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Die Verwendung von Haltesaugern wirft insbesondere dann, wenn die
Faltschachteln nicht neu sind und ihre Außenflächen beschädigt sein können, Probleme
auf, weil die Haltesauger an einer beschädigten oder rauhen Oberfläche nicht haftend
angreifen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die das Auffalten bzw. Entfalten
mit hoher Sicherheit, unabhängig von der Beschaffenheit der Außenflächen der Kartonbehälter,
durchführt.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils des Patentanspruchs 1.
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Bei der offenbarten Kartonfaltstation wird der Kartonbehälter über
die Führungselemente von zwei Faltorganen gestülpt und diese Faltorgane werden auf
der Basis derart verschwenkt, daß der Kartonbehälter entweder aus dem zusammengelegten
Zustand auseinandergefaltet oder aus dem aufgefalteten Zustand zusammengeklappt
wird. Anschließend braucht der Kartonbehälter lediglich von den Führungselementen
abgezogen zu werden. Das Entfalten bzw. Zusammenfalten erfolgt durch Drehung der
Faltorgane relativ zu der Basis selbsttätig.
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Zweckmäßigerweise ist die Basis um eine horizontale Schwenkachse
herum schwenkbar. Dies erleichtert das Aufschieben der Kartonbehälter auf die Führungselemente
bzw. das Entfernen der Kartonbehälter von den Führungselementen. Es ist nicht erforderlich,
die zusammengefalteten Kartonbehälter nach oben hin von den Führungselementen abzuziehen
bzw. sie beim Entfalten von oben her auf die Führungselemente aufzuschieben, sondern
nach dem Zusammenfalten des Kartonbehälters wird die gesamte Faltvorrichtung um
die horizontale Schwenkachse herum geschwenkt, so daß das Ablegen der gefalteten
Kartonbehälter durch horizontales Ausschieben erfolgen kann. Andererseits können
bei einer Entfaltestation die zusammengefalteten Kartonbehälter einzeln auf die
flachliegenden Führungselemente aufgeschoben werden, wobei anschließend die Basis
in den horizontalen Zustand verschwenkt und der Kartonbehälter aufgestellt und durch
Drehung der Faltorgane auseinandergefaltet wird.
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Die Drehachsen der Faltorgane liegen vorzugsweise in einer Ebene,
die parallel und im Abstand zu der Schwenkachse der Basis verläuft. Die Faltorgane,
deren Führungselemente an entgegengesetzten Seitenwänden des Kartonbehälters angreifen,
sind in Richtung dieser Seitenwände gegeneinander versetzt. Die Faltorgane bilden
die Ecken eines (gedachten) Parallelogramms.
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Bei Drehung der Faltorgane wird das Parallelogramm immer flacher.
Da die Faltorgane die Seitenwände des Kartonbehälters mitnehmen, werden diese Seitenwände
- in Draufsicht - parallelogrammartig zusammenge-Faltet oder auseinandergefaltet.
Jede Drehachse ist einem zugehörigen Faltorgan in der Weise zugeordnet, daß das
Faltorgan einen zweiarmigen Hebel mit unterschiedlichen Hebelarmlängen bildet.
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Grundsätzlich funktioniert die Kartonfaltstation bereits dann, wenn
Führungselemente ausschließlich in das Innere des Kartonbehälters eingreifen. In
der Praxis haben die Kartonbehälter aber eine begrenzte Steifigkeit.
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Ferner befinden sich an den Enden der Seitenwände Laschen, mit denen
die Stirnwände verschlossen werden. Diese Laschen müssen bei dem Faltvorgang in
die Ebenen der Seitenwände hinein aufgeklappt sein und es muß verhindert werden,
daß die Laschen sich nach innen oder außen umlegen. Hierzu ist gemäß einer bevorzugten
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß an jedem Faltorgan mindestens ein zusätzliches
starres Führungselement angeordnet ist, das an der Außenseite der betreffenden Seitenwand
des Kartonbehälters angreift. Die Führungselemente haben eine solche Länge, daß
sie auch die Laschen am oberen Ende des Kartonbehälters abstützen, so daß diese
Laschen weder nach außen noch nach innen umklappen können.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist an jedem Faltorgan
ein parallel zu der Basis verlaufender Arm gelagert, der ein zusätzliches Führungselement
trägt, welches an der Außenseite der Seitenwand des Kartonbehälters angreift Die
Arme sind synchron mit der Drehbewegung der Faltorgane und mit entgegengesetzter
Drehrichtung zu den Faltorganen angetrieben. Auf diese Weise erfolgt das Zusammenfalten
des Kartonbehälters nicht nur mit innen angeordneten Führungselementen, sondern
auch mit außen angreifenden Führungselementen, die aktiv gegen jeweils eine der
Seitenwände drücken.
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Auf der Basis kann zwischen den Faltorganen ein Dorn befestigt sein,
der parallel zu den Führungselementen verläuft und an dem ein Mitnehmer für den
zusammengeklappten Kartonbehälter längsverschiebbar geführt ist. Dieser Dorn dient
in Verbindung mit dem bewegbaren Mitnehmer zum Ausschieben des zusammengefalteten
Kartonbehälters bei hochgeschwenkter Basis. Nach dem Zusammenfalten schiebt der
Mitnehmer den gefalteten Kartonbehälter vor sich her, bis dessen rückwärtiges Ende
die Führungselemente verlassen hat. Beim Auffalten von Kartonbehältern ist der Mitnehmer
dagegen als Greifer ausgebildet, der den gefalteten Kartonbehälter zwischen die
Führungselemente zieht, bis das vordere Ende die Basis erreicht hat.
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Beim Zusammenfalten werden die Kartonbehälter mit nach unten herabhängenden
Bodenlaschen der Faltstation zugeführt und in die Faltstation eingefahren und abgeworfen.
Hierbei müssen die Deckellaschen, die den Behälterdeckel verschließen, jedoch nicht
fest miteinander verbunden sind, aufgestoßen werden. An jedem Faltorgan sind zwei
an der Innenseite einer Seitenwand des Kartonbehälters angreifende Führungselemente
vorgesehen, deren obere Enden durch eine Leiste miteinander verbunden sind. Diese
Leiste bewirkt das Aufstoßen der Deckellaschen. Sie hat zweckmäßigerweise einen
Abstand von der Anlenkachse, die die Deckellaschen mit den Seitenwänden verbindet,
um eine hinreichende Hebelwirkung zum Aufstoßen der Deckellaschen auszuüben. Der
Dorn steht nach oben hin über die Führungselemente und Leisten hinaus, so daß seine
Spitze den Vorgang des Aufstoßens der übereinander gefalteten Deckellaschen einleitet.
Das Aufstoßen wird anschließend durch die Leisten und die Führungselemente fortgesetzt.
Die oberen Enden der Leisten sind vorzugsweise abgerundet Der durch die Leisten
auf die Deckellaschen des herabfallenden Kartonbehälters ausgeübte Stoß kann auf
diese Weise nicht zu Beschädigungen der Deckellaschen führen.
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Die Kartonfaltstation eignet sich insbesondere zum Einsatz in Verbindung
mit einer Entleerungsstation.
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Hierzu ist vorgesehen, daß an einem entlang eines Gerüstes verfahrbaren
Wagen Greifer zum Anheben des mit nach unten weisender Öffnung auf einer Entleerungsstation
angeordneten Kartonbehälters vorgesehen sind und daß die Greifer derart gesteuert
sind, daß sie den Kartonbehälter loslassen, wenn dieser eine Position direkt über
der Basis einnimmt. Hierbei wird der Kartonbehälter an der Entleerungsstation dadurch
entladen, daß er nach oben abgezogen wird, wobei das in ihm enthaltene Gut aus der
nach unten gerichteten Öffnung herausfällt. Der Kartonbehälter wird mit noch gefaltetem
Deckel und herabhängenden Bodenlaschen, an dem Wagen herabhängend, zu der Kartonfaltstation
transportiert
und an dieser über die Basis eingefahren und abgeworfen. Hierbei stößt der Dorn
die Deckellaschen auf und diese werden durch die oberen Enden der Führungselemente
vollständig aufgefaltet Die unteren Enden der Bodenlaschen stoßen auf die Führungselemente,
so daß der Kartonbehälter in diesem Zustand die Form eines rechteckigen beidendig-offenen
Kanals hat.
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Anschließend werden die Faltorgane betätigt und der Kartonbehälter
wird flachgezogen. Danach wird die Basis um ihre horizontale Schwenkachse herum
gekippt und der zusammengelegte Kartonbehälter wird von dem Mitnehmer über den Dorn
und die inneren Führungselemente hinweg abgestreift. Eine Ablagevorrichtung, in
die der Mitnehmer den zusammengefalteten Kartonbehälter im hochgeschwenkten Zustand
der Basis einschiebt, weist zwei seitlich bewegbare Träger auf, auf die der Kartonbehälter
geschoben wird und von denen er beim Auseinanderbewegen der Träger auf eine Palette
herabfällt. Es ist dann lediglich noch erforderlich, von Zeit zu Zeit den Stapel
von zusammengefalteten Kartonbehältern abzutransportieren. Im übrigen läuft der
gesamte Vorgang von der Entleerung der Kartonbehälter bis hin zur Stapelung der
zusammengefalteten Kartonbehältern automatisch ab.
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Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung zur Entleerung von Kartonbehältern und zum Zusammenfalten der Kartonbehälter,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-IIvon Fig. 1, F i g. 3 bis 5 einen Schnitt
entlang der Linie III-III von Fig. 2 bei den verschiedenen Phasen während des Zusammenfaltens
des Kartonbehälters, F i g. 6 eine Seitenansicht des Ausschiebens eines zusammengefalteten
Kartonbehälters aus der Faltstation, F i g. 7 eine vergrößerte Darstellung des unteren
Teiles der Faltstation in ähnlicher Ansicht wie F i g. 2, F i g. 8 eine Draufsicht
der Faltstation bei der Aufnahme eines Kartonbehälters und F i g. 9 eine Draufsicht
der Faltstation nach dem Zusammenfalten des Kartonbehälters.
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Gemäß F i g. 1 werden an einer Entleerungsstation 10 Kartonbehälter
11 entleert, indem diese Kartonbehälter auf einen Förderer 12 gestellt werden. Der
Kartonbehälter 11 besteht aus einem rechteckigen Kasten, dessen Deckellaschen 13
übereinandergefaltet sind und dessen Bodenlaschen 14 beim Aufstellen auf den Förderer
12 zunächst ebenfalls noch übereinandergefaltet sind. Der Kartonbehälter 11 weist
zwei Paare von parallelen Seitenwänden 15 und 15' auf. Nach dem Aufsetzen des Kartonbehälters
auf den Förderer 12 werden (nicht dargestellte) Spannbänder entfernt, die den Kartonbehälter
derart umschließen, daß die Deckellaschen 13 und Bodenlaschen 14 geschlossen gehalten
werden.
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An einem Gerüst 16 ist ein Wagen 17 horizontal fahrbar montiert.
Der Wagen 17 weist eine Hubeinrichtung 18 auf, an der vier Greifer 19 befestigt
sind. Diese Greifer 19 greifen an den seitlichen Kanten des Kartonbehälters 11 an
und ziehen diesen von dem Förderer 12 hoch. Dabei öffnen sich die nach unten weisenden
Bodenlaschen 14 und das in dem Kartonbehälter enthaltene Gut 20 fällt auf den Förderer
12, der angetrieben wird und das Gut 20 abfördert Das Anheben des Kartonbehälters
11 geschieht zunächst mit geringer Geschwindigkeit, damit das Gut 20 langsam herabfällt
und sich gleichmäßig in Längsrichtung auf dem sich bewegenden Förderer 12 verteilt.
Wenn der Kartonbehälter 11 leer ist, wird die Hubeinrichtung 18 mit größerer Geschwindigkeit
betrieben, bis die Greifer 19 den oberen Endzustand der Hubbewegung erreicht haben.
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Dann wird der Wagen 17 in Richtung des Pfeiles 21 angetrieben, um
an dem Gerüst 16 quer zur Richtung des Förderers 12 verfahren zu werden. An der
Kartonfaltstation 22 am anderen Ende des Gerüstes 16 hält der Wagen 17 an, die Hubvorrichtung
16 fährt lichtschrankengesteuert zunächst schnell und dann langsam in die Abwurfposition
und die Greifer 19 geben den Kartonbehälter 11 frei. Dieser fällt mit den herabhängenden
Deckellaschen 14 auf die Faltorgane 23, 24, die auf der plattenförmigen Basis 25
drehbar montiert sind. Beim Herabfallen des Kartonbehälters 11 stößt ein von der
Basis 25 aufragender Dorn 26 die noch geschlossenen aber lose übereinanderliegenden
Deckellaschen 13 auf.
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Die Deckellaschen 13 werden von Leisten 27 aufgerichtet. Anschließend
werden die Faltorgane 23 und 24 um 90" gedreht, wodurch der Kartonbehälter 11 im
kanalförmigen Zustand zusammengefaltet wird.
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Die Basis 25, die bisher horizontal ausgerichtet war, wird um die
horizontale Schwenkachse 28 herum um 90" gekippt, so daß sie aufragt, während der
Dorn 26 etwa horizontal liegt. In diesem Zustand wird der zusammengefaltete Kartonbehälter
durch einen Mitnehmer 29, der längs des Dornes 26 bewegbar ist, in die Ablagevorrichtung
30 befördert. Die Schwenkachse 28 verläuft parallel zur Bewegungsrichtung des Wagens
17 und somit quer zum Förderer 12. Das Einschieben der gefalteten Kartonbehälter
in die Ablagevorrichtung 30 geschieht somit parallel zum Förderer 12.
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Jedes der plattenförmigen Faltorgane 23,24 trägt drei feste Führungselemente
31a, 31b,31c und ein bewegbares Führungselement 31d. Alle diese Führungselemente
sind langgestreckte Stangen, die parallel zu den Wänden des Kartonbehälters 11 aufragen
und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Kartonbehälters 11, einschließlich
der ausgeklappten Bodenlaschen 13 und Deckellaschen 14 erstrecken. Die Führungselemente
31a und 31b ragen in den Kartonbehälter 11 hinein und stützen die Innenseite der
betreffenden Seitenwand 15 ab. Das Führungselement 31c ist gegenüber den Führungselementen
31a und 31b seitlich versetzt und stützt die Außenseite der Seitenwand 15 ab. Es
befindet sich etwa in der Mitte des Grundrisses dieser Seitenwand 15.
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Das Führungselement 31a ist in der Nähe einer vertikalen Kante des
Kartonbehälters 11 angeordnet und es weist ein längslaufendes abstehendes Blech
32 auf, welches gegen die Seitenwand 15' gerichtet ist und an seinem oberen Ende
eine nach oben zurückweichende Kante 33 aufweist (F i g. 2). Die oberen Enden 34
der außen an dem Kartonbehälter 11 angreifenden Führungselemente 31c und 31d sind
nach oben und außen schräg gestellt, so daß sie zusammen mit den Kanten 33 trichterförmige
Einlässe zum Einfangen des unteren Endes des Kartonbehälters, wenn dieser von den
Greifern 19 losgelassen ist, bilden. Zwischen den oberen Enden der beiden Führungselemente
31a und 31b eines jeden Faltorgans 23, 24 erstreckt sich eine Leiste 35, die aus
einem dachförmig gebogenen Blech besteht und als Abweiser für die Unterkante des
herabfallenden Kartonbehälters sowie zum Aufdrücken der übereinandergefalteten vier
Deckellaschen 13 dient. Der Dorn 26 erstreckt sich bis über die oberen Enden der
Führungselemente 31a bis 3ldhinaus.
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Während das außen an der Seitenwand 15 angreifende Führungselement
31c starr mit dem Faltorgan 23 bzw. 24 verbunden ist, ist das ebenfalls außen angreifen-
de
Führungselement 31d an dem einen Ende eines Armes 36 befestigt, welcher an einer
vertikalen Achse 37 des Faltorgans 23 bzw. 24 gelagert ist. In dem in F i g. 3 dargestellten
Zustand, also bei auseinandergefaltetem Kartonbehälter 11, greift das Führungselement
31d an der Außenseite der Seitenwand 15' an, während die drei feststehenden Führungselemente
31a, 31b und 31c an der hierzu rechtwinkligen Seitenwand 15 angreifen. An der Unterseite
des Faltorgans 23 ist eine Kolbenzylindereinheit 38 (F i g. 8) gelagert, deren Kolben
an dem einen Ende des als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Armes 36 angreift. Wenn
- ausgehend von dem in den F i g. 3 und 8 dargestellten Zustand - der Kolben aus
der Kolbenzylindereinheit 38 ausgefahren wird, dann wird der Arm 36 im Gegenuhrzeigersinn
verschwenkt, so daß das Führungselement 31d von außen gegen die Seitenwand 15' drückt.
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Die Faltelemente 23 und 24 werden von einer Kolbenzylindereinheit
39 bewegt, deren eines Ende an der Unterseite der Basis 25 angelenkt ist. Die Kolbenzylindereinheit
39 bewegt einen Hebel 40, der zusammen mit dem Faltorgan 24 an der Drehachse 41
befestigt ist. Das andere Ende des Hebels 40 ist über einen Lenker 42 mit einem
Hebel 43 verbunden, der zusammen mit dem anderen Faltorgan 23 an der Drehachse 44
befestigt ist.
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Die Drehachsen 41 und 44 sind an der Basis 25 drehbar gelagert. Sie
sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die parallel zu den Seitenwänden 15'
verläuft. In dieser Ebene verläuft auch die Achse des Dornes 26.
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Die Gelenkachsen 41 und 44 haben jeweils einen größeren Abstand von
dem Führungselement 31a als von dem Führungselement 31b. Jede der Drehachsen ist
in der Mitte der zugehörigen Seitenwand 15 angeordnet, so daß auch das Führungselement
31b, das nahe an der Drehachse angeordnet ist, im Mittelbereich dieser Seitenwand
15 angreift.
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Wenn - ausgehend von den in den Fig.3 und 8 dargestellten Positionen
bei aufgefaltetem Kartonbehälter 11 - der Kolben der Kolbenzylindereinheit 39 ausgefahren
wird, dann werden über die Hebel 40 und 43 und den Lenker 42 die Faltorgane 23 und
24 um ihre jeweilige Achse 41 bzw. 44 herum im Uhrzeigersinn verschwenkt. Gleichzeitig
hiermit wird die Kolbenzylindereinheit 38 betätigt, so daß die Führungselemente
31d im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden. Hierdurch verringert sich der Abstand
zwischen den parallelen Seitenwänden 15 und der Abstand zwischen den parallelen
Seitenwänden 15', bis die in den Fig. und 9 dargestellte Position erreicht ist,
in der der Kartonbehälter 11 flachgedrückt ist. Jede der Seitenwände 15 wird zwischen
den Führungselementen 31a, 31b und 31c in bezug auf das Faltorgan 23 bzw. 24 festgehalten,
während das Führungselement 31d die benachbarte Seitenwand 15' in Richtung auf die
benachbarte Seitenwand 15 drückt. Gleichzeitig stoßen die Bleche 32 der Führungselemente
31a von innen in die betreffende Kante des Kartonbehälters 11, um diese Kante nach
außen zu drücken, wodurch die beiden anderen Kanten sich einander nähern.
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Wenn der Kartonbehälter auf diese Weise flachgedrückt ist, wird die
Basis 25 zusammen mit den Faltorganen 23 und 24 und dem Dorn 26 um die Schwenkachse
28 herum um 90° gekippt. Dies geschieht durch Betätigung einer Kolbenzylindereinheit
46, die über einen Lenker 47 an der Schwenkachse 28 dreht, an welcher die Basis
25 befestigt ist. Wenn der in F i g. 6 dargestellte Zustand erreicht ist, in dem
der Dorn 26 horizontal ausgerichtet ist, wird über einen (nicht dargestellten) Antrieb
der Mitnehmer 29 betätigt, der entlang einer Führung des Dornes 26 bewegbar ist.
Der Mitnehmer 29 wird nun längs des Dornes 26 verschoben und schiebt hierbei den
zusammengefalteten Kartonbehälter 11 vor sich her in die Ablagevorrichtung 30 hinein.
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Die Ablagevorrichtung 30 enthält zwei parallele Träger 48, 49, auf
die die Ränder des gefalteten Kartonbehälters 11 aufgelegt werden. Die Träger 48,
49 sind durch Kolbenzylindereinheiten 50 seitlich bewegbar, so daß sie auseinanderbewegt
oder abgeklappt werden können, nachdem der Kartonbehälter auf sie aufgelegt worden
ist. Der Kartonbehälter 11 fällt dann zwischen den Trägern 48,49 hindurch auf einen
Stapel 51.
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Wie F i g. 6 zeigt, endet der Dorn 26, wenn die Basis 25 hochgeschwenkt
ist, unmittelbar vor der Ablagevorrichtung 30. Der Dorn dringt also nicht in die
Ablagevorrichtung hinein, sondern der Mitnehmer 29 schiebt den Kartonbehälter 11
in die Ablagevorrichtung hinein vor.
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