DE2639188A1

DE2639188A1 - Vorrichtung zur verarbeitung von kartonfaltschachteln mit innenfutter

Info

Publication number: DE2639188A1
Application number: DE19762639188
Authority: DE
Inventors: Jakob Marbot
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1975-09-02
Filing date: 1976-08-31
Publication date: 1977-03-10
Also published as: IT1078637B; US4077309A; CH598993A5

Description

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HÖGER - STELLRECHT - GRfEoSBACH - HAECKER

A 41 919 m

30. August 1976 2639188

SIG /SCHWEIZERISCHE INDUSTRIE - GESELLSCHAFT, 8212 Neuhausen am Rheinfall (Schweiz)

Vorrichtung zur Verarbeitung von Kartonfaltschachteln mit

Innenfutter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von an wenigstens einem Ende offenen, kontinuierlich im Abstand voneinander beförderten Kartonfaltschachteln mit eingeklebtem, im Bereich der Oeffnung über die Faltlinien der Kartonfaltlappen vorstehendem Innenfutter, wobei ein Breitlappenöffner vorgesehen ist, um die Kartonbreitlappen nach aussen zu biegen.

Solche Vorrichtungen werden insbesondere an automatischen Verpackungsmaschinen verwendet, um die Kartonschachteln für das Füllen vorzubereiten und anschliessend die Deckelfaltung durchzuführen. So werden bei bekannten Verpackungsmaschinen vorfabrizierte, flachgestapelte Kartonschachteln einem Kettenförderer zugeführt, welcher die Schachtel durch die einzelnen Operationsstufen transportiert und schliesslich die gefüllte und verschlossene

■ - 1 - ORIGINAL INSPECTED

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Packung einem Auslauf zusteuert.

Bei Schachteln ohne Innenfutter oder bei Schachteln mit vollständig auf den Karton aufgeklebtem Innenfutter können diese Operationen kontinuierlich durchgeführt werden. Dies war aber bei Kartonschachteln, deren eingeklebtes Innenfutter über die Lappenfaltlinien vorstehende, unverklebte Enden aufweisen, bisher nicht möglich. Das Vorbereiten der Schachteln zum Verschweissen der Enden des aus thermoplastischem Material bestehenden Innenfutters musste taktweise durchgeführt werden, wobei komplizierte Einrichtungen mit Kurvenscheiben und Steuernocken erforderlich waren. Die Leistung dieser bekannten Vorrichtungen war konstruktionsbedingt relativ gering.

Da aber Kartonfaltschachteln mit vorstehenden Innenfuttern aus Dichtheitsgründen immer häufiger verwendet werden, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile bekannter Vorrichtungen zur Verarbeitung von Kartonfaltschachteln mit Innenfutter vermeidet und welche mit hoher Stückleistung betrieben werden kann.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein anschliessend am Breitlappenöffner angeordneter Innenfutterspreizer vorgesehen ist, der einen rotierenden, zyklisch in die Oeffnungen nacheinanderfolgenden Schachteln eindringbaren Spreizfinger aufweist zum Spreizen und teilweisen Flachlegen des vorderen Endes des Innenfutters; dass ferner im Anschluss an den Innenfutterspreizer zwei an einem hin- und herbeweglichen Pressschieber angeordnete Pressschienen vorgesehen sind, welche während des Durchlaufes des Innenfutters beidseitig auf dasselbe einwirken und die vom Spreizfinger eingeleitete Flachlegung vollenden, wobei die aufeinander

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abgestimmten Bewegungen des Spreizfingers und des Press-Schiebers mit der Förderbewegung der Schachteln synchronisiert sind.

:Anhand der Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: . '.--..

Fig, 1 bis 6 schematisch verschiedene Operationsstufen für die Bodenfaltung einer Kartonfaltschachtel mit eingeklebtem Innenfutter,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Teiles einer Vorrichtung für die Bodenfaltung, teilweise schematisch und unter Weglassung einzelner Elemente,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 7,

Fig. 9 ein Detail aus der Fig. 7, woraus die Funktionsweise des Innenfutterspreizers und des Schmallappenhebers beim Beginn der Spreizung ersichtlich ist,

Fig. 10 eine Seitenansicht des Breitlappenöffners,

Fig. 11 eine Draufsicht auf den Breitlappenöffner gemäss Fig. 10,

Fig. 12 eine Draufsicht durch den Innenfutterspreizer mit dem Differentialgetriebe,

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XII-XII gemäss Fig. 12, und

Fig. 14 einen abgefederten Spreizfinger.

Anhand der Fig. 1 bis 6 werden die einzelnen Verarbeitungsstufen für das Verschliessen des Bodens 2 einer vorfabrizfeerten und bereits aus ihrem flachen Stapelzustand aufgefalteten Kartonfaltschachtel 1 beschrieben. Der Boden 2 ist durch die Faltlinie 3 bis 6 und der Deckel 7 durch entsprechende Faltlinien 8 bis 10 begrenzt. Ein verschweissbares Innenfutter 12 uas einem thermoplastischen

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Material oder beispielsweise aus einem mit schvreissbarem Material beschichteten Papier ist auf den Innenflächen der Schachtel 1, höchstens bis zu den Faltlinien 3 bis 6 und bis 10 eingeklebt. Die bei den Oeffnungen 13, 14 vorstehenden, im Querschnitt rechteckigen Enden des Innenfutters 12 sind nicht mit der Schachtel verklebt.

In einer ersten Stufe (Fig. 2) werden die unteren Breitlappen 15, 17 entlang ihren Faltlinien 4,6 in eine annähernd waagerechte Lage nach aussen geklappt, und anschliessend werden die unteren Schmallappen 16, 18 entlang den Faltlinien 3, 5 in gleicher Weise ausgefaltet. Das untere Ende des Innenfutters 12 ragt nun bei der Bodenöffnung 13 frei von den Kartonlappen 15 bis 18 vor und kann nun durch eine,Schweissnaht dicht verschlossen werden. Dazu werden gegenüberliegende Wandstreifen 19, 20 des vorstehenden Endes flach zusammengedrückt durch an sich bekannte Schweissbacken oder gegenläufig drehende, beheizte Rollen 21 miteinander verschweisst. In der Fig. sind solche Heizrollen 21 strichpunktiert angedeutet. Die nun entstandene Schweissnaht oder Schweissbahn 22 wird sodann entlang ihrer Nahtlinie 23, welche parallel zu den Faltlinie 4, 6 der Schachtel verläuft, in Richtung des Pfeiles 24 gefaltet (Fig. 4) und in die Ebene des Schachtelbodens 2 gelegt.

Anschliessend werden die unteren Schmallappen 16, 18 zusammen mit den verbleibenden Ecken 25, 26 des Futters 12 entlang den Faltlinien 3, 5 in Richtung der Pfeile 27 eingelegt (Fig/ 5) . Schliesslich wird der eine Breitlappen 17 ebenfalls eingefaltet, mit Leim bestrichen und der andere Breitlappen 15 auf den ersteren gepresst.

Nach dem Füllen der Schachtel· und nach etwaigen Kontrolloperationen werden die Decklappen 28 bis 31 in

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analoger und nicht näher beschriebener Weise wie die Bodenlappen ausgebogen, das obere Futterende verschweisst und die Deckelfaltung vorgenommen.

Anhand der Fig. 7 bis 14 wird nun die Vorrichtung für die Verschliessung des Bodens einer Faltkartonschachtel mit Innenfutter beschrieben, wobei insbesondere die Vorbereitung für die Verschweissung des Futters erläutert wird. Die Vorrichtung, welche Bestandteil einer Verpackungsmaschine mit einem Kettenförderer an sich bekannter Art sein kann, umfasst einen pflugförmigen Breitlappenöffner 33, einen Spreizer 34 für die Innenfutterspreizung, einen Schmallappenheber 35 und einen hin- und herbeweglichen Pressschieber 36.

Die vom Kettenförderer 32 in Transportrichtung L im Abstand voneinander kontinuierlich transportierten Faltkartonschachteln 1 gelangen in geöffnetem Zustand mit ihrer Bodenpartie 2 zuerst in den Bereich des Breitlappenöffners 33. Dieser besitzt zwei Schenkel 37, 38, welche in Richtung zur ankommenden Schachtel 1 hin sich zuspitzen und schräg nach unten verlaufen, derart, dass die beiden unteren Breitlappen 15, 17 der Schachtel 1 von den Schenkelspitzen erfasst werden, um ihre Faltlinien 4, 6 auswärts gebogen und schliesslich flügeiförmig von der Schachtel abstehend in die Ebene 39 -des Schachtelbodens 2 gelegt werden.

Die beiden Schenkel 37, 38 des Breitlappenöffners 33 sind verstellbar an einem Tragarm 40 befestigt, welcher seinerseits mit einer Tragsäule 41 verbunden ist, die in einem Support 42 verankert ist. An der Tragsäule 41 ist ferner ein höhenverstellbarer Schachtelniederhalter 43 befestigt, welcher parallel zu und im Abstand von der Schachtelbodenebene 39 angeordnet ist und eine Führung 44

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für die oberen Breitlappen 29, 31 der Schachtel 1 umfasst.

Beim Weitertransport gelangt die Schachtel 1 in den Bereich des Spreizers 34, dessen rotierender Spreizfinger 45 oder Spreiznocken in die Bodenöffnung 13 des unteren Endes des Innenfutters 12 eindringt, um letzteres zu speisen und gleichzeitig den vorderen, unteren Schmallappen 18 der Schachtel 1 etwas anzuheben. Der Beginn der Spreizoperation ist aus der Fig. 9 ersichtlich, während in der Fig. 7 der Spreizfinger 45 das Futter 12 bereits teilweise gespreizt hat, und der Schmallappenheber 35 in noch zu beschreibender Weise den vorderen Schmallappen 18 weiter angehoben hat. Während des Eindringens muss die Umfangsgeschwindigkeit des Spreizfingers 45 grosser sein als die konstante Transportgeschwindigkeit der Schachtel 1, damit der in diesem Interval durch den Spritzfinger 45 gegenüber der Schachtel 1 zurückgelegte Relativweg das Spreizen des Futters 12 bewirkt. Beim Spreizen erfolgt bereits eine teilweise Flachlegung des vorderen Endes des Innenfutters 12, indem die Wandstreifen 19, 20 zusammengeführt werden.

Zur Erzeugung dieser Bewegungsverhältnisse hat es sich als zweckmässig erwiesen, den Spreizfinger 45 pulsierend um eine Achse 46 umlaufen zu lassen. Dazu ist ein Differentialgetriebe vorgesehen, bei welchem auf dieser Achse 46 ein mit einem Kettenrad 47 drehfest verbundenes Antriebskegelrad 48 und ein mit dem Spreizfinger 45 drehfest verbundenes Abtriebskegelrad 49 frei drehbar gelagert sind. Die Uebertragung der Rotation vom Antriebskegelrad 48 auf das' Abtriebskegelrad 49 erfolgt über ein Schwenkkegelrad 50, welches auf einem senkrecht zur Achse 46 angeordneten Schwenkarm 51 frei drehbar sitzt. Der Schwenkarm 51 seinerseits ist begrenzt verschwenkbar um die Achse

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46 gelagert, und sein freies Ende ist gelenkig 52 mit dem Ende einer Zugstange 53 verbunden, welch¹letztere durch eine an einer Antriebswelle 54 vorgesehene Kurbel 55 mit Kurbelzapfen in hin- und hergehende Bewegungen versetzt wird. Dies hat zur Folge, dass der Schwenkarm 51 mit dem Schwenkkegelrad 50 zyklische Schwenkbewegungen um die Achse 46 ausführt, wodurch die gleichförmige Drehung des Antriebskegelrades 48 in eine ungleichförmige Drehung des Abtriebskegelrades 49 und damit des Spreizfingers 45 verwandelt wird. ".-.,,.

Der Antrieb des Antriebskegelrades 48 erfolgt über das Kettenrad 47, dessen strichpunktiert angedeutete Kette 56 durch ein weiteres Kettenrad 57 umgelenkt wird und durch ein auf der Antriebswelle 54 festsitzendes Antriebskettenrad 5 8 angetrieben wird. Die gleichförmige Rotationsbewegung und der dieser überlagerten Schwenkbewegung sind somit der Transportbewegung der Schachtel 1 synchronisiert, dass die'Umfangsgeschwindigkeit des Spreizfingers 45 beim Eindringen in die untere Oeffnung 13 der Schachtel 1 etwa gleich ist wie die Transportgeschwindigkeit der Schachtel, dass die Umfangsgeschwindigkeit dann erhöht wird für die eigentliche Spreizoperation, und dass nach dem Spreizen des Futters und dem teilweisen Anheben des Schmallappens 18 die Umfangsgeschwindigkeit wieder reduziert wird. Diese Reduktion findet statt, nachdem der Spreizfinger 45 sich aus dem Bereich der Oeffnung 13 entfernt hat.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Spreizers 34 gemäss Fig. 14 wird durch federnede Lagerung des Spreizfingers 59 für einen weichen Eingriff in das Futter 12 gesorgt. Der Spreizfiriger 59 ist zwischen den Schenkeln 60, 61 eines Gabelarmes 62 in Transportrichtung L durch

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eine Zugfeder 63 gegen den vorderen Schenkel 61 gezogen. Beim Auftreten eines Widerstandes kann der Spreizfinger federnd nachgeben, bis er am hinteren Schenkel 60 anschlägt. Diese Ausführungsform des Spreizfingers eignet sich insbesondere bei Innenfuttern aus Papier oder anderem, wenig zerreissfestem Material.

Der durch den Spreizfinger 45 bereits teilweise angehobene vordere Schmallappen 18 wird nun durch den Faltstift 64 des Schmallappenhebers 35 vollständig angehoben bis auf die Höhe der Bodenplatte 65 des Pressschiebers Der Schmallappenheber 35 ist an einer über zwei Kettenräder 66, 67 geführten, strichpunktiert angedeuteten Kette 68 befestigt. Die ebenfalls mit der Transportgeschwindigkeit synchronisierte Umlaufgeschwindigkeit der Kette mit dem Faltstift 64 ist höher als die grösste Umfangsgeschwindigkeit des Spreizfingers 45 derart, dass nach dem teilweisen Anheben des vorderen Schmallappens durch den Spreizfinger 45 der schnellere Faltstift 64 den Spreizfinger 45 ablöst, um den Schmallappen 18 selbständig weiterzuheben.

Inzwischen ist der als Schlitten ausgebildete Pressschieber 36 durch die gelenkig mit ihm verbundene Zugstange 69 in eine vordere Lage gezogen worden, damit der angehobene Schmallappen auf die Bodenfläche 77 der Bodenplatte 65 geschoben werden kann. Der Antrieb des durch die Führungsstangen 70 geführten Pressschiebers 36 erfolgt mittels eines Kurbelrades 71, an dessen Exzenterzapfen 72 die Zugstange 69 angelenkt ist.

Nachdem der untere Schmallappen 18 auf die Boden platte 65 geschoben worden ist, gelangen beim Weitertransport der Schachtel auch die übrigen Faltlappen vollständig auf die Bodenplatte 65. Diese weist zwei parallele Schienen

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73, 74 auf, zwischen denen ein in Transportrichtung L sich erstreckender Längsschlitz 75 ausgebildet ist. Dieser Schlitz 75 ist an seinem vorderen Ende mit einer Erweiterung 76 versehen, damit das frei nach unten ragende, vom Spreizfinger bereits teilweise flachgelegte vordere Ende des Innenfutters 12 in den Schlitz 75 einführbar ist. Beim Durchlauf zwischen den Schienen 73, 74 wird das vorstehende Ende des Spreizfutters 12 vollständig flachgelegt.

Ein Zusammendrücken der vorstehenden, parallelen Seitenstreifen 19, 20 des Innenfutters 12 vor dem Verschweissen erfolgt durch zwei unterhalb der Bodenplatte 65 vorgesehene, gegeneinander gerichtete Pressbänder 78, zwischen denen das vorstehende Ende des Innenfutters 12 geführt wird.

Beim Weitertransport der Schachtel erfolgt sodann das Verschweissen des Innenfutters 12 durch ortsfeste geheizte Rollen 21.

Der anfänglich in Transportrichtung mitbewegte Pressschieber 36 wird durch seine Zugstange 69 wieder in seine Anfangslage gezogen und gibt die Schachtel für die nachfolgenden Operationen zur Vervollständigung der Bodenfaltung frei. Diese werden in an sich bekannter Weise durchgeführt, so dass eine Erläuterung nicht notwendig ist. Sodann kann das Packgut eingefüllt werden und anschliessend die Schachtel oben ebenfalls verschlossen werden. Dazu eignet sich eine gleiche Vorrichtung, welche in entsprechender Weise angepasst ist.

Der in der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung vorgesehene Schmallappenheber trägt in vielen Fällen wesentlich zu einer störungsfreien Arbeitsweise bei. Dieses Organ ist jedoch nicht immer erforderlich. Unter günstigen Voraussetzungen kann auf dessen

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Einsatz verzichtet werden, da der Spreizfinger dessen Funktion zusätzlich übernehmen kann.

Die Verarbeitung der Schachteln erfolgt kontinuierlich und automatisch, wobei für die V orrichtung einfache Mittel wie Kurbeln und ein Differentialgetriebe benützt werden, was gegenüber bekannten, schrittweise arbeitenden Vorrichtungen eine wesentliche Vereinfachung darstellt. Diese leichte und einfache Vorrichtung arbeitet mit einer hohen Stückleistung, was ein weiterer Vorteil ist.

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Claims

Patentansprüche :

l.y Vorrichtung zur Verarbeitung von an wenigstens einem Ende offenen, kontinuierlich im Abstand voneinander beförderten Kartonfaltschachteln mit eingeklebtem, im Bereich der Oeffnung über die Faltlinien der Kartonfaltlappen vorstehendem Innenfutter, wobei ein Breitlappenoffner vorgesehen ist, um die Kartonbreitlappen nach aussen zu biegen, dadurch gekennzeichnet, dass ein anschliessend am Breitlappenöffner (33) angeordneter Innenfutterspreizer (34) vorgesehen ist, der einen rotierenden, zyklisch in die Oeffnungen (13, 14) nachexnanderfolgenden Schachteln (1) eindringbaren Spreizfinger (45, 59) aufweist zum Spreizen und teilweisen Flachlegen des vorderen Endes des Innenfutters (12); dass ferner im Anschluss an den Innenfutterspreizer (34) zwei an einem hin- und herbeweglichen Pressschieber (36) angeordnete Pressschienen (73, 74) vorgesehen sind, welche während des Durchlaufes des Innenfutters (12) beidseitig auf dasselbe einwirken und die vom Spreizfinger (45, 59) eingeleitete Flachlegung vollenden, wobei die aufeinander abgestimmten Bewegungen des Spreizfingers (45, 59) und des Pressschiebers (36) mit der Förderbewegung der Schachteln (1) synchronisiert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizfinger (45) ungleichförmig um seine Achse (46) rotiert, und dass seine Umfangsgeschwindigkeit während des Eindringens mindestens zeitweise höher ist als die Transportgeschwindigkeit der Schachteln (1).

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Spreizfingers (45) über ein Differentialgetriebe (48, 49, 50) erfolgt.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe ein gleichförmig angetriebenes Antriebskegelrad (48) und ein mit dem Spreizfinger (45) drehfest verbundenes Abtriebsrad (49) aufweist, welche Kegelräder (48, 49) auf der Achse (46) frei drehbar gelagert sind, dass zwischen den Kegelrädern (48, 49) ein mit ihnen in Eingriff stehendes Schwenkkegelrad (50) vorgesehen ist, das auf einem senkrecht zur Achse (46) und um diese verschwenkbaren Schwenkarm (51) frei drehbar sitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Antriebswelle (54) ein Kettenrad (58) festsitzt, dessen Kette (56) ein mit dem Antriebskegelrad (48) drehfest verbundenes weiteres Kettenrad (47) antreibt, dass auf der Antriebswelle (54) eine mit einer Zugstange (53) verbundene Kurbel (55) befestigt ist, und dass die Zugstange (53) gelenkig (52) mit dem freien Ende des Schwenkarmes (51) verbunden ist, um diesen in zyklische Schwenkbewegungen um die Achse (46) zu versetzen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass ein Schmallappenheber (35) vorgesehen ist, dessen umlaufender Faltstift (64) jeweils mit dem vom Spreizfinger (45, 59) bereits teilweise umgefalteten Schmallappen (18, 29) in Eingriff gelangt, um denselben dann etwas über die Höhe der Pressschienen (7 3, 74) anzuheben.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltstift (64) an einer über zwei
Kettenräder (66, 67) geführten, umlaufenden Kette (68)
befestigt ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufgeschwindigkeit des
Faltstiftes (64) höher ist als die grösse Umfangsgeschwindigkeit des Spreizfingers (45).
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf Führungsstangen (70) geführte Pressschieber (36) durch einen Kurbelantrieb (71, 72) und eine Zugsstange (69) bewegt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizfinger (59) federnd (63) in einem rotierenden Gabelarm (62) gehalten ist.

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