DE3716897A1 - Verfahren, materialbahn und vorrichtung zum herstellen von verpackungszuschnitten - Google Patents

Verfahren, materialbahn und vorrichtung zum herstellen von verpackungszuschnitten

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Verpackungszuschnitten und zur Zuführung derselben zu einer Verpackungsmaschine, insbesondere für die Ferti­ gung von Klappschachteln (Hinge-Lid-Packungen) aus (dün­ nem) Karton oder dgl., wobei die Zuschnitte durch Stan­ zen von Verpackungsmaterial gebildet werden.
Bei der Herstellung von Packungen aus dünnem Verpac­ kungsmaterial wie Papier wird das Verpackungsmaterial als gewickelte Materialbahn (Bobine) der Verpackungsma­ schine zur Verfügung gestellt. In der Verpackungsma­ schine wird die Materialbahn von der Bobine abgezogen und durch Trennmesser in Zuschnitte aufgeteilt, die dann zur Bildung der Verpackung gefaltet werden.
Bei Verpackungsmaterial größerer Steifigkeit, zum Beispiel bei Verpackungen aus Karton, werden Zuschnitte durch Stan­ zen aus Materialbögen (Nutzen) fabrikmäßig vorgefertigt, in Stapeln angeliefert und so in die Verpackungsmaschine eingegeben. Diese ist mit einem Zuschnittmagazin für die Aufnahme der gestapelten Zuschnitte und zur Entnahme der­ selben nacheinander ausgerüstet. In dieser Weise arbeiten insbesondere Verpackungsmaschinen für die Herstellung von Klappschachteln (Hinge-Lid-Packungen) zur Aufnahme von Zigaretten etc.
Die Vorfertigung der Zuschnitte in gesonderten Ferti­ gungsstätten, der Transport und die Handhabung der Zu­ schnittstapel ist umständlich und aufwendig. Darüber hin­ aus ist aus räumlichen Gründen die Aufnahmekapazität eines Zuschnittmagazins einer Verpackungsmaschine für Zuschnitt­ stapel begrenzt.
Hiervon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, die Herstellung von Zuschnitten und Zuführung derselben zur Verpackungsmaschine bzw. zu Faltaggregaten derselben zu verbessern, insbesondere die Beschickung von Verpackungsmaschinen mit Zuschnitten aus dickerem bzw. festerem Verpackungsmaterial (Karton) zu erleichtern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschla­ gen, daß die Zuschnitte von einer fortlaufenden Material­ bahn in der Breite mindestens eines Zuschnitts abgetrennt werden, derart, daß zunächst bei der Herstellung der Mate­ rialbahn die Zuschnitte bis auf Restverbindungen gestanzt und bei Benutzung, insbesondere innerhalb der Verpackungs­ maschine, durch Abreißen von der Materialbahn getrennt werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Her­ stellung kompletter Zuschnitte aus (dünnem) Karton inner­ halb der Verpackungsmaschine durch Stanzen nicht durch­ führbar ist. Aus diesem Grunde erfolgt eine Vorstanzung der Zuschnitte im Bereich der bisherigen Fertigungsstät­ ten, insbesondere in der Kartonagenfabrik. Die Zuschnitte werden aber zusammenhängend über Restverbindungen angelie­ fert und so der Verpackungsmaschine zur Verfügung ge­ stellt. Im Bereich derselben werden dann die individuellen Zuschnitte durch Abreißen gebildet.
Erfindungsgemäß werden die so vorbereiteten Zuschnitte nicht mehr aus blattförmigen Nutzen gefertigt, sondern als fortlaufende, gewickelte, also eine Bobine bildende Mate­ rialbahn angeliefert. Diese wird in die Verpackungsmaschi­ ne eingesetzt. Die Materialbahn wird abgezogen. Von dieser werden dann nacheinander die Zuschnitte durch Abreißen hergestellt.
Die innerhalb der Verpackungsmaschine zu beseitigende Restverbindung der Zuschnitte untereinander ist nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung so angeordnet, daß die dabei freiwerdenden Kanten von Faltlappen verdeckt innerhalb der (fertig gefalteten) Packung liegen. Dies be­ deutet, daß die durch Abreißen bzw. Abtrennen der Zu­ schnitte gebildeten, unregelmäßig gestalteten Kanten an der fertigen Packung nicht sichtbar sind.
Die Zustellung von teilweise vorgefertigten, jedoch noch miteinander verbundenen Zuschnitten aus Karton oder dgl. ermöglicht die Lagerung und Präsentation als gewickelte Rolle (Bobine) größeren Durchmessers von z.B. 80 cm. Da­ durch wird im Bereich der Verpackungsmaschine ein be­ trächtlicher Vorrat geschaffen, der - je nach Leistungsfä­ higkeit der Verpackungsmaschine - für etwa eine Stunde un­ unterbrochener Fertigung der Verpackungsmaschine aus­ reicht. Die Bobine ist zweckmäßigerweise auf eine Trommel gewickelt, die mit seitlichen Trommelflanschen zum Schutz der vorgestanzten Zuschnitte versehen ist. Der Durchmesser der Trommelflansche ist erfindungsgemäß größer als der Durchmesser der Bobine, so daß die gefüllte Trommel durch Abrollen auf den Trommelflanschen gehandhabt und transpor­ tiert werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die Ge­ staltung der Zuschnitte, der Materialbahn sowie der Trom­ mel zur Aufnahme der Bobine. Ausführungsbeispiele für die Gestaltung der Zuschnitte und der Materialbahn sowie der Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise gefaltete Verpackung des Typs Klappschachtel in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 einen Abschnitt einer Materialbahn aus Zuschnit­ ten für eine Verpackung gemäß Fig. 1 in vergrö­ ßertem Maßstab,
Fig. 3 eine Trommel zur Aufnahme einer Bobine aus einer Materialbahn gemäß Fig. 2 in Seitenansicht, teil­ weise geschnitten,
Fig. 4 einen Teil einer Verpackungsmaschine für die Fertigung von Verpackungen gemäß Fig. 1 in Rück­ ansicht,
Fig. 5 die Verpackungsmaschine bzw. deren Einzelheiten in einem gegenüber Fig. 4 um 90° versetzten Querschnitt, in vergrößertem Maßstab.
Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele betreffen quaderförmige Klappschachteln (Hinge-Lid-Packun­ gen) für Zigaretten. Eine derartige Klappschachtel aus dünnem Karton besteht üblicherweise aus einem Schachtel­ teil 10 und einem Klappdeckel 11. Der Schachtelteil 10 um­ faßt eine Vorderwand 12, eine gegenüberliegende Rückwand 13, eine diese miteinander verbindende Bodenwand 14 und (schmale) Seitenwände, die aus übereinanderliegenden, also einander überdeckenden äußeren Seitenlappen 15 und ent­ sprechenden, etwa gleich breiten inneren Seitenlappen 16 gebildet sind. Die äußeren Seitenlappen 15 sind mit der Vorderwand 12 und die innenliegenden Seitenlappen 16 mit der Rückwand 13 verbunden. Bei der fertig gefalteten Klappschachtel liegen die vorgenannten Seitenlappen 15, 16 unter vollflächiger Überdeckung aneinander und sind mit­ einander durch Klebung verbunden.
Der Klappdeckel 11, der im vorliegenden Falle ebenfalls nur teilweise gefaltet ist, steht mit dem Schachtelteil 10 bzw. der Rückwand 13 desselben über ein quergerichtetes Klappscharnier 17 in Verbindung. Hieran schließt eine Deckelrückwand 18, eine Deckeloberwand 19 und eine Deckel­ vorderwand 20 an.
Auch bei dem Klappdeckel 11 werden Seitenwände aus über­ einanderliegenden und miteinander verklebten Deckelseiten­ lappen gebildet, und zwar aus mit der Deckelvorderwand 20 verbundenen äußeren Deckelseitenlappen 21 und mit der Dec­ kelrückwand 18 verbundenen inneren Deckelseitenlappen 22.
Die so ausgebildete Verpackung (Klappschachtel) wird aus einem Zuschnitt 23 hergestellt, der vorgeprägte Faltlinien zur Begrenzung der beschriebenen Packungswände und Falt­ lappen aufweist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Zu­ schnitte 23 zu einer fortlaufenden Materialbahn 24 des Verpackungsmaterials miteinander verbunden. Die Material­ bahn 24 (Fig. 2) besteht aus mit ihrer Längserstreckung quergerichteten Zuschnitten 23, die vorgestanzt und vorge­ prägt sind. Die nebeneinanderliegenden Zuschnitte 23 sind nur in Teilbereichen der aneinander stoßenden Ränder mit­ einander verbunden, und zwar über Restverbindungen 25, die durch kurze Stanzungen 26 mit Abstand voneinander entste­ hen. Außerhalb des Bereichs dieser Restverbindungen 25 sind die Zuschnitte 23 aufgrund durchgehender Stanzschnit­ te 27 bzw. 28 voneinander getrennt. Durch die Restverbin­ dungen 25 werden die Zuschnitte 23 zu einer fortlaufenden Materialbahn 24 zusammengehalten, deren Breite der Länge der Zuschnitte 23 entspricht. Die Randkonturen der Mate­ rialbahn 24 entsprechen der Gestaltung der Zuschnitte in den Endbereichen.
Die Restverbindungen 25 sind im Bereich von Zuschnitteilen gebildet, die bei der fertigen Klappschachtel innen bzw. verdeckt liegen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die benachbarten Zuschnitte 23 im Bereich der innen­ liegenden Seitenlappen 16 sowie der ebenfalls innenliegen­ den Deckelseitenlappen 22 miteinander verbunden, also in einem mittleren Bereich der Materialbahn 24.
Für die Verarbeitung der Zuschnitte 23 werden diese nach­ einander von der Materialbahn 24 abgetrennt, nämlich abge­ rissen. Die dadurch entstehenden freie Ränder 29 der Sei­ tenlappen 16 und Deckelseitenlappen 22 haben eine unregel­ mäßige, zackenförmige Gestalt (Fig. 1). Wie geschildert, sind diese Ränder 29 durch die äußeren Seitenlappen 15 bzw. Deckelseitenlappen 21 bei der fertigen Verpackung überdeckt und nach außen nicht sichtbar.
Die gemäß Fig. 2 ausgebildete Materialbahn 24 wird vor­ zugsweise zu einer Rolle bzw. Bobine 30 gewickelt. In die­ ser raumsparenden Anordnung ist die Materialbahn 24 gün­ stig zu transportieren, zu lagern und in der Verpackungs­ maschine zu handhaben. Die Bobine 30 ist auf einer Trommel 31 angeordnet, die gemäß Ausführungsbeispiel der Fig. 3 aus einem Trommelkern 32 und seitlichen Trommelflanschen 33 und 34 besteht. Letztere schützen die durch Stanzungen unregelmäßigen Ränder der Materialbahn 24 bzw. Bobine 30.
Die Trommelflansche 33, 34 sind so bemessen, daß sie um einen ausreichenden Abstand 35 über den Außenumfang der Bobine 30 hinwegragen. Dadurch kann die gefüllte Trommel 31 durch Rollen auf dem Untergrund transportiert und auf den Trommelflanschen 33, 34 stehend gelagert werden.
Der Trommelkern 32 ist in Axialrichtung so bemessen, daß die bei dem vorliegenden Beispiel außermittig gewickelte Bobine 30 auf der durch die Gestaltung der Zuschnitte 23 gegen mechanische Belastungen empfindlichen Seite, nämlich an den freien Rändern der Vorderwand 12 und der spitz aus­ laufenden äußeren Seitenlappen 15, einen wirksamen Spalt 36 gegenüber dem benachbarten Trommelflansch 34 bildet. Dieser Spalt 36 verhindert mechanische Belastungen und damit Verformungen der Zuschnitte 23 durch Andrücken an den Trommelflansch 34.
Zur besseren Handhabung und auch für eine störungsfreie Herstellung der Bobine 30 ist wenigstens ein Trommel­ flansch 34 abnehmbar, also der der Vorderwand 12 zugekehr­ te. Der Trommelflansch 34 ist zu diesem Zweck mit einer innenseitig angeordneten Steckhülse 37 versehen, die in eine entsprechend bemessene Ringausnehmung 38 des Trommel­ kerns 32 formschlüssig aber lösbar eintritt. Der Trommel­ kern 32 ist bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich mit dem gegenüberliegenden Trommelflansch 33 verbunden.
Eine mittige, durchgehende Trommelöffnung 39 ermöglicht das Aufsetzen auf einen drehbaren Tragzapfen 40 in der Verpackungsmaschine.
Die Zuschnitte 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden in einer Verpackungsmaschine für die Herstellung von Klappschachteln verarbeitet. In Fig. 4 und 5 sind im vorliegenden Zusammenhang interessierende Einzelheiten ei­ ner derartigen (im Prinzip bekannten) Verpackungsmaschine gezeigt.
An der Rückseite eines Maschinengestells 41 ist der nach rückwärts weisende Tragzapfen 40 gelagert, und zwar mit einem solchen Abstand vom Boden, daß eine Bobine 30 bzw. eine Trommel 31 mit geringem Abstand oberhalb des Bodens gehalten wird. Der Tragzapfen 40 ist drehbar angetrieben, und zwar durch einen Motor über ein Ritzel 42 und ein Zahnrad 43.
Die Materialbahn 24 wird durch ein erstes Paar von Zugwal­ zen 44, 45 von der Bobine 30 bzw. Trommel 31 abgezogen. Die untere Zugwalze 45 mit größerem Durchmesser hat zu­ gleich eine Umlenkfunktion. Mit Abstand über den Zugwalzen 44, 45 ist ein zweites Paar von Zugwalzen 46, 47 abge­ ordnet, wobei wiederum die Zugwalze 47 mit größerem Durch­ messer als Umlenkwalze wirkt zur Einförderung der Mate­ rialbahn 24 in eine horizontale Förderbahn 48. Zwischen den Zugwalzen 44, 45 einerseits und den Zugwalzen 46, 47 andererseits ist ein freier Durchhang 49 der Materialbahn 24 als kleiner Bahnvorrat gebildet. Der Durchhang 49 wird hinsichtlich der Größe durch eine Lichtschranke 50 über­ wacht.
Im Bereich der horizontalen Förderbahn 48 erfolgt die Trennung der Zuschnitte 23 von der Materialbahn 24, und zwar durch Reißen. Zu diesem Zweck sind zwei Paare von Reißwalzen 51, 52 einerseits und 53 bzw. 54 andererseits mit Abstand in Förderrichtung voneinander angeordnet. Der Abstand der Reißwalzen 51, 52 einerseits von den Reißwal­ zen 53, 54 andererseits ist etwas geringer als die Breite eines Zuschnitts 23. Die Reißwalzen 53, 54 werden mit grö­ ßerer Geschwindigkeit angetrieben als die Reißwalzen 51, 52. Dadurch wird der jeweils vordere Zuschnitt 23 der Ma­ terialbahn 24 von dieser abgerissen.
Die abgetrennten Zuschnitte 23 werden beim vorliegenden Beispiel in einen aufrechten Zuschnittschacht 55 eingeför­ dert, und zwar durch Förderwalzen 56. Dem Zuschnittschacht 55 werden nacheinander Zuschnittstapel 57 entnommen und durch einen Schieber 58 auf einen Querförderer 59 gegeben. Dieser transportiert aufeinanderfolgende Zuschnittstapel 57 in einen Bereich oberhalb eines in üblicher Weise aus­ gebildeten Zuschnittmagazins 60. Der jeweils ankommende Zuschnittstapel 57 wird durch eine Absenkplattform 61 in den oberen Bereich des Zuschnittmagazins 60 durch Abwärts­ bewegung eingeführt. Die Absenkplattform 61 wird in der unteren Stellung in Querrichtung zurückgezogen (strich­ punktierte Stellungen) und dann in die obere Aufnahmestel­ lung für den nächsten Zuschnittstapel 57 zurückbewegt, und zwar durch entsprechend angetriebene Lenker 62.
An der Unterseite des Zuschnittmagazins 60 werden Zu­ schnitte nacheinander durch einen bekannten Abroller 63 entnommen und über Förderorgane einem in Fig. 4 schema­ tisch dargestellten Faltrevolver 64 zugeführt.
Die Verarbeitung der Zuschnitte 23 innerhalb einer Verpac­ kungsmaschine kann auch in anderer Weise erfolgen.
  • Bezugszeichenliste 10 Schachtelteil
    11 Klappdeckel
    12 Vorderwand
    13 Rückwand
    14 Bodenwand
    15 Seitenlappen
    16 Seitenlappen
    17 Klappscharnier
    18 Deckelrückwand
    19 Deckeloberwand
    20 Deckelvorderwand
    21 Deckelseitenlappen
    22 Deckelseitenlappen
    23 Zuschnitt
    24 Materialbahn
    25 Restverbindung
    26 Stanzungen
    27 Stanzschnitt
    28 Stanzschnitt
    29 Rand
    30 Bobine
    31 Trommel
    32 Trommelkern
    33 Trommelflansch
    34 Trommelflansch
    35 Abstand
    36 Spalt
    37 Steckhülse
    38 Ringausnehmung
    39 Trommelöffnung
    40 Tragzapfen
    41 Maschinengestell
    42 Ritzel
    43 Zahnrad
    44 Zugwalze
    45 Zugwalze
    46 Zugswalze
    47 Zugswalze
    48 Förderbahn
    49 Durchhang
    50 Lichtschranke
    51 Reißwalze
    52 Reißwalze
    53 Reißwalze
    54 Reißwalze
    55 Zuschnittschacht
    56 Förderwalze
    57 Zuschnittstapel
    58 Schieber
    59 Querförderer
    60 Zuschnittmagazin
    61 Absenkplattform
    62 Lenker
    63 Abroller
    64 Faltrevolver

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen von Verpackungszuschnitten und zur Zuführung derselben zu einer Verpackungsmaschi­ ne, insbesondere für die Fertigung von Klappschachteln (Hinge-Lid-Packungen) aus (dünnem) Karton oder dgl., wo­ bei die Zuschnitte durch Stanzen von Verpackungsmaterial gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschnitte (23) von einer fortlaufenden Materialbahn (24) in der Breite mindestens eines Zuschnitts (23) ab­ getrennt werden, derart, daß zunächst bei der Herstel­ lung der Materialbahn (24) die Zuschnitte (23) bis auf Restverbindungen (25) gestanzt und bei Benutzung, insbe­ sondere innerhalb der Verpackungsmaschine, durch Abtrennen bzw. Abreißen von der Materialbahn (24) getrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschnitte (23) lediglich im Bereich solcher Zu­ schnitteile, insbesondere Faltlappen, über Restverbindun­ gen (25) innerhalb der Materialbahn (24) miteinander ver­ bunden sind, die sich bei der fertigen Verpackung minde­ stens mit ihren durch Abreißen der Zuschnitte (23) entste­ henden Rändern (29) verdeckt innerhalb der Verpackung be­ finden
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Zuschnitte (23) für Klappschachteln mit ih­ rer Längserstreckung quer zur Längsrichtung der Material­ bahn (24) angeordnet und lediglich im Bereich von innen­ liegenden Seitenlappen (16) sowie Deckelseitenlappen (22) über Restverbindungen (25), insbesondere Perforationen, miteinander verbunden sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschnitte (23) durch zwei in Förderrichtung im Abstand voneinander angeordnete Zugorgane von der Materialbahn (24) abgetrennt werden, insbesondere durch zwei Paare von Reißwalzen (51, 52 bzw. 53, 54) mit unterschiedlicher Fördergeschwindigkeit für die Materialbahn (24) und den abgetrennten Zuschnitt (23).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung vor der Abtrennung der Zuschnitte (23) von der Materialbahn (24) eine Vorratsschleife (Durchhang 49) der Materialbahn (24) gebildet und hinsichtlich der Aufrechterhaltung überwacht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (24) in Gestalt einer gewickelten Rolle (Bo­ bine 30) der Verpackungsmaschine zugestellt und von dieser nach Maßgabe des Verbrauchs von Zuschnitten (23) abgezogen wird.
7. Materialbahn aus faltbarem Verpackungsmaterial, wie (dünnem) Karton, zur Herstellung von Zuschnitten, insbe­ sondere für Klappschachteln, unter Anwendung des Verfah­ rens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß langgestreckte, annähernd recht­ eckige Zuschnitte nebeneinanderliegend ausgerichtet mit Faltlinien zur Definition von Faltlappen und Packungswan­ dungen sowie mit Stanzschnitten versehen sind, wobei ein­ ander zugekehrte Ränder von bei der fertigen Klappschach­ tel innenliegenden Faltlappen (Seitenlappen 16, Deckelsei­ tenlappen 22) durch Restverbindungen (25) miteinander ver­ bunden sind.
8. Materialbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschnitte (23) mit ihrer Längserstreckung quer zur Längsrichtung der Materialbahn (24) gerichtet sind.
9. Vorrichtung (Trommel) zur Aufnahme einer Rolle (Bobi­ ne) aus einer Materialbahn, mit einem Hohlkern und seitli­ chen Trommelflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ stand der Trommelflansche 33, 34 voneinander größer ist als die Breite der Materialbahn (24), wobei diese so ge­ wickelt ist, daß Seitenränder der Materialbahn (24), ins­ besondere Ränder im Bereich von Vorderwand (12) und äuße­ ren Seitenlappen (15), einen deutlichen Abstand (Spalt 36) vom benachbarten Trommelflansch (34) aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelflansche (33, 34) einen größeren Durchmes­ ser haben als die Bobine (30).
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Trommelflansch (34) vom Trom­ melkern (32) abnehmbar ist.
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