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Vorrichtung zum Verpacken einer Gruppe von Gegenständen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken einer Gruppe
von Gegenständen, mit einem Faltkanal, der durch obere und untere feststehende Faltelemente,
zwei bewegliche seitliche Faltelemente sowie zwei seitliche Führungselemente begrenzt
wird, wobei beim Einschieben der zu verpackenden Gruppe von Gegenständen in den
Faltkanal ein Verpackumgsumschlag durch die oberen und unteren feststehenden Faltelemente
U-förmig um die vordere obere und untere Seite der Gruppe von Gegenständen gefaltet
wird und die beiden vorderen seitlichen rjmschlagränder durch die seitlichen Faltelemente
nach hinten gefaltet werden, hiernach die seitlichen Faltelemente aus dem Faltbereich
der hinteren seitlichen Umschlagränder entfernt werden, danach das untere und obere
Umschlagende nach oben bzw. unten gefaltet werden, anschließend die beiden hinteren
seitlichen Umschlagränder durch die seitlichen Faltelemente nach vorn gefaltet werden
und schließlich die unteren und oberen seitlichen Umschlagränder nach oben bzw.
unten gefaltet werden.
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Eine Verpackungsvorrichtung der vorstehend genannten Art ist beispielsweise
aus der DT-PS 1 012 247 bekannt.
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Die beiden seitlichen Führungselemente sind hierbei feststehend
angeordnet.
Da sie das Nach-vorn-falten der beiden hinteren seitlichen Umschlagränder durch
die beweglichen seitlichen Faltelemente nicht behindern dürfen, muß der Abstand
der beiden seitlichen Führungselemente von der hinteren Seite des gebildeten Paketes
größer sein als die Breite des seitlichen Umschlagrandes. Dies hat zur Folge, daß
die zu verpackende Gruppe von Gegenständen in der hinteren Hälfte der beiden Außenseiten
in der Zeitspanne nicht ausreichend seitlich abgestützt ist, in den die seitlichen
Faltelemente aus dem Faltbereich der hint@@ en seitlichen Umschlagränder entfernt
sind, um anschließend diese hinteren seitlichen Umschlagränder nach vorn falten
zu können. Diese mangelnde Abstützung der hinteren Hälfte der beiden Außenseiten
des gebildeten Pakets während einer Phase des Verpackungsvorganges erweist sich
besonders dann als nachteilig, wenn die zu verpackende Gruppe von Gegenständen aus
zwei oder mehr hintereina liegenden Reihen von Gegenständen besteht. In diesem ie
hat nämlich besonders die hintere Reihe von Gegenstänclçn in der genannten Phase
des Verpackungsvorganges wegen flfr mangelnden seitlichen Abstützung die Tendenz
auseinanderzufallen, was den Verpackungsvorgang behindert, das Verpackungsmaterial
vielfach stark beansprucht und hunter Umständen beschädigt und insqesamt häufig
zu einer nicht einwandfreien Verpackung führt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung
dieser Mängel der bekannten Ausführung eine Verpackungsvorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß die zu verpackende Gruppe von Gegenständen während
des gesamten Verpackungsvorganges (insbesondere jedoch in der oben erläuterten kritischen
Phase, in der die seitlichen Faltelemente entfernt sind) einwandfrei zusammengehalten
wird,
so daß unnötige Beanspruchungen und Beschädigungen des Verpackungsmateriales vermieden,
knitterfreie Faltungen erzielt und ein störungsfreier Lauf der Vorrichtung sowie
schön geformte Pakete erzielt werden Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die beiden seitlichen Führungselemente in Transportrichtung der Gegenstände
zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung beweglich sind, wobei der Abstand
von der seitlichen Führungselemente der hinteren Seite der Gruppe von Gegenständen
in der bei entfernten seitlichen Faltelementen vorhandenen hinteren Stellung der
seitlichen Führungselemente kleiner und in der bei wieder nach vorn gehenden seitlichen
Faltelementen vorhandenen vorderen Stellung der seitlichen Führungselemente größe
als die Breite des seitlichen Umschlagrandes ist Indem bei der erfindungsgemäßen
Verpackungsvorrichtung die beiden seitlichen Führungselemente in Transportrichtung
der Gegenstände beweglich sind, läßt es sich durch eine geeignete Bewegungssteuerung
dieser beiden seitlichen Führungselemente erreichen, daß die zu verpackende Gruppe
von Gegenständen auch in der Phase des Verpackungsvorganges, in der die seitlichen
Faltelemente entfernt sind, einwandfrei im wesentlichen über die gesamte Länge ihrer
beiden Außenseiten abgestützt wird. Zu diesem Zweck bewegen sich die beiden seitlichen
Führungselemente dann, wenn die seitlichen Faltelemente entfernt werden, nach hinten
und halten dadurch die Gruppe von Gegenständen insbesondere in der Zeit zusammen,
in der das obere und untere Umschlagende nach unten bzw. oben gefaltet wird.
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Erst kurz bevor die beiden hinteren seitlichen Umschlarrrld-r
durch
die seitlichen Faltelemente nach vorn gefaltet werden (bzw. gleichzeitig mit diesem
Vorgang) bewegen sich die beiden seitlichen Führungselemente wieder nach vorn, so
daß die genannten beiden hinteren seitlichen Ümschlagränder an die beiden Außenseiten
des Pakets herangefaltet werden können.
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Auf diese Weise wird somit erreicht, daß auch bei einem Paket mit
zwei oder mehr hintereinander angeordneten Reihen die Gegenstände der hinteren Reihe
in keiner Phase des Verpackungsvorganges die Möglichkeit eines Auseinanderfallens
in seitlicher Richtung besitzen. Durch das gute Zusammenhalten der gesamten Gruppe
von Gegenständm währelad des ganzen Verpackungsvorganges wird vielmehr eine unnöt
2 Beanspruchung oder gar Beschädigung des Verpackungsmateriales vermieden, die Bildung
einwandfrei verpackter, formschöner Pakete erzielt und ein störungsfreier Lauf der
Verpackungsvorrichtung gewährleistet.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
und werden in Verbindung mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert.
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In der Zeichnung zeigen Fig. 1 bis 4 Perspektiv-Ansichten der zu
verpackenden Gruppe von Gegenständen (zu vier verschiedenen Zeitpunkten des Verpackungsvorganges)
Fig. 5 eine Seitenansicht der Verpackungsvorrichtung; Fig. 6 eine Aufsicht auf die
Verpackungsvorrichtung gemäß Fig. 5 Fig. 7 bis 11 Schemadarstellungen des Hauptteiles
der Verpackungsvorrichtung (zu unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten
des Verpackungsvorganges); Fig. 12 und 13 Teildarstellungen (Schnitte längs der
Linien XII-XII der Fig. 7 und XIII-XIIt de Fig. 11.
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Anhand der Fig. 1 bis 4 sei zunächst die Art der angewendeten Verpackungsart
erläutert.
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Zu verpacken sei eine Gruppe von Gegenständen 1, die beispielsweise
in zwei Reihen 2a, 2b hintereinander angeordnet sind. Ein praktischer Anwendungsfall
dieser Art ist beispielsweise die Verpackung mehrerer Zündholzschachteln zu einem
Paket.
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Der Verpackungsumschlag 3 wird zunächst U-förmig um die vordere,
obere und untere Seite der Gruppe von Gegenständen 1 gefaltet; anschließend werden
die beiden vorderen
seitlichen Umschlagränder 3a nach hinten gefaltet.
Der damit erreichte Verpackungszustand ist in Fig. 1 dargestellt.
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Anschließend wird zunächst das untereUmschlagende 3b nach oben gefaltet,
ehe dann das obere Umschlagende 3c nach tintengefaltet wird (vgl. Fig. 2).
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Nunmehr werden die beiden hinteren seitlichen Umschlagränder 3d nach
vorn gefaltet (Fig. 3), woraufhin schließlich die unteren seitlichen Umschlagränder
3e nach oben und die oberen seitlichen Umschlagränder 3f nach unten gefaltet werden.
Fig. 4 zeigt damit das fertige Paket.
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Zur Erleichterung des Verständnisses der folgenden Beschreibung der
Verpackungsvorrichtung sei noch erwähnt, daß die Gruppe der zu verpackenden Gegenstände
1 in Richtung des Pfeiles 4 in den Faltkanal der Verpackungsvorrichtung eingeschoben
wird. Auf diese durch den Pfeil 4 gekennzeichnete Transportrichtung beziehen sich
demgemäß auch die verwendeten Ausdrücke vorn bzw. hinten".
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Die Verpackungsvorrichtung besteht - soweit sie im vorliegenden Zusammenhang
interessiert - im wesentlichen aus zwei Hauptteilen, nämlich einer Einführeinrichtunq
5 und einer Falteinrichtung 6.
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Die Einführeinrichtung 5 enthält ein die Gegenstän.is 1 zuführendes
Förderband 7, einen Portionskolben 8, einet, U-förmigen Rahmen 9 mit zwei Klemmarmen
10 sowie ein als Kolben ausgebildetes Schubglied 11.
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Wie Fig. 5 zeigt, ist das Förderband 7 unterhalb des U-förmigen Rahmens
9 angeordnet. Oberhalb des Förderbandes 7 sind Seitenwände 12, 13 angeordnet, welche
die auf dem Förderband 7 transportierten Gegenstände 1 führen und zusammenhalten.
In den Raum zwischen diesen Seitenwänden 12 und 13 greifen bewegliche Halter 14
ein, an denen die vom Förderband 7 zugeführten, vordersten Gegenstände 1 zur Anlage
kommen.
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Der Portionskolben 8 weist an seiner Oberseite eine Anzahl von senkrecht
stehenden Platten 8a auf, deren Abstand so gewählt ist, daß die beweglichen Halter
14 zwischen diese Platten 8a eingreifen können.
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Unterhalb der Klemmarme 10 des U-förmigen Rahmens 9 befinden sich
noch zwei feststehende Leitschienen 15, 15a, die bei der später noch im einzelnen
erläuterten Übergabe einer Gruppe von Gegenständen 1 vom Portionskolben 8 an den
U-förmigen Rahmen 9 eine zusätzliche seitliche Abstützung bewirken.
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Der Abstand der beiden Klemmarme 10 des U-förmigen Rahmens 9 ist
so bemessen, daß sie die zu verpackende Gruppe von Gegenständen 1 reibschlüssig
erfassen und an einem Herunterfallen hindern. Die Klemmarme 10 sind außerdem zweckmäßig
mit elastischen Andrückelementen 16 versehen, die vorzugsweise je auf eine Reihe
der GegenstAnde 1 wirken.
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Der U-förmige Rahmen 9 ist in Richtung des Pfeiles 17 hin- und herbeweglich.
Außerdem ist relativ zum U-förmigen Rahmen 9 (und damit auch relativ zu den Klemmarmen
10)
das Schubglied 11 in Richtung des Pfeiles 17 hin- und herbeweglich.
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Die Zuführrichtung des Förderbandes 7 ist mit dem Pfeil 18 gekennzeichnet,
die Bewegungsrichtung des Portionskolbens 8 mit dem Pfeil 19 und die Bewegungsrichtung
der Halter 14 mit dem Pfeil 20.
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Im folgenden sei der Aufbau der Falteinrichtung 6 näher erläutert.
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Der Faltkanal 21 wird in dem hier interessierenden Teil im wesentlichen
begrenzt durch ein oberes feststehendes Faltelement 22, ein unteres feststehendes
Faltelement 23, zwei bewegliche seitliche Faltelemente 24, zwei bewegliche seitliche
Führungselemente25 sowie weitere feststehende seitliche Führungselemente 26, 27
und feststehende seitliche Faltelemente 28. Eine weitere Gruppe von feststehenden
seitlichen Führungs- und Faltelementen schließt sich im Faltkanal nach vorn an,
kann jedoch im vorliegenden Zusammenhang außer Betracht bleiben.
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Die beiden beweglichen seitlichen Faltelemente 24 werden von Armen
29 getragen, die um eine unterhalb des Faltkanales 21 angeordnete, quer zur Transportrichtung
(Pfeil 17) verlaufende Welle 30 schwenkbar sind. Um dieselbe Welle 30 sind weiterhin
Arme 31 schwenkbar, die die beweglichen seitlichen Führungselemente 25 tragen.
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Wie Fig. 12 erkennen läßt, weisen die beiden beweglichen seitlichen
Faltelemente 24 auf ihrer dem Faltkanal 21 zugewandten Innenseite etwa auf halber
Höhe eine annähernd
in Längsrichtung des Faltkanales 21 verlaufende,
rinnenförmige Ausnehmung 24a auf, die zum Eingriff des zugehörigen, beweglichen
seitlichen Führungselementes 25 bestimmt ist.
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Im Bereich des Faltkanales 21 ist ferner ein die zu verpackende Gruppe
von Gegenständen 1 während des Faltvorganges in ihrer Lage sichernder Niederhalter
32 vorgesehen, der um eine Welle 33 schwenkbar ist. Um diese Welle 33 ist weiterhin
ein oberes bewegliches Faltelement 34 schwenkbar, während ein unteres bewegliches
Faltelement 35 um eine Welle 36 schwenkbar ist. Zur Verpackungseinrichtung gehört
weiterhin noch ein in einem Leimbehälter 37 schwenkbar angeordneter Leimhebel 38.
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Im folgenden sei nun die Funktion der Verpackungsvorrichtung im einzelnen
dargelegt.
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Der Portionskolben 8 befindet sich in seiner in Fig. r> dargestellten
unteren Stellung. Die Halter 14 liegen an den beiden vordersten Gegenständen 1 der
durch das Förderband 7 zugeführten zwei Reihen von Gegenständen an und werden zurückgezogen,
so daß eine Gruppe von Gegenständen 1 auf die Platten 8a des Portionskolbens 8 aufgeschoben
wird.
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Nunmehr bewegt sich der Portionskolben 8 nach oben (vgl.
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Fig. 5) und schiebt die auf ihm ruhende Gruppe von Gegenständen 1
zwischen die beiden Arme 10 des U-förmigen Rahmens 9 (das Schubglied 11 befindet
sich zu diesem Zweck in seiner in Fig. 5 veranschaulichten zurückgezogenen Stellung).
Der Portionskolben 8 kehrt dann in seine untere Stellung zurück. Vor seiner Rückkehr
in die untere Stellurig wurden die Halter 14 wieder in Anlage mit den nunmehr vordersten
Gegenständen 1 des Förderbandes 7 gebracht; sie hindern damit diese vordersten Gegenstände
1 am Umfallen,
während eine neue Gruppe von Gegenständen auf die
Platten 8a des Portionskolbens 8 aufgeschoben wird.
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Inzwischen wird die von den Klemmarmen 10 erfaßte Gruppe von Gegenständen
1 durch Bewegung des U-förmigen Rahmens 9 nach links dem Faltkanal 21 zugeführt.
Die damit nun einsetzenden Phasen des eigentlichen Verpackungsvorganges sind in
den Fig. 7 bis 11 im einzelnen veranschaulicht.
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Der den Verpackungsumschlag 3 bildende Verpackungszuschnitt wird
in geeigneter Weise vor dem Faltkanal 21 bereitgehalten (Fig. 7); Bewegen sich nun
der U-förmige Rahmen 9 und das Schubglied 11 mit der erfaßten Gruppe von Gegenständen
1 in den Faltkanal 21 hinein, so wird der Verpackungsumschlag 3 durch die oberen
und unteren feststehenden Faltelemente 22, 23 U-förmig um die vordere, obere und
untere Seite der Gruppe von Gegenständen gefaltet (vgl. Fig. 8). In diesem ersten
Teil des Faltkanales 21 wird die erfaßte Gruppe von Gegenständen 1 an ihren beiden
Außenseiten noch durch die beiden Klemmarme 10 des U-förmigen Rahmens 9 gehalten.
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Gelangen bei dieser Einführbewegung die Klemmarme 10 des U-förmigen
Rahmens 9 bis dicht an die beiden seitlichen Faltorgane 24, so bleibt der U-förmige
Rahmen 9 stehen.
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Das Schubglied 11 bewegt si-=Ii c-dsuch-weiter (nunmehr relativ zum
Rahmen 9) und schiebt die zu verpackende Gruppe von Gegenständen aus den Klemmarmen
10 heraus und weiter in den Faltkanal 21 hinein, bis die in Fig. 9 veranschaulichte
Stellung erreicht ist. Bei dieser weiteren Einschubbewegung
durch
das Schubglied 11 werden die beiden vorderen seitlichen Umschlagränder 3a (vgl.
Fig. 1) des Verpackungsumschlages 3 durch die seitlichen Faltelemente 24 nach hinten
gefaltet. In der Stellung gemäß Fig. 9 ist damit der in Fig. 1 gezeigte Verpackungszustand
erreicht.
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Während dieses Einschiebens der Gruppe von Gegenständen in den Faltkanal
nehmen die beweglichen seitlichen Führungselemente 25 eine mittlere Stellung ein,
in der sie von der hinteren Seite der Gruppe von Gegenständen (wenn diese ihre Endstellung
gemäß Fig. 9 erreicht hat) einen Abstand a1 aufweisen.
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Während sich nun der U-förmige Rahmen 9 bereits zurückbewegt, bleibt
das Schubglied 11 noch kurzzeitig stehen.
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Der Leimhebel 38 beleimt durch kurzzeitiges Hochschwenken das untere
Umschlagende 3b. Der Niederhalter 32 sichert gleichzeitig die zu verpackende Gruppe
von Gegenständen gegen Verrutschen. Die beweglichen seitlichen Faltelemente 24 stehen
in dieser Phase noch in Überschneidung mit den beweglichen seitlichen Führungselementen
25 (was durch den aus Fig. 12 ersichtlichen Eingriff der Führungselemente 25 in
die Ausnehmungen 24a der Faltelemente 24 ermöglicht wird).
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Nunmehr bewegt sich das Schubglied 11 in seine Ausganf lage nach
rechts zurück. Weiterhin werden die beweglichen seitlichen Faltelemente 24 aus dem
Faltbereich der hinteren seitlichen Umschlagränder entfernt. Sie werden zu diesem
Zweck bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus der Lage gemäß Fig. 9 in die
Lage gemäß Fig. 10 (d.h. hinter das zu bildende Paket) geschwenkt.
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Etwa gleichzeitig mit dieser Zurückbewegung der beweglichen seitlichen
Faltelemente 24 bewegen sich die seitlichen Führungselemente 25 noch etwas weiter
nach hinten. Sie gelangen damit in eine in Fig. 10 veranschulichte hintere Stellung,
in der sie von der hinteren Seite des Paketes nur noch einen ganz kleinen Abstand
a2 aufweisen. Die zu verpackende Gruppe von Gegenständen 1 ist auf diese Weise auch
ohne die seitlichen Faltelemente 24 während der nun folgenden Faltvorgänge von beiden
Außenseiten her einwandfrei zusammengehalten.
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Durch das untere bewegliche Faltelement 35 wird ntrl zunächst das
zuvor beleimte untere Umschlagende nach gefaltet, woraufhin durch das obere bewegliche
Faltelement 34 das obere Umschlagende nach unten gefaltet wird.
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Der damit erreichte Verpackungszustand ist in Fig; 2 dargestellt.
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Während dann das obere bewegliche Faltelement 34 beginnt, wieder in
seine Ausgangslage zurückzukehren, bewegen sich die beiden seitlichen Faltelemente
24 nach vorn, um die beiden hinteren seitlichen Umschlagränder 3d nach vorn zu falten
(vgl. Fig. 3). Um diese Faltung zu ermöglichen, müssen die beweglichen seitlichen
Führungselemente 25 aus der in Fig. 10 dargestellten hinteren Stellung in eine in
Fig. 11 veranschaulichte vordere Stellung bewegt werden, in der sie von der hinteren
Seite des Paketes einen Abstand a3 aufweisen, der größer als die Breite b des seitlichen
Umschlagrandes ist (vgl. Fig. 2). Dieses Nach-vorn-gehen der beweglichen seitlichen
Führungselemente 25 erfolgt zweckmäßig annähernd synchron mit der von den beweglichen
seitlichen Faltelementen 24 durchgeführten Faltung, um auf
diese
Weise zu gewährleisten, daß auch die hintere Reihe der in dem Paket zusammengefaßten
Gegenstände von beiden Außenseiten her so lange zusammengehalten wird , bis die
seitlichen Faltelemente 24 wieder den Zusammenhalt gewährleisten.
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Sobald die seitlichen Faltelemente 24 die beiden hinteren seitlichen
Umschlagränder 3d vollständig nach vorn gefaltet und ihre Stellung gemäß den Fig.
7 bis 9 erreicht haben, kehren auch die beweglichen seitlichen Führungselemente
5 wieder in ihre in den Fig. 7 bis 9 gezeigte Lage (d.h.
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in Überschneidung mit den Faltelementen 24 stehend) zurück.
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Das Paket weist nunmehr den in Fig. 3 dargestellten Verpackungszastand
auf, wobei die seitlichen Führungselemente 25 in ihrer mittleren Stellung (gemäß
den Fig. 7 bis 9) nun auch die nach vorn gefalteten beiden hinteren seitlichen Umschlagränder
3d erfassen und an das Paket drücken. Dies gewährleistet, daß bei der nun folgenden
Bewegung des gebildeten Pakets in den anschließenden Teil des Faltkanales die nach
innen gefalteten beiden hinteren seitlichen Umschlagränder 3d einwandfrei zwischen
die feststehenden seitlichen Fürungselemente 26, 27 gelangen. Außerdem halten die
seitlichen Führungselemente 25 bei dieser weiteren Vorschubbewegung das Paket -seitlich
zusammen, bis es zwischen die festen seitlichen Führungselemente 26, 27 gelangt.
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Der weitere Vorschub des gebildeten Pakets erfolgt dadurch, daß eine
neue Gruppe von Gegenständen 1 mit dem U-förmig darum gefalteten Verpackungsumschlag
3 vom U-fX gen Rahmen g und vom Schubglied t1 in den Faltkanal eiiigeführt wird
und sich mit seiner Vorderseite an die Rückseite des bereits gebildeten Pakets anlegt.
Die neue Grue von Gegenständen 1 trifft dabei auf die Rückseite des gebildeten Pakets
auf, kurz nachdem die beweglichen seitlichen
Faltelemente 24 die
beiden hinteren seitlichen Umschlagränder 3d nach vorn gefaltet haben und die beweglichen
seitlichen Führungselemente 25 aus ihrer vorderen Stellung (Fig. 11) in ihre mittlere
Stellung (Fig. 7 bis 9) zurückgekehrt sind Kurz bevor diese Gruppe von Gegenständen
auf die Rückseite des gebildeten Pakets auftrifft, wird der Niederhalter 32 wieder
angehoben.
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Bei der weiteren Vorschubbewegung des gebildeten Paketes (Verpackungszustand
gemäß Fig. 3) im Faltkanal 21 werden zunächst die beiden unteren seitlichen Umschlagränder
3e durch die feststehenden seitlichen Faltelement: 28 nach oben gefaltet (schematisch
in Fig. 13 verarsschaulicht). Eine nicht veranschaulichte Leimeinrichtung gibt dann
einen Leimtupfen auf die Unterseite der beiden oberen seitlichen Umschlagränder
3f, die anschließend durch ein (ebenfalls nicht veranschaulichtes) feststehendes
seitliches Faltelement nach unten gefaltet werden. Das Paket durchläuft dann noch
eine gewisse Vorschubstrecke, in der der Leim trocknen kann und verläßt hiernach
die Verpackungsmaschine.
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L e e r s e i t e