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Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Aufsetzen von Stülpdeckeln
auf mit einer Ware gefüllte Stülpböden Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren
und Vorrichtungen zum mechanischen Aufsetzen von Stülpdeckeln auf mit einer Ware
gefüllte Stülpböden, die insbesondere mit Obst gefüllt sind. Es handelt sich hierbei
um zweiteilige schachtelartige Behälter aus unsteifem Material, von denen die lichte
Weite des Behälteroberteils(StUlpdeckel) den Außenabmaßen des Behälterunterteiles
(Stülpboden) entspricht, wobei das Behälteroberteil über das mit der Ware gefüllte
Behälterunterteil gestülpt wird.
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Im allgemeinen ist es üblich, Obst, insbesondere Südfrüchte, in hölzernen
Stiegen abgepackt zum Versand zu bringen. Diese Stiegen weisen keinen Deckel auf
und müssen daher entweder offen transportiert oder mit Folien umschlagen werden.
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Es ist aber auch schon bekannt, Gemüse¢ Südfrüchte und dgl. in schachtelartigen
Behältern aus unsteifem Material, insbesondere aus Karton, zu verpacken. Beim Einfüllen
der Früchte in das Behälterunterteil wird man dann beobachten, daß sich die Behälterseitenwände
nach außen ausbauchen und das Aufstülpen des Behclteroberteiles wesentlich erschweren.
Deshalb ist bisher die Verpackung in solche schachtelartigen Behälter aus unsteifem
Material nur manuell vorgenommen worden.
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Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese manuelle Verpackungsweise
durch eine mechanische zu ersetzen, wobei das Ausstülpen des Behälteroberteiles
weder zur Beschcdigung der verpackten Ware
noch der Behälterteile
fUhren darf. Obendrein entsteht beim mechanischen Verpacken des Problem, daß auch
dann keine Störung der Anlage bzw. Beeinträchtigung der Ware stattfinden darf, wenn
in das Behölterunterteil zu wenig oder zuviel Ware eingefüllt worden ist.
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Ausgehend vom eingangs erwähnten vorbekannten manuellen Verfahren
besteht das Wesen der Erfindung darin, daß alle Seitenwände des in einer Zentrierstellung
befindlichen Behälterunterteiles mittels Gleitkörpern nach innen gegen die Ware
bis auf ein die lichte Weite des Behälteroberteiles unterschreitendes Maß verbogen
werden und das Behälteroberteil in dieser Stellung auf das Behälterunterteil gestülpt
wird, wobei die Seitenwände des Behälteroberteiles zwischen die ausweichföhigen
Gleitkörper und die Außenfläche der Seitenwände des Behälterunterteiles bis zu einer
Stelle geführt werden, die in Distanz zur endgültigen Schließstellung sich befindet.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also zunächst das Ausbauchen der Seitenwände,
das beim Einfüllen der Ware in das Behälterunterteil entstanden ist, vorübergehend
beseitigt, indem die Gleitkörper die Seitenwände nach innen gegen die Ware drücken.
Wenn sich Behälteroberteil und Behälterunterteil zueinander in einer genau zentrierten
Lage befinden, dann kommt es nun darauf an, daß das Behälteroberteil nur soweit
abwärts bewegt wird, daß noch eine gewisse einstellbare Distanz zwischen der Füllung
des Behälterunterteiles und dem Deckel des Behälteroberteiles vorhanden ist. Es
wird hierbei ver-
mieden, das Behülteroberteil ganz auf das Behülterunterteil
aufzusetzen und zwar deswegen, um bei einer eventuellen ÜberfUllung des Behälterunterteiles
keine Beschädigungen der Ware herbeizuführen. Man kann demnach den erfindungsgemöß
verschlossenen Behalter aus der Schließ- und Zentrierstation dieser Vorrichtung
herausführen, um dann durch leichten Druck das Behälteroberteil in die durch den
Füllstand der Ware gegebene endgültige Schließstellung zu bringen. Dies kann manuell
oder mechanisch erfolgen.
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Je nach Weiterverarbeitung der Behälter kann auf das Zusammendrücken
auch verzichtet werden. Dies ist beispielsweise dann ermöglicht, wenn die Behälter
manuell oder mechanisch auf Paletten gestapelt werden. Durch das Gewicht der aufeinander
gestapelten Behälter werden diese ohnehin in ihre endgültige Schließstellung zusammengedrückt.
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Selbstverstündlich sind cie Behälter so gestaltet, daß sie die Ware
schützen, aber auch den erforderlichen Luftzutritt zur Ware ermöglichen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemüßen Verfahrens besteht
darin, daß sämtliche Gleitkörper in einer der Aufstülpbewegung des Behälteroberteiles
vorauseilenden und gleichgerichteten Bewegung gegen die Außenflächen des Behälterunterteiles
geführt werden. Damit wird der Vorteil erzielt, daß nur der obere Rand der Seitenwände
des Behälterunterteiles eingebaucht werden müssen und daß dadurch die abgefüllte
Ware insbesondere dann, wenn
sie das Behälterunterteil nicht ausfüllt,
nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt wird. Wesentlich ist, daß die Seitenwändde
des Behälteroberteiles ein anschlagfreies Aufgleiten auf das Behälterunterteil ausführen
können.
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Es versteht sich von selbst, daß das erfindungsgemüße Verfahren in
unterschiedlicher Weise konstruktiv gelöst werden kann. Eine vorteilhafte Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens besteht im Sinne der Erfindung darin, daß oberhalb
einer Zentrierstation für das gefüllte Behälterunterteil eine Zentrier- und Verschiebestation
für das Behälteroberteil und dazwischen eine die Gleitkörper aufweisende, beweglich
ausgebildete Verformungsanordnung vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise besteht die
Verformungsanordnung aus einem vertikal beweglich geführten Rahmen, dessen lichte
Weite größer als die Grundfläche des Behälterunterteiles ist, wobei am Rahmen schwenkbar
gelagerte und einseitig federnd ausweichföhige Rollen als Gleitkörper vorgesehen
sind, die in der anderen Schwenkrichtung durch Anschläge blockiert sind.
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Um einen einwandfreien Abtransport der verschlossenen Behälter zu
gewährleisten empfiehlt es sich, daß der Rahmen bis in eine Ebene höhenverstellbar
ist, deren Abstand von der Auflagefläche für das Behälterunterteil größer als die
Höhe eines Behälters ist, dessen Oberteil mit einer gewissen Distanz zur Füllung
auf das Unterteil gestülpt ist.
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Diese vorerwähnte erfindungsgemäße Anordnung bietet den Vorteil,
daß
die Gleitkörper beim Absenken auf die Seitenwände des Behälterunterteiles unnachgiebig
sind und daher die Verformung der Behälterseitenwände nach innen erzwingen. Wird
hingegen das Behülterobertil zwischen die Seitenwände des Behälterunterteiles und
die Gleitkörper aufgesetzt, dann sollen die Gleitkörper seitlich nach außen federnd
ausweichen können, um dem Aufschiebevorgang der Seitenwünde des Behölteroberteiles
keinen W großen Widerstand entgegenzusetzen.
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Gegenstand der Erfindung sind auch die Merkmale der Unteransprüche
6 bis 10; deren Vorteile der Figurenbeschreibung zu entnehmen ist.
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Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch und beispielsweise
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: einen Querschnitt durch ein nur zum Teil gefulltes
Behalterunterteil Fig. 2: einen Querschnitt durch ein an sich überfülltes Behälterunterteil
Fig. 3: eine Draufsicht auf ein Behälterunterteil mit eingebogenen Seitenwänden,
Fig. 4: einen Querschnitt durch das Behälterunterteil entsprechend der Linie IV
-IV gem. Fig. 3,
Fig. 5: einen Querschnitt durch einen Behälter
gem. Fig. 4 mit aufgestülptem Behälteroberteil, Fig. 6: eine Vorderansicht (teils
im Schnitt) einer maschinellen Zudeckelvorrichtung, Fig. 7: eine Seitenansicht der
Vorrichtung gem. Fig. 6 und Fig. 8: einen Vertikalschnitt durch einen mit Gleitkörpern
versehenen Rahmen.
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Die Ausführungen zu den Figuren 1 bis 5 dienen im wesentlichen zur
Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit 1 ist ein Behälter aus unsteifem
Material, beispielsweise Karton, bezeichnet, dessen Behälterunterteil 2 zum Behälteroberteil
3 maßlich so abgestimmt ist, daß das Behälteroberteil 3 normalerweise von obenher
über das Behälterunterteil 2 gestülpt werden kann. Zwischen den Seitenwänden beider
Behälterteile 2, 3 ist dabei nur das übliche Spiel vorhanden. Wenn nun aber das
Behälterunterteil 2 mit Ware 4, beispielsweise Obst, Gemüse, Südfrüchte und dgl.,
gefüllt ist, dann erftihren die Seitenwände 6 des Behälterunterteiles 2 eikann ne
Ausbauchung 5, die möglicherweise so groß sein, daß das Behälteroberteil 3 nicht
mehr auf das Behälterunterteil 2 gestülpt werden kann.
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Eine andere Problematik ergibt sich aus Fig. 2. Dort ist davon ausgegangen,
daß das Behälterunterteil 2 mit einer zu großen Menge an Ware 4 gefüllt ist, so
daß die Füllhöhe 8 über den oberen Rand des Behälterunterteiles 2 hinausragt. In
Fig. 1 ist die obere
Fullhohe 7 unterhalb dieses oberen Randes
des unteren Behülterteiles 2 angenommen. Wenn nun das Behälterunterteil 2 z.B durch
Verlagerung der FUllmenge ausgebaucht ist, was bei maschinellem Einpacken der erwähnten
Waren durchaus eintreten kann, dann würde das schnelle maschinelle Ausstülpen des
Behülteroberteiles 3 bis in seine theoretische Schließstellung dazu fUhren, daß
die Ware 4 zusammengestaucht und beschädigt wird. Würde hingegen auf die Behalterfüllung
nur ein leichter Druck, z. B. beim Stapeln, einwirken, wäre die Möglichkeit gegeben,
daß sich die Füllung gleichmäßig verteilt.
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Ausgehend von diesen Problemen sind in den Figuren 3 - 5 die einzelnen
Verfahrensschritte wie folgt dargestellt: Das in Fig. 3 in der Draufsicht gezeigte
Behälterunterteil 2 wird an seinen Seitenwänden 6 von außen her von Gleitkörpern
10 nach innen eingebaucht, wodurch die in Fig. 3 gezeigte, etwas unnatürliche Stellung
entsteht In der Praxis erreicht man dies dadurch, den daMdie Behälterseitenwänden
6 zugekehrten Mantelflächen oder Gleitflächen der Gleitkörper 10 paarweise einen
etwas geringeren Abstand voneinander besitzen als die Abstände der zugeordnetet
Außenflächen der Seitenwände 6 bei unbelastetem Behälter. Wenn man davon ausgeht,
daß ein Behälteroberteil 3 in seiner Innenkontur ungefähr der Außenkontur des Behülterunterteiles
2 entspricht, wobei zwischen beiden Behälterteilen etwas Spiel berücksichtigt wird,
dann würde bei der Stellung gem. Fig. 3 nur die Distanz der Ecken
des
Behälterunterteiles 2 voneinander ungefähr der Innendistanz der zugeordneten Ecken
des Behälteroberteiles 3 entsprechen.
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Wie aus Fig. 4 hervorgeht, hat das Andrücken der Gleitkörper 10 den
Zweck, die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausbauchung 5 gar nicht erst entstehen
zu lassen oder rückgängig zu machen und die Behälterseitenwände 6 sogar etwas nach
innen zu verformen, so daß am oberen Rand Einbiegungen 9 entstehen. Aus diesem Grunde
sind die Gleitkörper 10 auch vorzugsweise nur im oberen Bereich des Behälterunterteiles
2 angeordnet. Es ist in Fig. 4 ferner symbolisch dargestellt, daß die Gleitkörper
10 als Rollen bzw. Walzen ausgebildet sind, die drehbar an Schwenkkörpern 11 gelagert
sind, die ihrerseits mittels Federn 12 belastet sind, wobei die Federn bestrebt
sind, die Gleitkörper 10 gegen die Seitenwunde 6 zu drücken.
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Die Anordnung der Fig. 4 zeigt aber auch, daß dann, wenn ein Behälteroberteil
3 von oben her auf das Behälterunterteil 2 gestülpt wird, die Seitenwände 13 des
Behälteroberteiles 3 in den Spalt zwischen die Gleitkörper 10 und die Seitenwände
6 des Behälterunterteiles 2 gelangen. Zufolge der federnden Andrückung 11, T2 werden
die Gleitkörper 10 beim Aufstülpvorgang des Behälteroberteiles 3 nach außen ausweichen.
Figur 5 zeigt nun, daß das Behälteroberteil 3 mit dem unteren Rand seiner Seitenwände
13 in einer Distanz von der Bodenfläche des Behälterunterteiles 2 entfernt liegt.
Diese Distanz 14 bestimmt den Hub einer mechanischen Vorrichtung, welche den Stülpvorgang
des Behälteroberteiles 3 herbeiführt. Es wird dadurch sichergestellt, daß zwischen
dem Deckelteil
des Behalteroberteiles 3 und der Füllhöhe 8 der
Ware 4 eine lichte Weite 15 gewahrt bleibt, die einerseits verhindert, daß beim
AufstUlpvorgang die Ware 4 zusammengepreßt wird und die andererseits einen festen
Sitz des Behälteroberteiles 3 auf dem Behälterunterteil 2 trotz der Distanz 14 vermittelt.
Der in Fig. 5 dargestellte Behälter wird aus der erfindungsgemüßen Vorrichtung mechanisch
herausgeführt, wobei durch leichtes Aufdrücken am Behülteroberteil 3 die Distanz
15 ausgeglichen werden kann. In den Beispielen der Figuren 6 - 8 ist nun eine konstruktive
Verpackungs- bzw. Zudeckelvorrichtung schematisch dargestellt, die jedoch nur eine
von mehreren Möglichkeiten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart.
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Die Fig. 6 zeigt zunächst zur Orientxrung eine Zentrierstation 25,
in welcher das Behülterunterteil 2 in einer zentrierten Lage gehalten wird. Über
dieser Zentrierstation 25 befindet sich eine Zentrier- und Verschiebestation 26,
welche die Aufgabe hat, das Behciteroberteil 3 zu führen und über das Behälterunterteil
2 zu stülpen, indem die Verschiebestation 26 beim Ausführungsbeispiel eine rein
vertikale Bewegung ausführt. Zwischen beiden Stationen 25, 26 befindet sich eine
Verformungsanordnung 27, welche die in den Figuren 3 - 5 dargestellten Gleitkörper
10 enthält. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist davon ausgegangen, daß diese
Verformungsanordnung 27 aus einem Rahmen 28 bestehtt der das Behälterunterteil 2
umgreift und die Gleitkörper 10 aufweist. Dieser Rahmen 28 ist vertikal beweglich
geführt und angetrieben und eilt
der in gleicher Richtung sich
erstreckenden Bewegung der Verschiebestation 26 voraus.
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Es wird bei den Figuren 6 und 7 davon ausgegangen, daß eine Viel;-zahl
von Behülterunterteilen 2 in mehr oder weniger gefülltem Zustand Stoß an Stoß der
erfindungsgemäßen Anordnung zugeführt werden. Wie bei solchen Anlagen üblich, werden
daraufhin die Behälterunterteile 2 vereinzelt, indem aufgrund einer bekannten Steuerung
nur das jeweils vorderste Behälterunterteil weiterbewegt und die nachfolgenden Behälterunterteile
durch Anschläge oder dgl gestoppt werden. Diese Weiterbewegung des vorderen Behälterunterteiles
2 wird beim Beispiel der Fig. 1 durch einen umlaufenden Förderer 16 vorgenommen,
der - wie Fig. 7zeigt - aus einer Vielzahl von Platten 17 besteht, die untereinander
durch Gelenke 18 verbunden und über Umlenkrollen 19, 20 geführt sind. Es entsteht
dadurch eine Art Raupenfifderer mit glatter Oberfläche.
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Wenn nämlich das auf dieser Oberfläche geförderte Behälterunterteil
2 gegen einen Anschlag 24 gem. Fig. 6 stößt, dann soll das Behälterunterteil 2 bei
weiter umlaufendem Förderer 16 ohne Risiko, also mit verminderter Reibung, stillstehen
können.
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Auf dem Förderer 16 sind die Behülterunterteile 2 seitlich durch Führungsleisten
22 begrenzt, die genau auf die Breite der Behälterunterteile 2 eingestellt sind.
Es versteht sich von selbst, daß diese Führungsleisten 22 seitlich auf unterschiedliche
Breiten
von Behältern einstellbar sind. Durch diese FUhrungsleisten
22, den Anschlag 24 und die Fördereinrichtung bzw. Reibung des Förderers 16 ergibt
sich die genaue Zentrierstation 25 für die Beunter hältenteile. Dieser Zentrierstation
25 müssen mit konstruktiven Mitteln die anderen Zentrier- und Verschiebestationen
26 sowie Verformungsanordnung 27 angepaßt sein.
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Wie bereits vorstehend erwähnt, umgreift der Rahmen 28 der Verformungsanordnung
27 das Behälterunterteil 2 Wie dies außerdem aus Fig. 8 hervorgeht, sollen die Gleitkörper
10 an der Innenseite des Rahmens 28 vorstehen und beim vertikalen Bewegen des Rahmens
28 so auf die Seitenwände 6 des Behälterunterteiles einwirken, daß eine Einbauchung
gem. Fig. 3 und 4 entsteht. Konstruktiv weist der Rahmen 28 an zwei gegenüberliegenden
Seiten Ansätze 29 auf, an denen Führungsstangen 30 befestigt sind, die ihrerseits
in Lagern 31 bewegbar geführt sind. Diese Lager 31 sind ortsfest mit einem Maschinengestell
33 verbunden. An diesem Maschinengestell 33 stützen sich Hubmotore 32 , z. B. Luftzylinder
oder sonstige Hubeinrichtunofen, ab, die auf die Ansätze 29 einwirken und die vertikale
Hubbewegung des Rahmens 28 herbeiführen.
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Im Gestell 33 ist ein horizontaler Zuführkanal 34 für die Behülteroberteile
3 vorgesehen, der sich selbstverständlich in nicht unerheblicher Höhe oberhalb des
Förderers 16 befindet. Außerdem empfiehlt es sich, die Zuführung der Behälteroberteile
3 im rechten Winkel zur Zuführung der Behülterunterteile 2 anzuordnen.
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Der Zuführkanal 34 endet in einem vertikalen Schacht 35, der zunächst
von federnden Bodenleisten 36 begrenzt ist, die sich entlang des Zuführkanals 34
im Bereiche des Schachtes 35 erstrecken.
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Dadurch wird sichergestellt, daß ein Behälteroberteil 3 kowekt in
die Zentrier- und Verschiebestation 26 eingeführt werden kann, die genau oberhalb
der Zentrierstation 25 für das Beholterunterteil 2 liegt. Man kann nun mit einem
Abdruckschild 37, der von einem Hubmotor 40, z. B. Luftzylinder oder dgl., angetrieben
wird, das Behälteroberteil 3 durch den Schacht 35 vertikal nach unten abdrücken,
wobei die Federkraft der Bodenleisten 36 überwunden wird.
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Um bei dieser Vertikalbewegung eine korrekte Führung für das Behälteroberteil
3 zu gewährleisten, können zusstzliche Leitbleche 44 (Fig. 6) vorgesehen sein. Das
Abdruckschild 37 besteht aus einem horizontalen Schenkel 38 und einem vertikalen
Schenkel 39, dessen Höhe so bemessen ist, daß der vertikale Schenkel in der tiefsten
Stellung des Abdruckschildes 37 noch den Auslauf des horizontalen Zuführkanals 34
sperrt. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß das nächstfolgende Behälteroberteil
3 schon in den Bereich des Schachtes gelangt, wenn sich das Abdruckschild 37 noch
nicht in oberster Stellung befindet.
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Im Beispiel der Figur 8 ist in vergrößertem Querschnitt der Rahmen
28 mit den daran schwenkbar angeordneten Gleitkörpern 10 im Verhältnis zu den Seitenwänden
6 des Behälterunterteiles 2 dargestellt.
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Bei diesem Beispiel sind die Gleitkörper 10 in Lagerkörpern 42 schwenkbar
gelagert, die unter der Wirkung von Torsionsfedern 43
stehen und
um die Schwenkachse 45 beweglich sind. Die Bewegung des Lagerkörpers 42 im Gegenuhrzeigersinn
wird durch einen Anschlag 41 am Rahmen 28 gehindert. Infolgedessen wird der Gleitkörper
10 beim Abwärtsbewegen des Rahmens 28 und beim Auftreffen auf die Seitenwände 6
des Behülerunterteiles 2 nicht ausweichen können. Wenn aber bei einer in Fig. 4
gezeigten Stellung die Seitenwand 13 des Behälteroberteiles abwärts bewegt wird,
dann drUckt diese so auf den Gleitkörper 10, daß dieser im Uhrzeigersinn um das
Schwenklager 45 gegen die Wirkung der Feder 43 seitlich verschwenken kann und damit
den Platz freigibt, der erforderlich ist, daß die Seitenwand 13 des Behülteroberteiles
3 an der Außen flächeper Seitenwand 6 des Behälterunterteiles 2 zur Anlage kommen
kann.
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Die vertikal bewegliche Anordnung der Gleitkörper 10 in Verbindung
mit dem Rahmen 28 hat den Vorteil, daß die Zu- und Abführung der Behülterunterteile
2 ungehindert stattfinden kann, weil die Verformung der Behälterseitenwände 6 von
oben her erfolgt.
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Will man diese Konstruktion nicht verwenden, dann bietet sich an,
Gleitkörper 10 rings um die Zentrierstation 25 anzuordnen und durch andere Mittel
als durch den Rahmen 28 zu steuern. Es wird dann der gleiche Zweck erfüllt, indem
die Gleitkörper zunächst au ß er Wirkungsbereich gebracht werden müssen, um das
Behälterunterteil 2 in die Zentrierstation 25 einzuf ühren. Daraufhin können die
Gleitkörper 10 in die Einbauchstellung gem. Fig. 3 gebracht werden, um
das
AufstUlpen des Behälteroberteiles 3 zu ermöglichen. Um das Abführen des Behälters
1 zu ermöglichen, müßten dann allerdings die Gleitkörper 10 wieder außer Wirkungsstellung
gebracht werden. Demgemäß ist eine seitliche und gegebenenfalls nach oben erfolgende
Andrück- und Abdrückbevegung der Gleitkörper 10 als Ausführungsvariante zum erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel durchaus praktikabel.
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Stückliste 1 Behalter 2 Behälterunterteil 3 Behälteroberteil 4 Ware
(Obst) 5 Ausbauchung 6 Seitenwand 7 geringe Füllhöhe 8 zu große Fülihöhe 9 Einbiegung
10 Gleitkörper 11 Schwenkkörper Feder 13 Seitenwand Oberteil 14 Abstand (Distanz)
15 lichte Weite 16 Förderer 17 Platte 18 Gelenk 19 Umlenkrolle 20 Umlenkrolle 21
Gestell 22 Führungsleiste 23 Stellbolzen 24 Anschlag 25 Zentrierstation 26 Zentrier-
und Verschiebestation 27 Verformungsanordnung 28 Rahmen 29 Ansatz 30 Führungsstange
31 Lager 32 Hubmotor 33 Gestell 34 horizontaler Zuführkanal 35 Schacht 36 federnde
Bodenleiste 37 Abdruckschild 38 horizontaler Schenkel 39 vertikaler Schenkel 40
Hubmotor 41 Anschlag 42 Lagerkörper 43 Feder 44 Gleitblech 45 Schwenkachse