DE3744710A1 - Verfahren zum falten eines packmaterialrohlings um einen gegenstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falten eines Packmaterialrohlings um einen Gegenstand, bei dem der Packmaterialrohling aus einem als äußere Hülle dienenden rechteckigen Stück schützender Pappe und einem Einwickel­ element besteht, das an einer Seite der Pappe befestigt ist, bei welchem Verfahren das Einwickelelement um den Gegenstand gewickelt wird und dann die Enden der Pappe quer zur Wickelrichtung des Einwickelelementes um den Gegenstand herum auf das Einwickelelement gefaltet wird.

Der oben beschriebene Verpackungsrohling, wie er z.B. in der WO 83/02 764 beschrieben ist, ist sehr beliebt geworden beispielsweise zum Verpacken von Büchern zum Versand per Post. Ein besonderer Vorteil derartiger Ver­ packungen besteht darin, daß trotz ihrer einfachen und materialsparenden Konstruktion die Größe, das Volumen und die Form einer derartigen Verpackung stark unter­ schiedlichem Verpackungsgut angepaßt werden können. So kann ein und derselbe Verpackungsrohling zum Verpacken eines Buches oder mehrerer Bücher verwendet werden, und die Größen der Bücher können sehr unterschiedlich sein. Das Anordnen der zu verpackenden Gegenstände auf einem Verpackungsrohling und das Schließen des Verpackungs­ rohlings zur Bildung der fertigen Verpackung war bisher Handarbeit. Dies war in gewisser Weise ganz natürlich, da in den meisten Fällen die zum Versand kommenden Güter von Hand sortiert werden und während des Sortierens auf einen Verpackungsrohling gelegt werden können.

Jedoch hat es sich beim Verschließen der Verpackung von Hand als schwierig herausgestellt, die Enden der Pappe um die Seitenkanten des Gegenstandes herumzufalten und die gefalteten Enden der Pappe fest gegen die Ober­ fläche des Gegenstandes zu drücken und zu halten, während die Verpackung in eine Einfaßbandvorrichtung eingebracht wird, um ein Einfaßband um die Packung herumzuwickeln und zu befestigen. Die Packung kann auch durch Ver­ kleben geschlossen werden, was jedoch, da es sich um Handarbeit handelt, langsam und kostspielig ist. Um eine feste Packung zu erzielen, muß die Packung beim Falten der Enden der Pappe größeren Druckkräften ausgesetzt und die überlappenden Enden der Pappe müssen aufeinander zu gezogen werden. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß gerade dieser Arbeitsgang die Handgelenke der Packer überanstrengt und Schmerzen verursacht.

Andererseits sind zahlreiche Packungsschließmaschinen in der Technik bekannt; jedoch ist bis jetzt keine Ma­ schine vorhanden, die geeignet wäre zum Schließen der­ artiger Packungen mit veränderlichen Breiten und Dicken. Beispielsweise beschreibt das deutsche Patent 3 88 333 das Herumwickeln eines Bandes um dünne Broschüren von Standardgrößen. Diese Vorrichtung wäre jedoch zum Schlie­ ßen von Bücherpackungen mit veränderlichen Breiten und Höhen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Falten eines Packmaterialrohlings um einen Gegenstand der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß die bei der Handarbeit auftretenden Schwierigkeiten ver­ mieden werden und dennoch keine komplizierten und auf­ wendigen Packungsschließmaschinen erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einwickelelement von Hand um den Gegenstand ge­ wickelt wird, daß dann die Packung mit ungefalteter Pappe auf eine Vorrichtung mit einem Faltmechanismus gelegt wird, und daß dann die Enden der Pappe von dem Falt­ mechanismus in der Vorrichtung um den Gegenstand herum gefaltet wird.

Gemäß der Erfindung wird somit das Einwickelelement von Hand und die Pappe maschinell gefaltet. Hierbei macht sich die Erfindung zunutze, daß das üblicherweise aus Papier bestehende Einwickelelement bequem von Hand ge­ faltet werden kann, während zum Falten der relativ harten und widerstandsfähigen Pappe ein mechanischer Faltmechanismus benutzt wird. Da der maschinelle Falt­ vorgang auf das Falten der Pappe beschränkt ist, kann die mit dem Faltmechanismus versehene Vorrichtung ent­ sprechend einfach aufgebaut sein. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert daher keine komplizierten und auf­ wendigen Schließmaschinen.

Beim Falten der Pappe dient der Gegenstand zweckmäßiger­ weise als Widerlager. Hierdurch wird sichergestellt, daß der verpackte Gegenstand fest umwickelt ist und nicht innerhalb der Packung verrutschen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsge­ mäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem Faltmechanismus;

Fig. 1A eine Teildarstellung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 1B die Anordnung einer Klebstoffdüse und eines elektrischen Auges relativ zu einem Pack­ materialrohling;

Fig. 2 eine Packung nach dem Falten des Einwickelele­ mentes und vor dem Falten der Pappe.

Der in Fig. 2 gezeigte Verpackungsrohling besteht aus einem rechteckigen Stück schützender Pappe mit Enden 3, 4 sowie ein Einwickelelement 2 aus Papier, welches auf seiner einen Seite im mittleren Bereich quer zu der Pappe befestigt ist.

Zunächst werden die Enden des Einwickelelementes 2 von Hand um die Stirnkanten des Gegenstandes herum geschlos­ sen, wobei die Länge des Einwickelelementes 2 so gewählt ist, daß sich die Enden des Einwickelelementes 2 gegen­ seitig überlappen und beispielsweise durch ein Klebeband aneinander befestigt werden können. Danach können die Seitenränder der Packung durch Falten beider Enden 3, 4 der schützenden Pappe um die Seitenkanten des Gegenstan­ des herum geschlossen werden. Auch die Enden 3, 4 der schützenden Pappe überlappen dann einander.

Zu diesem Zweck wird der Verpackungsrohling 1, dessen Einwickelelement 2 wie in Fig. 2 gezeigt geschlossen ist, auf eine Förderschiene 5 gelegt. Die Förderschiene 5 kann aus Rollen oder endlosen Ketten bestehen, und die von ihnen vorstehenden Ansätze schieben den Verpackungs­ rohling 1 auf einer flachen Oberfläche entlang vorwärts. Längsseits der Förderschiene 5 befindet sich eine Heiß­ klebestation 6, die in Förderrichtung aufströmseitig einer Versiegelungsstation angeordnet ist. Die Heiß­ klebestation 6 ist auf Führungsstangen 7 gelagert, die sich quer zur Förderrichtung der Schiene 5 erstrecken, und zwar mittels eines Gleitblocks 7 a, der auf den Füh­ rungsstangen 7 mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 8 beweglich ist. Durch den Gleitblock 7 a erstrecken sich zweite Führungsstangen 11, deren Enden mit einer flachen Stange ausgestattet ist, um eine mit einer Düse 9 aus­ gestattete Heißklebstoffmeßvorrichtung zu tragen. Der Heißklebstoff wird unter Druck von einer Heißklebstoff- Heizstation (nicht gezeigt) zu einer Abgabevorrichtung geführt, die mit einem magnetischen Ventil zum Öffnen und Schließen eines zu der Düse 9 führenden Kanals versehen ist. Der Gleitblock 7 a ist mit einer Kolben-Zylindereinheit 10 ausgestattet, deren Kolbenstange an einer Klebstoffab­ gabevorrichtung befestigt ist. Ein doppelt wirkender Zy­ linder 10 ist mit Magnetventilen (nicht gezeigt) ausge­ stattet, welche abwechselnd zum Öffnen und Schließen ge­ steuert werden können, um die Klebstoffabgabevorrichtung und ihre Düse 9 hin und her zu bewegen, um einen sich windenden Klebstoffstreifen auf der Kante 4 einer sich unterhalb der Düse 9 vorwärtsbewegenden Verpackungspappe aufzubauen, wie in Fig. 1B gezeigt.

Mit dem Gleitblock 7 a verbunden und auf dem Ende einer Stange 12 a gelagert ist ein elektrisches Auge 12, wel­ ches die Kante eines Verpackungsrohlingsendes 4 über­ wacht, während die Heißklebestation 6 durch eine Energie­ einheit 8 auf den Führungsstangen 7 entlanggeführt wird. Wenn das elektrische Auge 12 die Kante eines Verpackungs­ rohlings wahrnimmt, kommt die Heißklebestation 6 in ihrer Bewegung auf den Führungen 7 zum Stillstand. Dieses Ver­ fahren des Auffindens einer Stellung für die Heißklebe­ station 6 findet statt bei stillstehendem Förderer 5 und während des Vorgangs des Verschließens eines Ver­ packungsrohlings an der Packungsschließstation. Sowie das Schließen der Verpackung beendet ist und der Förderer seine Bewegung beginnt, läuft die Vorderkante des Ver­ packungsrohlings 1 an der Heißklebstoffstation 6 in ein auf der Schiene 5 vorgesehenes elektrisches Auge (nicht gezeigt) ein, um die Klebstoffdüse 9 zu öffnen und die Hin- und Herbewegung des Zylinders 10 in Gang zu setzen, wobei der sich windende Klebstoffsaum auf der Innenseite eines Endes 4 der schützenden Pappe des Verpackungsroh­ lings 1 gebildet wird, unmittelbar bevor der Verpackungs­ rohling sich weiter in die Packungsschließstation hinein­ bewegt. Wenn sich das hintere Ende des Verpackungsrohlings 1 an dem elektrischen Auge auf der Schiene 5 vorbeibewegt, wird die Klebstoffdüse 9 geschlossen, und der Kolben des Zylinders 10 kommt zum Stillstand. Die Energieeinheit 8 zieht die Heißklebstoffstation 6 in ihre Endlage in Rich­ tung auf die Schiene 5, um die Ankunft eines neuen Ver­ packungsrohlings zu erwarten.

Der frischgeklebte Verpackungsrohling bewegt sich weiter vorwärts auf einen Schienenabschnitt 13 herauf. Zu diesem Zeitpunkt ist der Schienenabschnitt 13 mittels einer Kol­ ben-Zylindereinheit 16, 17 auf die Ebene des Stillstands der Förderschiene 5 angehoben.

Im Anschluß wird die Konstruktion einer Packungsschließ­ station erläutert. Ein an der Schließstation vorgesehener Förderschienenabschnitt 13 besteht aus Rollen 15, die auf Wellen 14 gelagert sind, welche um einen sich in Förder­ richtung erstreckenden Spalt voneinander auf Abstand ge­ halten sind. Die Enden einer diese Wellen 14 tragenden Schiene 14 a können mittels Gleitstangen in Gleithülsen (nicht gezeigt) gelagert werden, die auf dem Rahmen vor­ gesehen sind. Somit kann der Schienenabschnitt 13 von aus­ reichender Länge sein, und eine Last, die relativ zu einer Kolbenstange 16 asymmetrisch ist, beansprucht nicht die Kolbenstange 16.

Oberhalb des Schienenabschnitts 13 ist eine Druckeinrich­ tung 18 gelagert, die durch Gleitstangen 18 gestützt in auf dem Rahmen gelagerte Gleithüllen eintritt, die ge­ eignet sind, mittels einer Kolben-Zylindereinheit 20 in senkrechter Richtung bewegt zu werden.

Die Haltevorrichtungen 22 für die Seitenkanten einer zu schließenden Packung bestehen aus senkrechten Stangen oder Schienen, die derart angeordnet sind, daß sie in der Lage sind, ihren Weg zwischen Rollen 15 zu finden, die aufeinanderfolgend in Förderrichtung des Förderers 13 angeordnet sind. Die Halteeinrichtungen 22 sind auf ei­ ner Gleitwiege 23 gelagert, die durch Gleitführungen 24 auf Gleitstangen 25 gelagert ist. Die Anzahl Gleitstan­ gen 25 beträgt zwei, und diese sind in Förderrichtung von­ einander auf Abstand gehalten, und die Gleitwiege er­ streckt sich zwischen den Gleitstangen 25 in einer Rich­ tung lotrecht zu der Ebene der Zeichnung.

Eine Kolben-Zylindereinheit 26 ist geeignet, die Gleit­ wiegen 23 in Richtung aufeinander zu und voneinander fort zu bewegen. Um sich jede Gleitwiege 23 um denselben Abstand und symmetrisch relativ zu der Mittelachse der Förder­ schiene bewegen zu lassen, ist um Kettenräder 27 eine endlose Kette 28 herumgeführt, deren unteres Trum bei 29 an der rechtsseitigen Gleitwiege 23 und deren oberes Trum bei 30 an der linksseitigen Gleitwiege 23 befestigt ist.

Auf denselben Gleitstangen 25 sind oberhalb der Gleit­ wiegen 23 zweite Gleitwiegen 31 angeordnet, die an den Enden fingerförmiger Vorsprünge Schieberollen 32 zum Bei­ spiel derart tragen, daß sich oberhalb jeder Halterstange 22 eine Schieberolle 32 befindet. Die Gesamtanzahl dieser kann beispielsweise vier bis acht betragen, die nacheinan­ der in Förderrichtung angeordnet sind.

Die Kolbenstange der Kolben-Zylindereinheit 33 ist mit der oberen Gleitwiege 31 verbunden, und das Zylinderende mit der Gleitwiege 23, wie durch eine strichpunktierte Linie 34 dargestellt.

Wie in Fig. 1A gezeigt, ist eine der Halterstangen 22 mit einem Schwenkhebel 22 a ausgestattet, welcher einen Mikroschalter 22 b steuert. Der Betrieb des Hebels 22 a ist so vorgespannt, daß der Hebel 22 a mit einer eine gewisse Kraft überschreitenden Kraft heruntergedrückt werden muß, um den Mikroschalter 22 b zu betätigen. Diese Kraft ist vorzugsweise einstellbar (z.B. durch Einstellen einer Federkraft) und derart wählbar, daß die Kraft die zur Seitwärtsbewegung einer Packung erforderliche Kraft über­ schreitet.

Ferner ist das rechtsseitige Kettenrad 27 mit einer Mag­ netscheibenbremse 35 ausgestattet, um die Gleitwiegen 23 und Halterstangen 22 an einer genau festgelegten Stellung zum Stillstand zu bringen.

Das Schließen und Versiegeln der Verpackung wird wie folgt durchgeführt. Wenn sich ein Einwickel- oder Ver­ packungsrohling vollständig auf einen Fördererabschnitt 13 herüberbewegt hat, was durch einen pneumatischen oder elektrischen Sensor verifiziert wird, dann wird auf ein Druckelement 18 auf der Oberseite der Packung ein Druck ausgeübt. Bevor dies geschieht, werden die Schieberollen 32 mittels der Kolben-Zylindereinheit 33 in ihre Rück­ wärtslage gebracht, in welcher sie auf den Enden der Halterstangen 22 liegen. Die Halterstangen 22 (und gleich­ zeitig die Rollen 32) sind durch die Kolben-Zylindereinheit 26 in einem gegenseitigen Abstand in Stellung gebracht wor­ den, der die Breite einer in der Fertigung befindlichen Packung leicht überschreitet. Dieser Abstand wird immer gemäß einem zu verpackenden Gegenstand voreingestellt.

Die Schiene 13 wird abgesenkt, während das Druckelement 18 benutzt wird, um die Packung mit der Schiene 13 in Berüh­ rung zu halten. Sodann wenden sich die Seitenkanten 3 und 4 der Pappe in eine Aufrechtstellung, wozu sie durch die Rollen 32 und die Halterstangen 22 gezwungen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Packung noch asymmetrisch rela­ tiv zu der Förderermittelachse liegen (die Packungen wer­ den von Hand auf den Förderer aufgelegt). Aus diesem Grunde muß der Abstand zwischen den Rollen 32 und den Halterstangen 22 die Breite einer Packung genügend über­ schreiten, um sicherzustellen, daß die Packung ihren Weg dazwischen findet. Die Schiene 13 wird auf eine solche Höhe abgesenkt daß die Oberseite einer Packung mit den Unterseiten der Rollen 32 fluchtet. Dies kann ge­ mäß der Dicke eines zu verpackenden Gegenstandes vor­ eingestellt werden. Es ist auch möglich, Vorkehrungen für eine automatische Messung der Höhe eines zu verpac­ kenden Gegenstandes zu treffen, um die Tiefe zu bestim­ men, bis zu welcher der Förderer 13 abgesenkt wird. So­ mit können Güter mit ständig wechselnder Höhe durch die Vorrichtung hindurchgeführt werden.

Der folgende Schritt besteht in der Durchführung des Pres­ sens der Seitenkanten einer Packung. So wird die Kol­ ben-Zylindereinheit 26 betätigt, um die Gleitwiegen 23 und Halterstangen 22 näher aneinander heranzutreiben, bis ein Schalter 22 a, 22 b die Bewegung der Kolben-Zylinderein­ heit 26 zum Stillstand bringt und gleichzeitig eine Bremse 35 anschaltet. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Packung in eine Mittellage hineinbewegt, und ihre Seiten sind fest zusammengedrückt.

Bei der nachfolgenden Stufe werden die Kolben-Zylinder­ einheiten 33 betätigt, um die Schieberollen 32 zum Herauf­ falten der Laschen 3 und 4 der Pappe auf die Oberseite der Packung anzutreiben. Bei der zeitlichen Abstimmung des Betriebes der Kolben-Zylindereinheiten 33 muß in Be­ tracht gezogen werden, daß die Seitenkante 4 der Pappe, auf die der Klebstoff aufgesprüht worden ist, etwas spä­ ter gefaltet wird, um sie nach oben zu bringen. Jedoch muß bei der Weiterbewegung der Rollen 32 die Rolle, die zuerst die Bewegung aufgenommen hat, angehalten oder ver­ langsamt werden, so daß sie sich nicht unter die Seiten­ lasche 4 bewegt, bevor die Seitenlasche fest an die Ober­ seite der Seitenlasche 3 angedrückt wird. Zu Beginn des Faltens der Laschen 3 und 4 wird die Druckeinrichtung 18 angehoben.

Da der Abstand zwischen den Schieberollen 32 während ihres Rückwärtslaufs die Breite des Druckelements 18 überschreitet, wird das Druckelement 18 unmittelbar gegen die Oberseite der geschlossenen Packung gedrückt. Die Rollen 32 und Halterstangen 22 werden von der Packung zur Seite fortbewegt, und dere Förderschienenabschnitt 13 wird wieder auf die Ebene der Förderschiene 5 zurückge­ hoben. Während dieser Zeit drückt das Druckelement 18 die Lasche 4 gegen die Lasche 3 und sichert die Haft­ fähigkeit des Klebsaums. Da der zum Kleben verwendete Heißklebstoff bei Abkühlung schnell haftfähig wird, kann eine verschlossene Packung ohne Verzögerung vorwärtsge­ trieben werden.

Während des Packungsschließverfahrens wurde der Heiß­ klebstoff auf die Kante der vorhergehenden Packung auf­ getragen, und gleichzeitig mit dem Heraustragen einer Packung aus der Schließstation wird ein neuer Einwickel­ oder Verpackungsrohling in die Schließstation einge­ bracht.

Claims (3)

1. Verfahren zum Falten eines Packmaterialrohlings um einen Gegenstand, bei dem der Packmaterialrohling aus einem als äußere Hülle dienenden rechteckigen Stück schützender Pappe und einem Einwickelelement besteht, das an einer Seite der Pappe befestigt ist, bei welchem Verfahren das Einwickelelement um den Gegenstand ge­ wickelt wird und dann die Enden der Pappe quer zur Wickel­ richtung des Einwickelelementes um den Gegenstand herum auf das Einwickelelement gefaltet wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einwickelelement von Hand um den Gegenstand gewickelt wird, daß dann die Packung mit ungefalteter Pappe auf eine Vorrichtung mit einem Faltmechanismus gelegt wird, und daß dann die Enden der Pappe mit dem Faltmechanismus in der Vorrich­ tung um den Gegenstand herum gefaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die sich überlappenden Enden des Einwickelelementes durch ein Klebeband aneinander befestigt werden, ehe die Pappe gefaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden der Pappe bei dem Faltvorgang durch Kleben aneinander befestigt werden.