DE2500568B2

DE2500568B2 - Verfahren und Maschine zum Aufrichten von flachliegenden Zuschnitten zur Bildung von Kartonpackungen

Info

Publication number: DE2500568B2
Application number: DE2500568A
Authority: DE
Inventors: Hermann 7921 Gerstetten Laepple; Ernst 7920 Heidenheim Woehrle
Original assignee: Carl Edelmann 7920 Heidenheim GmbH
Current assignee: Carl Edelmann 7920 Heidenheim GmbH
Priority date: 1975-01-09
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1978-04-20
Also published as: SE7600137L; SE410168B; DE2500568C3; FR2297135A1; GB1502081A; FR2297135B1; DE2500568A1; CH608423A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zum Aufrichten von flachliegenden, vorgeklebten, zur Bildung einer Kartonpackung aufzurichtenden Zuschnitien, deren größere Seitenwandflächen eine Größe von mehr als etwa 0,04 bis 0,05 m² haben und welche mit einem eingeklebten, feuchtigkeitsdichten, glattwandigen Futter bzw. Innenbeutel versehen sind, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3.

Solche Maschinen zum Aufrichten flachliegender Zuschnitte sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, beispielsweise aus der DE-AS 12 17 264. Das Aufrichten der Packungen erfolgt dadurch, daß nach Übergabe der von dem Packungsstapel mittels Greifern abgehobenen, vorgeklebten Packungszuschnitte an die Aufrichteinrichtung auf die äußeren Kanten der vereinzelten 2'.uschnitte Druck ausgeübt wird, wodurch sich eine Parallelverschiebung und ein Schwenken der Seitenwände gegeneinander ergibt. Es ist weiterhin bekannt, Packungen an einer Seitenwandfläche mittels Haltern zu ergreifen und diese zu verschwenken, wodurch die Packung ebenfalls in analoger Weise aufgerichtet wird.

Es hat sich gezeigt, daß die bisher üblichen Methoden so lange brauchbar sind, als die aufzurichtenden Zuschnitte eine bestimmte Größe nicht überschreiten. Diese Grenze liegt dort, wo die größeren Seitenflächen einer Packung eine Größe von etwa 0,04 bis 0,05 m² haben. Diese Grenze ist jedoch variabel und hängt im wesentlichen von der Beschaffenheit der Oberfläche der Innenwand der Packung ab. Schwierigkeiten beim Aufrichten von großformatigen Zuschnitten entstehen insbesondere dann, wenn die Innenwand eine sehr glatte Oberfläche aufweist bzw. wenn die Zuschnitte mit einem eingeklebten Futter bzw. Innenbeutel versehen sind, der eine glattwandige Oberfläche aufweist. Die Adhäsionskräfte der aufeinanderliegenden Oberflächen sowie fertigungs- und materialbedingte elektrostatische Ladungen setzen dem Aufrichten, d. h. insbesondere dem Sich-Lösen der Seitenwände voneinander beim Aufrichten, einen erheblichen Widerstand entgegen, was häufig ein Einknicken der Seitenwände bzw. Deformationen des Zuschnitts zur Folge hat, was den Zuschnitt bzw. die spätere Packung unbrauchbar bzw. die weitere Verarbeitung des Zuschnitts ausschließt. Wenn überhaupt, lassen sich Packungen der in Betracht kommenden Art aufgrund der bisher üblichen Verfahrensweisen und mittels der bekannten Maschinen nur dadurch herstellen, daß man die Geschwindigkeit des Verfahrensablaufs so stark drosselt, daß die Zuschnitte genügend

Zeit haben, in die gewünschte Form gebracht zu werden, ,vas dann möglich ist, wenn die auf den Zuschnitt einwirkenden Kräfte den diesen entgegengesetzten Widerstand entsprechend langsam überwinden. Eine derartige Methode ist äußerst unrationell und kann für die industrielle Fertigung von Packungen nicht befriedigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren und die bekannte Maschine so weiter zu entwickeln, daß es möglich ist, auch größere Packungen speziell der in Betracht kommenden Art schnell und sicher aufzurichten, um sie der Weiterbearbeitung möglichst ausschußfrei zuführen zu können. Es wurde aufgrund eingehender Untersuchungen und Versuche festgestellt, daß sich die zuvor erwähnte Aufgabe dadurch in überraschend einfacher Weise lösen läßt, wenn man die kleinere Seitenwand der aufzurichtenden Packung gegenüber einer bzw. beiden angrenzenden Seitenwänden zunächst langsam um einen kleinen Winkel verschwenkt, dann die Schwenkbewegung unterbricht und diese nach einer kurzen Pause fortsetzt, wobei der Schwenkwinkel der Seitenwand je Zeiteinheit in der Anfangsphase des Schwenkens zunächst klein ist und gegen Ende der Schwenkbewegung hin zunimmt. Besonders vorteilhaft und noch wirksamer ist es, wenn die geschwenkte Seitenwand der Packung während der Anfangsphase ihrer Schwenkbewegung nach deren Unterbrechung kurzfristig wenigstens einmal um einen kleinen Winkelbetrag zurückgeschwenkt wird. Durch diese Maßnahme wird ein noch schnelleres und sicheres Sich-Lösen der Innenwände voneinander erreicht.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen vorgeschlagenen Verfahrens lassen sich selbst die größten noch auf den Maschinen bekannter Bauart nach entsprechender Modifizierung verarbeitenden Packungen mit relativ hoher Geschwindigkeit herstellen, so daß eine rationelle Fertigung möglich ist, ohne daß sich höhere als übliche Ausschußquoten einstellen.

Die Maschine zum Aufrichten der flachliegenden Zuschnitte der in Betracht kommenden Art ist mit einem Zuschnittmagazin, einer Einrichtung zum Vereinzeln der Zuschnitte und zum Zuführen derselben zur Aufrichteinrichtung mit an schwenkbaren Haltern sitzenden, die Zuschnitte im Bereich einer Packungsseitenfläche haltenden Saugköpfen und mit die Zuschnitte beim Schwenken der Halter abstützenden Bügeln od. dgl. sowie mit einer die Aufrichteinrichtung tragenden, schrittweise um einen bestimmten Winkel drehbaren, von einem Schrittschaltgetriebe angetriebenen Welle ausgerüstet.

Zwecks Anwendund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist diese Maschine in der Weise ausgebildet, daß die Welle der Aufrichteinrichtung mittels eines Schrittschaltkurvengetriebes angetrieben ist, dessen Antriebswelle je Schaltschritt eine längere Stillstandszeit als Schaltzeit hat und dessen Beschleunigungskurve einer modifizierten Sinuidkurve entspricht, und daß die Steuerkurve zum Schwenken der Halter im Anfangsbereich zunächst flach ansteigend, danach für ein kurzes Stück wenigstens gerade und erst gegen ihr Ende hin steiler ansteigend verläuft

Maschinen der in Betracht kommenden Art sind üblicherweise mit Malteserkreuz-Getrieben ausgerüstet, Bei den Überlegungen und Prüfungen, die zu der Erfindung geführt haben, wurde festgestellt, daß das Malteserkreuz-Getriebe für eine Maschine, mit der das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung finden soll, praktisch nicht verwendbar ist, weil nur aufgrund erheblicher zusätzlicher baulicher Maßnahmen eine Unabhängigkeit von Stillstandszeit zu Schaltzeit erreicht werden kann. Es galt daher ein geeignetes Getriebe ausfindig zu machen, welches in dem erwähnten Schrittschaltkurvengeiriebe gefunden worden ist. Bei diesem lassen sich je nach den gewünschten Verhältnissen die Stillstands- bzw. Schaltzeiten und die Bewegungsgeschwindigkeit bzw. die Beschleunigung

to optimal und unabhängig voneinander gestalten, um zu dem angestrebten Ziel zu gelangen.

Zweckmäßigerweise wird die Bewegung der die Zuschnitte tragenden Halter von einer Steuerkurve abgeleitet, durch welche die Halter geschwenkt werden.

Die Form der Steuerkurve richtet sich nach der gewünschten Schwenkbewegung; entsprechend verläuft die Steuerkurve zunächst flach ansteigend, danach für ein kurzes Stück gerade und erst gegen ihr Ende hin steiler ansteigend. Will man erreichen, daß die die Packung tragenden Halter kurzfristig zurückgeschwenkt werden, so hat die Steuerkurve im Anfangsbereich für einen kurzen Bereich hinweg eine entgegengesetzte Steigung. Den gleichen Effekt kann man auch dadurch erzielen, daß sich ein Teilstück der Steuerkurve zum Schwenken der Halter in deren Anfangsbereich auf einem quer zur Steuerkurve bewegbaren, auf der Kurvenscheibe angeordneten Schieber befindet, welcher nach Eintritt des Kurvenfühlers, in der Regel eine Laufrolle, in das Kurventeilstück zwecks kurzen

jo Rückschwenkens der Zuschnitthalter zurück- und wieder vorbewegt wird, so daß, wenn sich der Schieber in seiner Normallage befindet, der Kurvenfühler aus dem beweglichen Kurventeilstück aus und in die normale Steuerkurve eintreten kann.

In den F i g. 1 bis 9 der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt, welche nachstehend im einzelnen näher beschrieben sind. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht der Einrichtung zum Aufrichten der Zuschnitte zur Bildung von Packungen, die in der Maschine gefüllt und verschlossen werden;

F i g. 2 bis 5 eine Aufsicht auf die dem Aufrichten der Zuschnitte dienenden Elemente in unterschiedlichen Positionen;

Fig. 6 und 7 eine Aufsicht auf ein Teilstück der Kurvenscheibe zum Bewegen der Zuschnitthalter in unterschiedlichen Ausführungsformen;

Fig.8 und 9 eine Aufsicht auf ein Teil der Aufrichtvorrichtung in einer abgewandelten Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Aufrichteinrichtung ist in der Regel ein Teil einer Verpackungsmaschine und am Anfang der Bearbeitungsstationen für die zu Packungen zu formenden Zuschnitte 11 angeordnet. Der Aufrichteinrichtung ist ein nicht dargestelltes Zuschnittmagazin sowie eine Vereinzelungseinrichtung zugeordnet, welche die Zuschnitte 11 dem Magazin entnimmt und an die mit Saugköpfen versehenen Zuschnitthalter 12 anlegt, die an den Enden der Lagerarme 13 um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert sind. Für jeden Zuschnitt sind zwei Halter 12 vorgesehen, und zwar je ein oberer und ein unterer. Die unteren Halter 12 sind in der Höhe verstellbar, um sie der Höhe der Packung bzw. des Zuschnitts 11 anpassen zu können. Die die Halter 12

h^ri tragenden Lagerarme 13 sitzen an den auf der Welle 14 angeordneten Scheiben 15a, 156; die obere Scheibe 15a ist fest mit der Welle 14 verbunden, während die untere Scheibe 156 in ihrer Höhenlage einstellbar ist, urn die

unteren Halter 12 an die Zuschnitte anpassen zu können. An den Lagerarmen 13 sind fernerhin Stützstäbe bzw. -bügel 16 befestigt, die in etwa parallel zu den Lagerarmen 13 verlaufen und die Aufgabe haben, ein Widerlager für die Zuschnitte 11 während des Aufrichtvorgangs zu bilden. Die Zuschnitthalter 12, an welchen die kleinere Seitenwand 17 der Packung bzw. des Zuschnitts 11 anliegt, werden mittels der Hebelgestänge 18 und der Wellen 19 geschwenkt. Das Schwenken der Wellen 19 erfolgt mit Hilfe der an ihrem unteren Ende befindlichen Hebelarme 20, an deren Enden Laufrollen 21 sitzen, die in der Nut 22 einer in der Kurven- bzw. Steuerscheibe 23 befindlichen Steuerkurve liegen und durch diese radial nach innen bzw. außen bewegt werden. Die an der Welle 14 sitzende Aufrichteinrichtung wird mittels des Schrittschaltkurvengetriebes 24 schrittweise jeweils um 90° bewegt bzw. gedreht, um die Zuschnitthalter 12 jeweils in die Position der Bearbeitungsstationen I bis IV zu verbringen.

Wie aus den F i g. 1 bis 5 hervorgeht, wird bei der Bearbeitungsstation I ein Zuschnitt 11 an die Aufrichteinrichtung übergeben, und zwar an die in der entsprechenden Position befindlichen Zuschnitthalter 12 angelegt, wie dies besonders deutlich aus Fig.2 erkennbar ist. Während sich die Aufrichteinrichtung um eine Schrittteilung von 90° dreht, wandert der an der Bearbeitungsstation I übernommene Zuschnitt 11 zur Bearbeitungsstation II. Während dieser Bewegung werden die Halter 12 zunächst langsam um einen relativ spitzen Winkel geschwenkt, wobei sie den Zuschnitt 11 entsprechend mitnehmen, der sich dabei an die Stützstäbe bzw. -bügel 16 anlegt. Während der weiteren Drehbewegung der Aufrichteinrichtung werden die Zuschnitthalter 12 weiter in der zuvor beschriebenen Weise geschwenkt, bis an der Bearbeitungsstation IV der Zuschnitt vollständig aufgerichtet ist und an eine nicht dargestellte Transportkette der Verpackungsmaschine abgegeben werden kann. Die Verhältnisse an den einzelnen Bearbeitungsstationen 1 bis IV gehen aus den F i g. 2 bis 5 deutlich hervor.

Um die Innenwandflächen des flachliegenden Zuschnitts 11 sicher und störungsfrei voneinander zu trennen, erfolgt der Aufrichtvorgang in der beschriebenen Weise. Hierzu ist es erforderlich, die Steuernut 22 in der Steuer- bzw. Kurvenscheibe 23 entsprechend auszubilden, so daß während der Schwenkbewegung der Zuschnitthalter 12 ein Stillstand bzw. ein Rückschwenken derselben erreicht wird. Zu diesem Zweck hat die Steuernut 22 in dem in Betracht kommenden Abschnitt keine bzw. eine entgegengesetzte Steigung. Will man, was besonders vorteilhaft ist, ein kurzfristiges Rückschwenken der Zuschnitthalter il2 erreichen, so weist die Steuernut 22, wie dies besonders deutlich aus F i g. 6 hervorgeht, im Bereich 25 eine entgegengesetzte Steigung auf, durch weiche die Laufrolle 21 in der Steuernut 22 kurzfristig nach außen bewegt wird und

ίο den Zuschnitthaltern 12 eine entsprechende Schwenkbewegung vermittelt wird.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform einer Steuer- bzw. Kurvenscheibe 23' ist in dieser ein Schieber 26 radial verschiebbar gelagert, in welchem sich das Steuernutteilstück 22a'der Steuernut 22' befindet. Der Schieber 26 wird mit Hilfe eines am Zapfen 27 angreifenden, nicht näher dargestellten Hebel- und Antriebsmechanismus jeweils dann radial nach außen und zurück bewegt, wenn sich die Laufrolle 21' im Steuernutteilstück 22a' befindet. Ana Ende dieser kurzfristigen Aus- und Einwärtsbewegung des Schiebers 26 fluchtet das Steuernutteilstück 22a' wieder mit der in der Steuer- bzw. Kurvenscheibe 22 befindlichen Steuernut 22', in welcher die Laufrolle 2V dann ihren Weg fortsetzen kann. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, durch entsprechende Einstellung des Antriebsmechanismus des Schiebers dessen Pendelbewegung in gewünschter Weise zu gestalten, während bei der erstgenannten Ausführungsform die Steuer- bzw. Kurvenscheibe zu diesem Zweck ausgetauscht werden müßte.

Eine weitere Verbesserung des Aufrichtvorganges in der Anfangsphase läßt sich, wie aus den Fig.8 und 9 hervorgeht, dadurch erzielen, daß man Hilfsstützstäbe 28 vorsieht, die beispielsweise ebenfalls an den Lagerarmen 13 schwenkbar gelagert sind und die bereits zu einem Zeitpunkt auf die Zuschnitte einwirken, da diese noch nicht an den Stützstäben bzw. -bügeln 16 anliegen. Dadurch wird ein noch vorzeitigeres Trennen der Innenwandflächen der Zuschnitte 11 voneinander eingeleitet. Die Hilfsstützstäbe bzw. -bügel 28 können beispielsweise entweder mittels einer Feder 29 gegen die Zuschnitte 11 angedrückt werden oder auch mittels einer Zwangssteuerung während des Slchwenkens der Zuschnitthalter 12 in jeweils diejenige Position gebracht werden, in welcher der gewünschte Druck auf die Zuschnitte ausgeübt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufrichten von flachliegenden, vorgeklebten zur Bildung einer Kartonpackung aufzurichtenden Zuschnitten, deren größere Seitenwandflächen eine Größe von mehr als etwa 0,04 bis 0,05 m² haben und welche mit einem eingeklebten, feuchtigkeitsdichten, glattwandigen Futter bzw. Innenbeutel versehen sind, bei welchem eine Seitenwand der aufzurichtenden Packung erfaßt und gegenüber den angrenzenden Seitenwänden geschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleinere Seitenwand erfaßt und zunächst langsam um einen kleinen Winkel geschwenkt, die Schwenkbewegung dann unterbrochen und nach einer kurzen Pause fortgesetzt wird, wobei der Schwenkwinkel je Zeiteinheit in der Anfangsphase des Schwenkens klein ist und gegen das Ende der Schwenkbewegung hin zunimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschwenkte eine Seitenwand der Packung während der Anfangsphase der Schwenkbewegung nach deren Unterbrechung kurzfristig wenigstens einmal um einen kleinen Winkelbetrag zurückgeschwenkt wird.

3. Maschine zum Aufrichten von flachliegenden, vorgeklebten, zur Bildung einer Kartonpackung aufzurichtenden Zuschnitten, mit einem Zuschnittmagazin, einer Einrichtung zum Vereinzeln der Zuschnitte und zum Zuführen derselben zur Aufrichteinrichtung mit an schwenkbaren Haltern sitzenden, die Zuschnitte im Bereich einer Packungsseitenfläche haltenden Saugköpfen und mit die Zuschnitte beim Schwenken der Halter abstützenden Bügeln od. dgl. sowie mit einer die Aufrichtein- J5 richtung tragenden, schrittweise um einen bestimmten Winkel drehbaren, von einem Schrittschaltgetriebe angetriebenen Welle, bei welcher das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 Anwendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) «o der Aufrichteinrichtung mittels eines Schrittschaltkurvengetriebes (24) angetrieben ist, dessen Abtriebswelle je Schaltschritt eine längere Stillstandszeit als Schaltzeit hat und dessen Beschleunigungskurve einer modifizierten Sinuidkurve entspricht, und daß die Steuerkurve (22) zum Schwenken der Halter (12) im Anfangsbereich zunächst flach ansteigend, danach für ein kurzes Stück wenigstens gerade und erst gegen ihr Ende hin steiler ansteigend verläuft.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (22) zum kurzzeitigen Zurückschwenken der Halter (12) im Anfangsbereich oder unmittelbar danach über einen kurzen Bereich (25) eine entgegengesetzte Steigung aufweist.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Teilstück (22a') der Steuerkurve (22) zum Schwenken der Halter (12) in deren Anfangsbereich auf einem quer zur Steuerkurve (22) bewegbaren Schieber (26) befindet, welcher nach Eintritt des Kurvenfühlers (21') in das Kurventeilstück (22a') zwecks kurzen Rückschwenkens der Zuschnitthalter (12) zurück- und wieder vorbewegbar ist. ιτ>

6. Maschine nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben den die Zuschnitte (11) abstützenden Stützstäben bzw. -bügeln (16) zusätzlich Hilfsstützstäbe bzw. -bügel (28) vorgesehen sind, an welchen die Zuschnitte (11) anliegen, bevcr sie an den Stützstäben bzw. -bügeln (16) zur Anlage kommen.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstützstäbe bzw. -bügel (28) schwenkbar gelagert sind und mittels einer Feder (29) gegen die Zuschnitte (11) angedrückt werden.

8. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstützstäbe bzw. -bügel (28) schwenkbar gelagert sind und mittels eines Steuergestänges derart rückschwenkbar sind, daß die Zuschnitte (U) bereits vom Beginn der Schwenkbewegung der Zuschnitthalter (12) an unter leichtem Druck an diesen anliegen.