DE4223975A1 - Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Verpackungs­ maschine.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zum Zusammenfügen und Füllen ebener vorgeformter, in einer Beschickungseinrichtung gestapelter Schachteln und zum automatischen Verschließen der Schachteln durch Verbinden der oberen und der unteren Laschen mittels Klebestreifen oder Klebstoff oder durch Einstecken der Laschen in die zusammengefügten Schachteln, zu schaffen.

Ziel hierbei ist es, eine wirtschaftliche, leise und saubere Maschine vorzusehen, die nur wenig Platz beansprucht und niedrige Wartungskosten verursacht.

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Maschine dank der neuen Art und Weise, in welcher sie das Verpacken von Produkten durchführt, gelöst.

Ausgehend davon, daß nur eine geringe Kraft für das Falten von Laschen aus flexiblem Material, wie Karton mit eingeprägter Faltlinie, erforderlich ist, kombiniert die erfindungsgemäße automatische Verpackungsmaschine die Wirkung mehrerer kleiner Pneumatikzylinder.

Bekannte Maschinen dieser Art verwenden standardmäßige Ein­ richtungen anderer Maschinen, die das Verschließen der Laschen mit einer hundertmal größeren Kraft als notwendig ausführen. Das erfordert unnötig große Maschinen und bringt einen lauten Betrieb sowie erhöhte Ausgaben für Reinigung, Schmierung und Wartung mit sich.

Die Verwendung pneumatischer Zylinder in Verpackungsmaschinen ist nicht neu, die Neuheit besteht aber bei der Erfindung in der Ver­ wendung kleiner Pneumatikzylinder und rotierender Pneumatik­ zylinder und außerdem in der Verwendung ortsfester Führungen, welche die Schachtel unter Ausnutzung ihrer Bewegung ver­ schließen.

Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs­ beispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in be­ liebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine mit Darstellung der Einrichtungen zum Ver­ schließen der Schachtel durch Kleben,

Fig. 2 eine Vorderansicht der gleichen Maschine mit Darstel­ lung der Schachtel-Klebeverschlußeinrichtungen,

Fig. 3 eine Seitenansicht von schräg oben mit Darstellung des Auslasses der zusammengefügten Schachtel und der Klebe­ verschlußeinrichtungen,

Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht der auf der Maschinenplattform angeordneten Elemente von der Be­ schickungseinrichtung aus mit Darstellung der Klebever­ schlußeinrichtungen,

Fig. 5 eine perspektivische Detailansicht des einstellbaren rotierenden Pneumatikzylinders,

Fig. 6 eine Detailansicht des Pneumatikzylinders für den drehenden Antrieb der Klebelaschen sowie für in den Behälter mit heißem Klebstoff eingeführte Laschen,

Fig. 7 eine Detailansicht der Sauger und der Vakuumzylinder, welche die gefaltete Schachtel aus der Beschickungsein­ richtung entnehmen,

Fig. 8 eine Detailansicht des Plattformbereiches, auf welchem ortsfeste Führungen und eine umkehrbare obere Führung angeordnet sind,

Fig. 9 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 1 aber mit Schließ­ einrichtungen (Führungen) zum Verschließen der Schachtel durch Einschieben der Laschen,

Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 2 aber mit Schließ­ einrichtung (Führungen) zum Verschließen der Schachtel durch Einschieben der Laschen, und

Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 8 aber mit Schließ­ einrichtungen (Führungen) zum Verschließen der Schachtel durch Einschieben der Laschen.

In allen Figuren sind gleiche oder äquivalente Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die erfindungsgemäße Maschine weist ein auf Rädern 2 angeordnetes Gehäuse 1 auf.

Das Gehäuse 1 enthält pneumatische Verbindungsleitungen für den Antrieb der Pneumatikzylinder. Der Zugang zu den Verbindungs­ leitungen erfolgt durch eine Tür 3.

Auf der Tür 3 ist eine Kontrolltafel 4 angeordnet.

An einer der Seiten des Gehäuses 1 sind dem Pneumatikkreislauf der Verpackungsmaschine entsprechende Kontrolleinrichtungen, Einstelleinrichtungen und Filter 5 vorgesehen.

Das Gehäuse 1 weist in seinem oberen Bereich eine Plattform 6 auf. Eine Beschickungseinrichtung 7, welche ebene vorgeformte Schachteln 8 ausgibt, ist angrenzend an eine Seite der Maschine auf der Plattform 6 befestigt (vgl. Fig. 1, 2, 3, 4, 7, 9 und 10).

Diese vorgeformten Schachteln 8 sind bedruckt, mit einem Präge­ druck versehen, an ihren Faltlinien markiert, an ihrer Längsseite verklebt und in einer Druckerei flach gestapelt worden.

Die Beschickungseinrichtung 7 weist in ihrem unteren Bereich eine Führung 9 auf, welche die gefaltete ebene Schachtel 8 in ihre Schachtelform (mit offenen oberen und unteren Laschen) bringt.

Damit die gefaltete Schachtel 8 durch die Führung 9 hindurch­ treten kann, weist die Maschine eine Reihe von über Vakuumzylinder 11 (vgl. Fig. 7) angetriebenen Saugern 10 auf, welche die Schach­ teln 8 ansaugen und wegziehen.

Durch die Saugkraft der Vakuumzylinder 11 erfassen die Sauger 10 eine gefaltete Schachtel 8, zwingen sie durch die Führung 9 und plazieren sie, nachdem sie gefaltet ist, auf dem ersten Ab­ schnitt einer Transportbahn 12 (vgl. Fig. 3).

Die Anzahl der Abschnitte der Transportbahn 12 ist variabel, die bevorzugte Ausführungsform weist aber acht Abschnitte auf.

Die Abschnitte der Transportbahn 12 können vier Bewegungen aus­ führen, nämlich Anheben, Absenken, vorwärts und rückwärts. Diese Bewegungen werden durch entsprechende Pneumatikzylinder hervorge­ rufen.

Die aufgestellte Schachtel 13 wird, nachdem sie durch die Führung 9 hindurchgetreten ist und in dem ersten Abschnitt der Transport­ bahn 12 plaziert wurde, durch diese von einem Abschnitt zum nächsten bewegt, bis die Schachtel mit dem Produkt gefüllt ist und durch Verkleben oder Einschieben der Laschen vollständig verschlossen ist.

Zum Bewegen der aufgestellten Schachtel 13 wirkt die Transport­ bahn 12 mit entsprechenden Führungsbahnen 14 zusammen, die An­ hebe- und Absenkbewegungen ausführen.

Das Zuführen der aufgestellten Schachtel 13 in die Transportbahn 12 wird immer dann ausgeführt, wenn die Bahn angehoben ist.

Beim Anheben der Transportbahn 12 werden auch zwei Führungsbahnen 14 mit angehoben und halten aufgestellte Schachteln 13 in allen Abschnitten.

In dieser Position senkt sich die Transportbahn 12 ab, zieht sich zurück und übernimmt eine neue Schachtel 8 von der Beschickungs­ einrichtung 7.

Die Vorwärtsbewegung der Transportbahn 12 wird immer dann ausge­ führt, wenn die Bahn angehoben wird, wodurch die aufgestellten Schachteln 13 in die einzelnen Abschnitte überführt werden.

Zum Falten der Schachtellaschen weist die Maschine ortsfeste Führungen und Laschenfalter auf, die von Pneumatikzylindern ange­ trieben werden.

Eine faltbare obere Führung 15 dient als oberer Anschlag der ge­ förderten Schachteln.

Die Transportbahn 12 bewegt sich in einer vorher festgelegten schrittweisen Art vorwärts, die durch die Breite der Schachteln bestimmt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kreislauf von dem Anziehen der gefalteten Schachtel 8 bis zu der aufgestellten Schachtel 13, dem Zuführen des Produktes und dem Schließen der Laschen in acht Schritten ausgeführt, d. h. ein Schritt pro Abschnitt.

Der Schachtelschließkreislauf durch Verkleben verläuft wie folgt:

In einem ersten Schritt setzen die Vakuumzylinder 11 die aufge­ stellte Schachtel 13 in den ersten Abschnitt der Transportbahn 12 ein.

Ein einstellbarer Drehpneumatikzylinder (vgl. Fig. 4) faltet mittels eines Schuhs 17 eine kurze Lasche der Schachtel 13 an einer ihrer Enden.

Die andere kurze Lasche des selben Bereichs wird bei der Vor­ wärtsbewegung der Transportbahn 12 durch eine dreieckförmige kurze ortsfeste Führung 18 gefaltet.

In einem zweiten Schritt hält die Verpackungsmaschine an, um die Schachtel über eine entsprechend dem zu verpackenden Produkt angebrachte Einrichtung oder einen Trichter zu befüllen.

In einem dritten Schritt bewirkt ein rotierender Pneumatik­ zylinder 16 zusammen mit einer kurzen dreieckigen ortsfesten Führung 18 das Schließen der kurzen Laschen an dem anderen Ende der Schachtel 13.

In einem vierten Schritt faltet eine dreieckige lange ortsfeste Führung 19 die erste lange innere Lasche der Schachtel an einem ihrer Enden.

In einem fünften Schritt faltet eine andere lange dreieckige ortsfeste Führung 19 die erste innere lange Lasche des anderen Endes der Schachtel 13.

In einem sechsten Schritt treiben rotierende Pneumatikzylinder 20 einen Schaft 21 an, welcher eine in einen Behälter 23 für heißen Klebstoff eingreifende Klebezunge 22 kurvenförmig anhebt und absenkt und die entsprechenden äußeren langen Laschen an deren Vorderfläche mit Klebstoff versieht, wenn sie angehoben werden (vgl. Fig. 6).

In einem siebten Schritt wird die äußere lange Lasche an einem Ende der Schachtel 13 mittels einer dreieckigen langen ortsfesten Führung 24 geschlossen. Der Klebstoff kühlt und bindet ab und verbindet damit sofort dieses Ende der Schachtel.

Ein achter Schritt entspricht genau dem siebten Schritt soweit es die Elemente und Bewegungen anbetrifft, seine Funktion ist es aber, das andere Ende der Schachtel 13 zu verschließen, so daß die Schachtel dadurch vollständig mittels Klebens verschlossen ist.

Soll die Schachtel durch Einschieben der Laschen verschlossen werden, so wird die Maschine an diese Aufgabe angepaßt.

Zunächst wird der Klebstoffbehälter 23 weggenommen.

Das Verschließen der Schachteln erfolgt in diesem Falle über drahtähnliche Führungen, wobei die Schachteln 13 eine lange Einschublasche aufweisen.

In den den Fig. 1, 2 bzw. 8 ähnlichen Fig. 9, 10 und 11 werden die Einrichtungen zum Verschließen der Schachteln mittels Ein­ schieben der Laschen gezeigt, wobei die übrigen Elemente zur besseren Verständlichkeit weggelassen sind.

Bis zu dem vierten Schritt verlaufen die Prozesse ähnlich. Im fünften Schritt wird ein erstes gekrümmtes Drahtführungselement 24 von der Höhe der Plattform 6 aus allmählich in einer Kurven­ form relativ zu der Faltung der Einschublasche der Schachtel angehoben bis es einen gestreckten Winkel erreicht.

Im nächsten Schritt und bevor die Bewegung des ersten Draht­ führungselements 24 beendet ist, wird ein zweites gekrümmtes Drahtführungselement 25, welches an der Decklasche der Schachtel angreift, allmählich kurvenförmig angehoben, bis die Faltung der Decklasche durchgeführt ist und schiebt die Lasche in die Schachtel zwischen die vordere Innenfläche und die kurzen Seiten­ laschen, wobei es die Decklasche bis zu einer vollständigen und sicheren Schließstellung dieses Endes der Schachtel schiebt.

In den beiden folgenden Schritten wird das andere Ende der Schachtel auf ähnliche Weise geschlossen. Dabei wird die Schach­ tel zunächst wieder mit dem Produkt befüllt und vollständig verschlossen. Die gefüllte und geschlossene Schachtel wird dann aus der Maschine ausgeworfen, während eine neue Schachtel in den ersten Abschnitt der Transportbahn 12 eintritt, um einen neuen Zyklus zu beginnen.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem bestimmten Aus­ führungsbeispiel beschrieben wurde, erkennt der Fachmann aus­ gehend von der vorangegangenen Beschreibung viele Alternativen, Modifikationen und Variationen. Die Erfindung soll auch alle solche Alternativen, Modifikationen und Variationen umfassen, die in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Bezugszeichenliste

 1 Gehäuse
 2 Räder
 3 Tür
 4 Kontrolltafel
 5 Filter
 6 Plattform
 7 Beschickungseinrichtung
 8 Schachtel
 9 Führung
10 Saugeinrichtung
11 Vakuumzylinder
12 Transportbahn
13 aufgefaltete Schachtel
14 Führung
15 Führung
16 Pneumatikzylinder
17 Schuh
18 Führung
19 Führung
20 Pneumatikzylinder
21 Schaft
22 Klebezunge
23 Behälter
24 Führung
25 Führungselement

Claims (2)

1. Selbsttätige Verpackungsmaschine mit einer Beschickungs­ einrichtung (7) für vorgeformte Schachteln (8), welche einen Seitenverschluß sowie kurze und lange ungefaltete Laschen auf­ weisen, die als obere und untere Abdeckung dienen, und welche durch Verkleben verschlossen werden, und welche ggf. eine zu­ sätzliche Einschublasche für das Verschließen der Schachteln (8) durch Einschieben aufweisen, wobei die Schachteln (8) vorgeprägte Faltlinien aufweisen und in ebener Anordnung in der Beschickungs­ einrichtung (7) aufeinanderstapelbar sind dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beschickungseinrichtung (7) eine Führung (9) zum Auffalten und Ausrichten der gefalteten und vorgeformten Schachteln (13) aufweist, welche mit Sauger (10) und zugeordneten Vakuumzylindern (11) in Beziehung steht, welche Sauger (10) die bereits aufgestellten (und ausgerichteten) Schachteln (13) er­ greifen und zu einem ersten Abschnitt einer Transportbahn (12) überführen, daß die Transportbahn (12) zwei Antriebe, einen Anhebe-Absenk-Antrieb und einen Vorwärts-Rückwärts-Antrieb hat, daß die Transportbahn (12), in Beziehung zu den Antrieben stehende Führungen (14) mit Anhebe-Absenk-Betrieb hat, welcher so koordiniert ist, daß bei der Transportbahn (12) in einer ange­ hobenen Stellung die Führung (14) die aufgestellten Schachteln (13) hält, während sich die Transportbahn (12) bewegt und bei einem erneuten Anheben die aufgestellte Schachtel (13) in einen nächsten Abschnitt einsetzt, wobei die zurückgelegte Strecke der Transportbahn (12) der Breite der aufgestellten Schachtel (13) entspricht, daß der erste Abschnitt der Transportbahn (12), neben den Vakuumzylindern (11) einen einstellbaren Drehpneumatik­ zylinder (16) aufweist, der einen Faltschuh (17) für eine kurze Lasche der aufgestellten Schachteln (13) an einem seiner Enden antreibt, daß eine ortsfeste Führung (18) zum Falten der anderen kurzen Lasche desselben Endes vorgesehen ist, mit einem einen entsprechenden Faltschuh (17) aufweisenden ähnlichen Drehpneumatik­ zylinder (16) an dem aufgefalteten Ende der Schachtel (13), daß Falteinrichtungen für die kurzen Laschen der aufgestellten Schachteln (13), mit zunächst einer dreieckigen ortsfesten Führung (19) zum Falten einer der inneren langen Laschen der aufgestellten Schachteln (13) und mit einer weiteren dreieckigen ortsfesten Führung zum Falten der anderen inneren langen Lasche der Schachteln (13), daß ggf. außerdem ein rotierender Pneumatik­ zylinder (20) vorgesehen ist, welcher einen eine Klebstoffauf­ tragelasche (22) tragenden Schaft (21) antreibt, welche in einen Behälter (23) mit heißem Klebstoff eintaucht und dem Klebstoff­ auftragen auf der Unterseite einer der äußeren Laschen der zu­ sammengebauten Schachteln (13) mit Klebstoff dient, und daß ggf. außerdem eine dreieckige ortsfeste Führung (24) zum Falten der mit heißem Klebstoff versehenen Lasche vorgesehen ist, und daß an dem dem anderen Ende der Schachtel (13) zugeordneten Bereich ähnliche Elemente für das Kleben und Falten der äußeren langen Laschen der aufgestellten Schachteln (13) vorgesehen sind, wo­ durch das Verschließen der Schachteln (13) und ihr Auswerfen aus der Maschine abgeschlossen wird, um einen neuen Zyklus zu be­ ginnen.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die gekrümmte Platte für das Falten der kurzen Seitenlaschen ein erstes gekrümmtes Drahtführungselement (24), welches in der Anfangsposition auf der Ebene der Arbeitsplattform (6) angeordnet ist, vorgesehen ist, wobei das gekrümmte Draht­ führungselement (24) allmählich entsprechend dem Falten der Einschublasche der Schachteln (13) angehoben wird, bis es einen gestreckten Winkel mit deren Abdecklasche bildet, wobei vor dem Ende der Bewegung des ersten gekrümmten Drahtführungselements (24) in dem Bereich, der die bereits gefaltete Einschublasche aufrecht hält, angrenzend an die Plattform (6) ein zweites ge­ krümmtes Drahtführungselement (25) vorgesehen ist, welches mit der Schachtelabdeckung in Beziehung steht und allmählich kurven­ förmig angehoben wird, bis ein Falten der Abdecklasche und ein Einschieben der Einschublasche in die Schachtel (13) zwischen die vordere Innenfläche und die kurzen Seitenlaschen erreicht wird, auf die Abdecklasche gedrückt wird, bis ein vollständiger und fester Verschluß der Schachteln (13) erreicht ist.