überführt. Auf der Förderbahn 9 werden die Gegenstände 11 blockweise und taktweise herangeführt. Während eines Stillstandtaktes der beiden Förderbahnen 1 und 9 wird der Einführstempel 12 betätigt, so daß die Gegenstände 11 von der Förderbahn 9 durch die Fülldüse 14 hindurch in den Verpaokungs-.
• karton 2 gelangen. Da vorliegend die freien Enden der Seitenwände 15, 16, 17, 18 der Fulldüse 14 vor dem Beginn der Seitenwände des Verpackungskartons enden, ist ein Freischiebevorgang nicht erforderlich, d.h. es genügt, wenn der Einführstempel 12 bis in die gestrichelt dargestellte Stellung verschoben wird. Anschließend erfolgt die Rückbewegung des Einführstempels 12, die Über£thrung der beweglichen Seitenwände 15, 17 der Fülldüse 14 in die Ruhestellung und die Weiterführung der Förderbahnen 1, 9 um einen Takt. Anschließend kann dergefüllte Verpackungskarton 2 geeignet weiterverarbeitet, beispielsweise verschlossen werden.
• Bei dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 2 bis 4 besitzt die Fulidüse 14 vier bewegliche Seitenwände 15, 16, 17, 18. Die Ruhestellung ist in Fig. 2 dargestellt, Es ist ersichtlich, daß die lose abgewinkelt an dem Verpackungskarton 2 hängenden Deckelklappen 4, 5, 6, 7 die Fülidüse 14 nicht behindern bzw. nicht an dieser anschlagen. Die Seitenwände 15, 16, 17, 18 werden gemäß Fig. 3 in die Füllstellung verschwenkt, wobei die Seitenwände 16, 18 länger als die Seitenwände 15, 17 ausgebildet sind.
• Die Anordnung ist so getroffen, daß die Seitenwände 16, 18 in der Füllstellung um ein geringes Maß in den Bereich der Seitenwände des Verpackungskartons 2 einragen. Auf diese Weise werden die Gegenstände 11 möglichst weitgehend geführt, weil der Verpackungskarton zumindest teilweise auf der Fülldüse 14 sitzt. Trotzdem hat hier ein Aufschiebevorgang nicht stattgefunden, denn der Verpackungskarton 2 befindet sich auf der Förderbahn 1 in unveränderter Lage. Die rückwärtige Abstützung des Verpackungskartons 2 wird durch mehrere Rollen 22 realisiert, die über Federn 23 oder auch über Kolben-Zylinder-Einheiten abgestützt und beweglich angeordnet sein können. Diese bewegliche Anordnung ist erforderlich, damit der Hub des Einführstempels 12 geringzügig verlängert werden kann, so daß am Ende des Hubes die in den Verpackungskarton eingeführten Gegenstände 11 den Verpackungskarton noch so weit mitnehmen, bis die vorderen Kanten der Seitenwände 16, 18 der Fülldüse 14 von den Seitenwänden des Verpackungskartons 2 freikommen. In vielen Fällen genügt es auch, die natürliche Spannung der Bodenklappen des Verpackungskartons 2 für diesen Freischiebevorgang auszunutzen.
• Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, besitzen die beweglichen Seitenwände 16, 18 der Fülldüse 14 an ihrem Ober- und Unterrand Abschrägungen, Umbiegungen od.dgl. 24. Die Anordnung von Abschrägungen dient hierbei dazu, die Deckelklappen 4 und 6 noch geringfügig zu öffnen, falls dies erforderlich ist. Die Umbiegungen sind insbesondere dazu da, um die Ecken der Seitenwände des Verpackungskartons vor einem Anschlagen und einer Beschädigung durch die Gegenstände 11 während des Einführvorganges zu schützen, In den'Fig. 5 bis 7 sind konstruktive Einzelheiten der Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Fig. 5 und 6 zeigen jeweils halbe Ansichten.
• In Fig. 1 ist ein Teil der unteren starren Seitenwand 17 der Fülldüse 14 dargestellt0 Es ist eine der beiden beweglichen Seitenwände 18 gezeigt, die um die Achse 20 verschwenkbar ist0 Zu diesem Zweck ist am Maschinenrahmen ein Antrieb 25, beispielsweise in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, dessen Bewegung über ein Gestänge 26 auf die Achse 20 bzw. auf die Seitenwand 18 übertragen wird. Zu der anderen beweglichen Seitenwand 16 führt eine Stange 27, die in analoger Weise an der nicht dargestellten Achse 19 angreift. Damit ist nur eine Kolben-Zylinder-Einheit für die Bewegung der beiden Seitenwände 16, 18 erforderlich.
• In Fig. 6 ist die entsprechende Ansicht dargestellt.
• Fig. 7 zeigt einen Niederhalter 8, wie er bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingesetzt wird. Er besteht im wesentlichen aus einer Platte 28, die um eine Achse 29 mit Hilfe einer Kolben-Zylinder-Einheit 30 verschwenkbar ist. Wie ersichtlich, faßt die Platte 28 in den schmalen Winkel zwischen den Deckelklappen 5 und 6 bzw. 7 und 6 des Verpackungskartons ein. Durch die zeitlich entsprechende Steuerung der Bewegung der Platte 28 kann ein Spalt gebildet werden, durch den während der Bewegung des Verpackungskartons 2 auf der Förderbahn 1 die starre Seitenwand 17 bzw. 15 der Fülldüse 14 hindurchtreten kann. In gestriohelter Darstellung ist die Seitenwand 17 angedeutet.

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Vorrichtung zum Befüllen eines aufgerichteten und zumindest einseitig geöffnete Klappen aufweisenden Verpackungskartons in einer Förderbahn mit zu einem Block aufgesammelten Gegenständen, wobei rechtwinklig zu der Förderbahn ein angetriebener Einführstempel und eine Fülldüse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülldüse (14) mindestens-zwei gegenüberliegend angeordnete bewegliche Seitenwände (16, 18) aufweist, die um senkrecht zur Förderrichtung (3) des Verpackungskartons (2) angeordnete Achsen (19, 20) mindestens um etwa 90° verschwenkbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülldüse (14) im Bereich der Klappen (-4, 5, 6, 7) des VerpackungskaFtons angeordnet ist, wobei die beweglichen Seitenwände (15, 16, 17, 18) aus dem Bereich der Klappen (4, 5, 6, 7) nach innen in eine Ruhestellung verschwenkbar sind0

3. Vorrichtung. nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Seitenwände (16, 18) teilweise in den Verpackungskarton (2) hineinreichend in die Füllstellung verschwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülldüse (14) bewegliche (16, 18) und starre Seitenwände (15, 17) aufweist und die beweglichen Seitenwände (16, 18) länger als die starren Seitenwände (15, 17) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Seitenwände (16, 18) in der Ruhestellung einander teilweise überdecken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bcweglichen Seitenwände (16, 18) an ihrem Ober- und/oder Unterrand eine Abschrägung, Umbiegung od, dgl. (24) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Seitenwände (15, 16, 17, 18) der FulldUse (14) schwenkbar ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Förderbahn (1) vor der Fülldüse (14) bewegliche Niederhalter (8) für die um zur Förderri¢htung parallele Achsen verschwenkbare Klappen (4, 6) des Verpackungskartons (2) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Seitenwände (16, 18) der Fülidüse (14) mit einem Antrieb (25) versehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vers¢hwenkbereich der beweglichen Seitenwände (16, 18) bzw. (15, 16, 17, 18) durch Anschläge begrenzt ist.

L e e r s e i t e