DE3417154C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum fortlaufenden Verpacken von Massen­ artikeln, insbesondere Flaschen, Kartons der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Eine solche Maschine ist aus der EP-OS 1 17 974 bekannt und weist mindestens einen gesteuerten, pneumatischen Saugkopf für die Erfassung des Bodenteils eines flachen, einschichtigen, das Bodenteil und zwei von diesem an gegen­ überliegenden Rändern abragende Seitenteil aufweisenden Zuschnittes, eine Schwenkeinrichtung für die Hin- und Herbewegung des Saugkopfes mit dem Zu­ schnitt von einem Zuschnitt-Lager zu einer Überschiebestation sowie eine Vorrichtung zum Falten des Zuschnittes um die aufgeschobenen Massenartikel auf.

Bei der bekannten Maschine ist eine stationäre Begrenzung zum Hochfalten des Seitenteils vorgesehen, d. h. bei einer eventuellen Änderung von Form und/oder Größe des Zuschnittes muß auch diese Begrenzung verstellt werden. Dies ist jedoch für viele Anwendungsfälle unpraktisch.

Aus dem DE-GM 19 34 933 ist eine Entnahmevorrichtung für Kartonhüllen oder allgemeiner Kartonzuschnitte bekannt, wie sie bspw. bei einer solchen Ma­ schine zum fortlaufenden Verpacken von Massenartikeln in Kartons eingesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum fortlaufenden Verpacken von Massenartikeln, insbesondere Flaschen, in Kartons der angegebenen Gattung zu schaffen, mit der auch Zuschnitte unterschiedlicher Größe problemlos und rasch während der Schwenkbewegung des Saugkopfes ge­ faltet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen darauf, daß die Faltein­ richtung mit dem Träger für den Saugkopf verschwenkt und damit während die­ ser Schwenkbewegung das Seitenteil hochgefaltet wird, ohne daß hierfür be­ stimmte räumliche Lagen von Falteinrichtung bzw. Begrenzung erforderlich sind.

Außerdem erfolgt die Faltung im wesentlichen während der Umsetzbewegung des Zuschnittes von dem Zuschnitt-Lager zu der Überschiebestation, so daß keine zusätzliche Zeitspanne für einen dieser beiden Arbeitsgänge erforderlich ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schwenkbewegung des Schwenk­ gliedes und die Umsetzbewegung des Parallelogrammgetriebes von dem Zu­ schnitt-Lager auf die Überschiebestation so aufeinander abgestimmt, daß die Schwenkbewegung vorzugsweise beim Aufsetzen des Zuschnittes auf die Über­ schiebestation beendet ist. Dies gewährleistet geringe Taktzeiten.

Der an das Parallelogrammgetriebe bzw. das Schwenkglied angelenkte Schwenk­ antrieb besteht aus pneumatischen Linearmotoren, insbesondere Kolben-Zylin­ der-Anordnungen, da diese einen einfachen Aufbau haben, nicht zu Ver­ schmutzungen der Maschine führen können und sich schließlich genauer mit ge­ ringem Aufwand steuern lassen.

Soll das Schwenkglied seine Schwenkbewegungen genau um die Faltlinie zwi­ schen Bodenteil und Seitenteil als Schwenkachse ausführen, so wird das Schwenkglied nach einer bevorzugten Ausführungsform auf einer Kreisbogen­ führung gelagert, deren Achse mit der Faltlinie zwischen dem Bodenteil und dem Seitenteil zusammenfällt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Be­ zugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung den Grundaufbau einer Maschine zum fortlaufenden Verpacken von Massenartikeln, insbesondere Flaschen, in Kartons mit den prinzipiellen Abläufen für das Auffalten des Kartons, das Füllen des Kartons mit Flaschen und die Verschiebung des Kartons auf einem Arbeitstisch von der Über­ nahmestation zu einer zweiten Station und von dort zu einer dritten Station, von der die Kartons jeweils abgefördert werden können,

Fig. 2 eine Ansicht auf den von dem Parallelogrammgetriebe getragenen Träger mit der Schwenkeinrichtung für den als erstes aufzurich­ tenden Seitenteil gemäß der Darstellung in Fig. 1 in der Richtung entgegengesetzt zum Pfeil A gesehen,

Fig. 3 eine Ansicht von links auf die Darstellung nach Fig. 2, die auch der Ansicht von links auf die Darstellung nach Fig. 1 entspricht, und

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch den Arbeitstisch und den darunter befindlichen Rahmen mit den nach oben ragenden Fingern, wobei die Darstellungsebene einer zur Zeichenebene von Fig. 1 pa­ rallelen Vertikalebene, die den Pfeil B enthält, entspricht.

In Fig. 1 ist ein Stapel 1 von Zuschnitten 2 dargestellt, der in hier nicht näher interessierender Weise stets so gehalten wird, daß sich der oberste Zuschnitt immer etwa auf der gleichen Höhe befindet.

Damit auf dem Stapel das Auffalten des Seitenteiles 3 mit dem zu­ gehörigen Deckelteil 4 des obersten Kartonzuschnittes 2 erfolgen kann, ist der in Fig. 2 und 3 gezeigte Mechanismus vorgesehen, welcher nicht nur den Auffaltvorgang der Teile 3 und 4 durch eine Schwenkbewegung gemäß dem strichpunktierten Pfeil C bewirkt, sondern darüber hinaus auch den Trans­ port des jeweils obersten Zuschnittes 2 längs der strichpunktiert ange­ deuteten Bewegungsrichtung D.

Zu diesem Zweck ist parallel zur Ebene des über dem Stapel gestrichelt be­ reits voll aufgerichteten Seitenteils 3 mit Deckel-Teil 4 ein Parallelo­ grammgetriebe vorgesehen, welches zwei von einem entsprechenden Maschinen­ teil nach oben ragende, gleich lange Lenker 5 aufweist, die oben (siehe Fig. 3) durch einen kurzen Lenker verbunden sind, der durch einen Träger 6 ge­ bildet wird. In der in Fig. 3 rechts gestrichelt gezeigten Position be­ findet sich der Träger 6 über dem Zuschnittstapel 1. In der links gezeigten Position hat der Träger 6 den Zuschnitt 2 mit bereits aufgerichtetem Sei­ tenwandteil 3, 4 über die Überschiebestation 40 gebracht.

Der Träger 6, der mittels des Parallelogrammgetriebes mit den Lenkern 6 nur unter Beibehaltung seiner horizontalen Lage bewegt werden kann, trägt an der Unterseite zwei Saugköpfe 9, welche jeweils den obersten Zuschnitt 2 im Be­ reich von dessen Bodenteil 7 und von dessen Seitenteil 8 erfassen, wenn sie durch Unterdruck beaufschlagt werden.

Vom Träger 6 ragt eine halbkreisförmige Führung 12 ab, auf welcher ein Schwenkglied 13 mittels dreier Rollen über einem Winkelweg von 90° hin- und herbewegt werden kann, und zwar zwischen der in Fig. 1 voll ausgezogenen Stellung und der in Fig. 1 gestrichelt gezeigten Stellung.

Wie ersichtlich, fällt hierbei die Achse der Schwenkbewegung des Schwenk­ gliedes 13 mit der Faltlinie zwischen dem Bodenteil 7 des bereits von den Saugköpfen 9 ergriffenen obersten Zuschnitts 2 auf dem Seitenteil 3 dieses Zuschnitts zusammen. Während der Träger 6 auf den oben auf dem Stapel 1 lie­ genden Zuschnitt 2 abgesenkt wird, wird das Schwenkglied 13 in die in Fig. 2 gestrichelte Position gefahren, so daß es in dieser Position die Teile 3 und 4 des Zuschnitts mittels seiner Saugköpfe 16 erfassen kann. Auch diese Saug­ köpfe können durch Unterdruck beaufschlagt werden, so daß der Zeitpunkt des Erfassens und Loslassens durch entsprechende Beaufschlagung der Saugköpfe mit Vakuum bzw. Luft genau gesteuert werden kann. Für die Durchführung der Schwenkbewegung des Schwenkgliedes 13 ist ein Pneumatikmotor 18 vorgesehen, dessen Kolben über eine Stange an das Schwenkglied 13 angelenkt ist. Das dem Schwenkglied 13 abgewandte Ende des Zylinders des Pneumatikmotors ist gelen­ kig mit dem Träger 6 verbunden, so daß die beim Wandern des Schwenkgliedes 13 auf der Kreisbogenführung 12 erforderliche Bewegung der Anlenkung der Kolbenstange des Pneumatikmotors 18 möglich wird.

Die Maschine besitzt ferner (Fig. 1) einen Arbeitstisch 30, der in seiner Längsrichtung von zwei Schlitzen 34 durchsetzt ist, durch welche Transport- und Faltfinger 35 eines Rahmens 36 nach oben in den Bereich der auf dem Tisch befindlichen, noch unfertigen, mit nicht gezeigten Flaschen gefüllten Kartons bewegt werden können.

Man erkennt, daß der Überschiebestation 40, einer zweiten oder Kopf-Station 41 und einer dritten Station 42, von der aus der fertige Karton dann ab­ gefördert werden kann, die Kartons bei nach oben bewegten Fingern 35 des Rahmens 36 jeweils von einem Paar von Doppelfingern bewegt werden. Ledig­ lich zum Überschieben des in der zweiten oder Kopf-Station 41 befindlichen Kartons in die dritte Station 42 ist nur ein einziges Fingerpaar vorge­ sehen, da hier eine genaue Führung nicht mehr erforderlich ist.

Zum Bewegen des Rahmens 36 mit den Fingern 35, dient eine um vier an den Ecken eines liegenden Rechtecks angeordnete Rollen laufende Kette 45 (siehe Fig. 4). An die Kette ist eine Traverse 46 bei 47 angelenkt, welche zwei Vertikalsäulen 48 trägt. Die Vertikalsäulen 48 sind starr mit dem Rahmen 36 verbunden und laufen durch Vertikalbohrungen eines Gleitsteines 50 mit zwei Ho­ rizontalbohrungen, durch die zwei Führungsstangen 44 parallel zur Ebene 30 des Tisches verlaufen. Auf diese Weise ist eine eindeutige Bewegung und Füh­ rung des Rahmens 36 mit den Fingern 35 möglich.

Nachfolgend wird die Funktionsweise dieser Vorrichtung erläutert.

Die Kartons und Zuschnitte mögen in der in Fig. 1 dargestellten Lage sein, in welcher der Zuschnitt 2 a gerade auf die Überschiebestation aufgelegt wurde. Nun wird mittels des Parallelogrammgetriebes mit den Lenkern 5 der Träger 6 zurück über den Zuschnittstapel 1 bewegt, so daß er sich in seiner in Fig. 2 teils ausgezogenen, teils gestrichelten Lage mit allen Saugköpfen 9 und 16 auf den obersten Zuschnitt 2 legen kann. Hier erfassen nun die jetzt an Un­ terdruck angeschlossenen Saugköpfe die Teile 7 und 8 des oberen Zuschnit­ tes. Nun wird sowohl die Schwenkbewegung des Parallelogrammgetriebes mit den Lenkern aus dem in Fig. 3 gestrichelt gezeigten Zustand als auch die Schwenkbewegung des Schwenkgliedes 13 aus dem in Fig. 2 gestrichelt gezeig­ ten Zustand in den voll ausgezogenen Zustand ausgeführt. Der Beginn des Ver­ schiebens des Schwenkgliedes 13 sollte allerdings kurz vor dem Beginn des Verschiebens des Parallelogrammgetriebes liegen, damit der oberste Zuschnitt noch abgestützt ist, wenn er um die Faltlinie zwischen den Teilen 7 und 3 geknickt wird.

Bis nun das Parallelogrammgetriebe mit den Lenkern 5 den Zuschnitt auf die Überschiebestation 40 legen kann, muß diese natürlich geräumt sein. Daher wurde bereits während des Zurückführens des Trägers 6 in die Position über dem Zuschnittstapel der Rahmen 36 mit den Fingern 35 derart angehoben, daß die äußersten linken Finger der Überschiebestation das Seitenteil 8 a es dort befindlichen Zuschnittes 2 a nach oben klappen. Gleichzeitig wurde über eine Zuführbahn 75 eine ausgerichtete Gruppe von Flaschen mittels eines nichtge­ zeigten Stempels über das Bodenteil 7 a geschoben. Beide Vorgänge enden etwa gleichzeitig. Nun kann der Rahmen 36 nach rechts bewegt werden, so daß der auf der Kopfstation befindliche Karton in die Station 42 und der in letz­ terer befindliche Karton weiter abgefördert werden. Gleichzeitig bewegt der Rahmen 36 mit den Fingern 35 den in der Überschiebestation 40 nun zum Teil geschlossenen Karton in die zweite oder Kopf-Station 41. Während des Schie­ bens des Kartons von der Überschiebestation 40 in die Kopfstation 41 werden die an den Seitenteilen 3 und 7 befindlichen Stirnteile des Kartons mit üblichen und bekannten Methoden in die am Karton in der Kopfstation 41 er­ sichtliche Lage gebracht. Das gilt allerdings nur für die unteren Stirn­ teile. Die oberen Stirnteile werden erst nach dem Anklappen des Kopfteils in bekannter Weise mittels eines von oben herab gesenkten Rahmens ebenfalls nach unten umgeklappt.

Vor diesen Klappbewegungen wurde jeweils an die entsprechenden Stellen des Zuschnittes Heißleim oder Hot-Melt Kleber aufgebracht, so daß der Karton einwandfrei verklebt wird, wenn die entsprechenden Teile gegen die entspre­ chenden anderen Wandteile angeklappt werden. In diesem Zusammenhang ist noch zu bemerken, daß vor dem Waagerechtlegen des Deckelteils 4 selbstverständ­ lich die Deckellasche 19 ebenfalls waagerecht gelegt wurde.

Die für die jeweiligen Falt- und Transportbewegungen erforderlichen Bewe­ gungen des Rahmens 36 mit den Fingern 35 wird mittels der Kette 45 bewirkt. Zum Nachobenfahren des Rahmens mit den Fingern wandert der Anlenkpunkt 47 des Rahmens 36 auf dem in Fig. 4 linken Vertikaltrum der Kette 45 nach oben, um sich dann um ein Maß, welches dem Abstand der beiden Achsen der oberen Kettenräder voneinander entspricht, nach rechts zu bewegen, wo der Rahmen wieder abgesenkt und zurückgeführt wird, so daß er in der Station 40 den neuen Kartonzuschnitt während des Überschiebens der Flaschen weiter aufhal­ ten kann; gleichzeitig wird der Karton in der Kopfstation 41 erfaßt; das äußerste rechte Fingerpaar legt sich gegen die linke Seite des Kartons in der dritten Station 42. Wandert nun der Rahmen mit den Fingern wieder nach rechts, so wiederholt sich dies Spiel und so fort.

Es versteht sich, daß die verschiedenen Arbeitsgänge der Maschine genau synchronisiert sind. Dies erfolgt am einfachsten dadurch, daß die Falt­ finger und Klappen und dergleichen, welche auf die Kartons auf dem Tisch 30 einwirken, mit der Bewegung des Rahmens 36 mechanisch synchronisiert sind. Außerdem ist mit der Bewegung dieses Rahmens 36 der vorzugsweise mittels eines Druckluftkolbens bewirkte Hub des Parallelogrammgetriebes mit den Lenkern 5 synchronisiert.

Claims (6)

1. Maschine zum fortlaufenden Verpacken von Massenartikeln, insbesondere Flaschen, in Kartons,

• a) mit mindestens einem gesteuerten, pneumatischen Saugkopf für die Er­ fassung des Bodenteils eines flachen, einschichtigen, das Bodenteil und zwei von diesem an gegenüberliegenden Rändern abragende Seiten­ teile aufweisenden Zuschnittes,
• b) mit einer Schwenkeinrichtung für die Hin- und Herbewegung des Saug­ kopfes mit dem Zuschnitt von einem Zuschnitt-Lager zu einer Über­ schiebestation, und
• c) mit einer Vorrichtung zum Falten des Zuschnittes um die aufgescho­ benen Massenartikel,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• d) der bzw. jeder Saugkopf (9) sitzt an einem Träger (6), der den oberen Lenker eines Parallelogrammgetriebes (5) bildet; und
• e) der Träger (6) weist eine mit dem Saugkopf (9) verschwenkte Faltein­ richtung (12, 13, 16) auf, die - im wesentlichen während der Umsetz­ bewegung des Zuschnittes (2) von dem Zuschnitt-Lager (1) zu der Überschiebestation (40) - ein Seitenteil (3) des Zuschnittes wenigstens nährerungsweise um die Faltlinie zwischen diesem Seitenteil (3) und dem Bodenteil (7) nach oben faltet.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falteinrichtung ein Schwenkglied (13) aufweist, das wenigstens einen weiteren, pneumatisch gesteuerten Saugkopf (16) für die Erfassung des Seitenteiles (3) des noch flach liegenden Kartonzuschnittes (12) trägt, und daß das Schwenkglied (13) einen Schwenkantrieb (18) für die Ausführung einer Schwenkbewegung um 90° wenigstens näherungsweise um die Faltkante zwischen dem Bodenteil (7) und dem erfaßten Seitenteil (3) besitzt.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbe­ wegung des Schwenkgliedes (13) und die Umsetzbewegung des Parallelogramm­ getriebes (5) von dem Zuschnittlager (1) auf die Überschiebestation (40) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Schwenkbewegung vorzugsweise beim Auf­ setzen des Zuschnittes (2 a) auf die Überschiebestation (40) beendet ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an das Parallelogrammgetriebe (5) bzw. das Schwenkglied (13) angelenkte Schwenkantrieb (18) aus pneumatischen Linearmotoren, insbesondere Kolben- Zylinder-Anordnungen, besteht.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkglied (13) auf einer Kreisbogenführung (12) gelagert ist, deren Achse mit der Faltlinie zwischen dem Bodenteil (7) und dem Seitenteil (3) zusammenfällt.