DE4226490C2 - Verfahren zum selbsttätigen Aufrichten und Beladen einer Faltbox und Vorrichtung sowie Faltbox zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen Aufrichten und Bela­ den einer Faltbox, die einen rechteckigen Boden, Stirnwände, Längsseiten­ wände und einen am oberen Rand der Stirnwände und der Längsseitenwän­ de umlaufenden, starren, rechteckigen Rahmen aufweist, wobei die Längssei­ tenwände am oberen Rahmen und an einem vom Boden aufragenden Rand­ streifen schwenkbar gelagert und in halber Höhe zwischen den Schwenkach­ sen nach innen einklappbar und die Stirnwände insgesamt um waagerechte Schwenkachsen nach innen schwenkbar sind.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung sowie eine Faltbox zur Durchführung des Verfahrens.

Faltboxen, also Kästen aus Kunststoff, Karton oder dergleichen, die zum Be­ füllen aufgerichtet und für den Rücktransport zum Ausgangsort in eine flache Stellung zusammengeklappt werden können, sind in verschiedenen Ausfüh­ rungsformen bekannt. Ein Beispiel zeigt die DE-OS 28 53 558. Sie haben den Vorteil, daß sie mehrfach oder vielfach verwendet werden können, so daß der Anfall von Verpackungsmüll erheblich verringert wird. Es sind auch Falt­ boxen bekannt, die selbsttätig aufgerichtet werden können, jedoch sind bei den bekannten Faltboxen verhältnismäßig komplizierte, roboterartige Greif- und Spreizeinrichtungen erforderlich. Nicht möglich ist bisher auch das selbsttätige Beladen derartiger Faltboxen mit im wesentlichen plattenförmi­ gen, empfindlichen Produkten. Als Beispiel derartiger Produkte sollen im vorliegenden Zusammenhang in Schalen verpackte Tiefkühl-Fertigmenüs an­ gesehen werden. Eine wesentliche Schwierigkeit beim automatischen Bela­ den besteht darin, daß bei vollständiger Ausnutzung der Grundfläche einer Faltbox die Schalen nicht mit seitlichen Greifern erfaßt werden können, so daß zwischen den Gegenständen und den Innenwänden der Faltbox ein nicht nutzbarer Zwischenraum verbleiben muß.

Das führt wiederum dazu, daß Gegenstände in der Faltbox verrutschen und beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zur Durch­ führung des Verfahrens geeignete Vorrichtung sowie Faltbox zu schaffen, die nicht nur ein einfaches selbsttätiges Aufrichten der Faltbox, sondern auch ein einfaches vollständig selbst­ tätiges Be- und Entladen der Faltbox bei vollständiger Ausnutzung des Innen­ raums der Faltbox gestatten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ge­ kennzeichnet, daß im wesentlichen plattenförmige Gegenstände auf einem ersten Förderer in eine Ladestation gefördert werden, daß zusammengelegte Faltboxen auf einem zweiten Förderer in die Ladestation gefördert werden, daß die Stirnwände der Faltboxen von unten mit Hilfe von Hubstempeln, die durch Ausnehmungen im Boden aufsteigen, aus ihrer auf den Boden geklapp­ ten Position aufgerichtet werden und dabei die nach innen eingeklappten Längsseitenwände strecken und aufrichten, und daß die Hubstempel auf die Förderebene der plattenförmigen Gegenstände angehoben und schrittweise mit der Aufnahme je eines Gegenstandes bis unter die Auflageebene des Bo­ dens abgesenkt werden.

Die genannte Aufgabe wird auch durch den kennzeichnenden Teil des auf die Vorrichtung bezogenen Anspruchs 2 gelöst.

Die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Faltbox weist einen recht­ eckigen Boden, zwei Stirnwände und zwei Längsseitenwände und einen am oberen Rand der Stirnwände und der Längsseitenwände umlaufenden, star­ ren, rechteckigen Rahmen auf. Die Längsseitenwände sind am oberen Rah­ men und an einem vom Boden aufragenden Randstreifen schwenkbar gelagert und in halber Höhe zwischen den Schwenkachsen nach innen einklappbar. Die Stirnwände sind um waagerechte Achsen insgesamt nach innen klappbar. Im Boden der Faltbox befinden sich Ausnehmungen für den Durchgang von Hubstempeln. Die Stirnwände sind am Boden schwenkbar gelagert, können also durch die von unten aufsteigenden Hubstempel aufgerichtet werden.

Beim Aufrichten der Faltbox werden Hubstempel von unten durch die Aus­ nehmungen des Bodens angehoben. Sie erfassen und heben dabei die nach in­ nen geklappten Stirnwände, die ihrerseits die nach innen eingeklappten Längsseitenwände auseinanderdrücken und aufrichten. Nachdem die Box auf­ gerichtet ist, können die Hubstempel bis in die Förderebene der selbsttätig zugeführten Tiefkühlkost-Schalen oder dergleichen angehoben und anschlie­ ßend schrittweise nach der Aufnahme jeweils einer Schale von deren Höhe abgesenkt werden, so daß der Stapel der Schalen schließlich auf dem Boden der Box liegt und die Hubstempel durch die Ausnehmungen im Boden nach unten herausgezogen werden.

Vorzugsweise weisen die Stirnwände am oberen Rand leicht nach außen ab­ gewinkelte Randwülste auf, und der obere Rahmen ist im Bereich der Stirn­ wände an der Unterseite mit entsprechenden Aufnahmen versehen. Die Randwülste bilden zum einen eine definierte Abstützfläche beim Aufrichten der Längsseitenwände. Zum anderen treten sie bei vollständig aufgerichteter Stellung der Stirnwände in die Aufnahmen des Rahmens ein und halten die Box auf diese Weise in der aufgerichteten Stellung.

Zum Zusammenklappen der Box ist es nur erforderlich, die Stirnwände nach innen zu drücken. Die Stirnwände fallen dabei auf den Boden herab, und die Längsseitenwände klappen nach innen ein und legen sich auf die Stirnwände.

Vorzugsweise ist im Boden in jeder längsseitigen Hälfte eine Ausnehmung, so daß zwei Hubstempel von unten eintreten und je eine Stirnwand anheben können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen. Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Faltbox mit ange­ deuteten Hubstempeln;

Fig. 2 ist eine Stirnansicht der Faltbox;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Faltbox;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Faltbox in zusammengefaltetem Zustand;

Fig. 5 ist eine entsprechende Stirnansicht;

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 7 zeigt eine mit Gegenständen gefüllte Faltbox in einem schemati­ schen senkrechten Schnitt;

Fig. 8 veranschaulicht die Stapelbarkeit der erfindungsgemäßen Faltbox.

Eine erfindungsgemäße Faltbox gemäß Fig. 1 bis 5 umfaßt einen Boden 10, Stirnwände 12 (Fig. 2) und Längsseitenwände 14 (Fig. 1). Aus oberen Randstreifen der Stirnwände 12 und der Längsseitenwände 14 ist ein umlau­ fender, rechteckiger, starrer Rahmen 16 gebildet. Der Rahmen 16 weist auf seiner Oberseite eine flache Rinne 18 auf, während der Boden 10 einen nach unten vorspringenden, umlaufenden Wulst 20 aufweist. Der zum Stapeln der Faltbox in die Rinne 18 einer tiefergelegenen Faltbox eingefügt werden kann.

Die Stirnwände 12 sind an dem Boden 10 bzw. einem leicht von diesem auf­ ragenden Randstreifen 22 in Achsen 24 schwenkbar gelagert. Fig. 2 veran­ schaulicht die mäanderförmige Verzahnung der Randstreifen 22 und der Stirnwände 12. Die Achsen 24 gestatten es, die Stirnwände 12 nach innen auf den Boden 10 der Faltbox zu klappen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform der Faltbox ist es daher erforderlich, daß die Höhe der Stirnwände nicht größer als die Hälfte der Länge der Faltbox ist. Wenn dies doch erwünscht sein sollte, muß der untere Randstreifen 22 breiter ausgeführt und die Achse 24 der Stirnwände 12 höhergelegt werden, und/oder der obere Rahmen 16 muß weiter nach unten gezogen werden.

Die Längsseitenwände 14 sind an ihrem unteren Rand am Boden 10 bzw. einem von diesem aufragenden Randstreifen 26 in einer Achse 28 schwenk­ bar gelagert. Die Achse 28 liegt höher als die Achse 24 der Stirnwände, wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht. Fig. 1 zeigt im übrigen eine ähnliche mäanderförmige Verzahnung zwischen dem unteren Randstreifen 26 und den Längsseitenwänden, wie sie für die Stirnwände in Fig. 2 dargestellt ist. An ihrem oberen Rand sind die Längsseitenwände in entsprechender Weise in einer Achse 30 an der Unterseite des oberen Rahmens 16 schwenkbar ge­ lagert. In halber Höhe der Faltbox, also in der Mitte zwischen der unteren Achse 28 und der oberen Achse 30 der Längsseitenwände befindet sich eine zu beiden Achsen 28, 30 parallele dritte Achse 32, die es gestattet, die Längs­ seitenwände 14 nach innen einzuklappen. Fig. 3 zeigt einen Blick von oben in die Faltbox. Es ist erkennbar, daß im Boden zwei Ausnehmungen 34, 36 in jeder längsseitigen Hälfte vorgesehen sind, deren Funktion später anhand von Fig. 6 erläutert werden soll.

Fig. 4 und 5 zeigen die Faltbox in teilweise geschnittener oder transpa­ renter Seiten- und Stirnansicht. In Fig. 5 ist erkennbar, wie die Stirnwände 12 nach innen in Richtung des Bodens 10 geklappt sind. Die Stirnwände füllen dabei im wesentlichen die gesamte Länge der Faltbox aus. An den oberen, in Fig. 4 einander zugewandten Rändern der Stirnwände 12 sind nach außen vorspringende Randwülste 38, 40 vorgesehen, deren Funktion ge­ mäß Fig. 1 zum einen darin besteht, in entsprechende Sitze 42, 44 des oberen Rahmens 16 einzutreten und so die Faltbox in der aufgerichteten Stellung gemäß Fig. 1 und 2 zu stabilisieren. In der zusammengeklappten Stellung gemäß Fig. 4 und 5 bilden die Randwülste 38, 40 eine definierte Auflagefläche für die in das Innere der Faltbox hinein eingeklappten Längs­ seitenwände 14. Wenn die Faltbox aus der Stellung gemäß Fig. 4 und 5 aufgerichtet werden soll, treten Hubstempel 46, 48, die in Fig. 1 angedeutet sind, von unten durch die Ausnehmungen 34, 36 ein. Sie erfassen dabei zu­ nächst die nach innen geklappten Stirnwände 12 und schwenken diese nach oben. Die Randwülste 38, 40 der Stirnwände 12 erfassen dabei die nach innen eingeklappten Längsseitenwände und richten diese auf. Schließlich treten die Randwülste 38, 40 der Seitenwände in die Sitze 42, 44 an der Unterseite des oberen Rahmens 16 ein. Dieser Vorgang läuft vollständig selbständig ab und kann mit einem verhältnismäßig einfachen Organ wie einem Doppel- Hubstempel mit geringem Aufwand durchgeführt werden.

Die Hubstempel haben im übrigen eine zusätzliche Funktion, die anhand von Fig. 6 erläutert werden soll. Bei einer Vorrichtung zum selbsttätigen Aufrichten und Beladen einer Faltbox werden schalenförmige Behälter, im wesentlichen rechteckige Behälter 50 für Tiefkühlkost, Fertig­ menüs oder dergleichen auf einem Förderer 52 in eine Ladestation 54 geför­ dert. Hier werden Faltboxen auf einem weiteren, quer zum Förderer 52 lau­ fenden Förderer 56 in einer tieferen Förderebene herangebracht. Die Falt­ boxen werden in nicht gezeigter Weise in der Ladestation 54 an ihrem Wulst 20 unterhalb des Bodens in nicht gezeigter Weise festgespannt. Sodann wer­ den die beiden in Fig. 6 gezeigten Hubstempel 46, 48 angehoben, so daß die Faltbox in der beschriebenen Weise aufgerichtet wird. Der obere Rand der aufgerichteten Faltbox liegt im wesentlichen in Höhe der Förderebene des Förderers 52 für die Behälter 50. Nach dem Aufrichten der Faltbox verblei­ ben die Hubstempel 46 zunächst im wesentlichen in dieser Ebene, so daß zu­ nächst der erste Behälter 50 auf die Oberfläche der Hubstempel 46, 48 gleitet. Anschließend werden die Hubstempel jeweils schrittweise um die Höhe eines Behälters 50 abgesenkt, nachdem ein neuer Behälter auf dem Förderer 52 eingetroffen ist. Die Behälter 50 werden auf diese Weise gesta­ pelt und in das Innere der Faltbox hinabgelassen. Durch einen angedeuteten Spender 58 wird im selben Takt jeweils ein Deckblatt 60 auf die Behälter 50 geschoben. Wenn die Hubstempel 46 nach unten durch die Ausnehmungen 34, 36 im Boden 10 der Faltbox zurückgezogen worden sind, liegt der Stapel der Behälter 50 auf dem Boden 10.

Die erfindungsgemäße Faltbox hat den wesentlichen Vorteil, daß die Behälter 50 den Innenraum der Faltbox vollständig ausfüllen können, daß es also nicht notwendig ist, an den Seiten Platz für Greiforgane zu lassen. Das führt zu einer günstigen Ausnutzung des verfügbaren Laderaums.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Faltboxen stapelbar sind. Fig. 8 veranschaulicht schematisch drei aufeinandergesetzte und beladene Falt­ boxen gemäß der Erfindung.

Insbesondere in Fig. 1 und 2, aber auch in Fig. 7 ist erkennbar, daß die Stirnwände 12 und die Längsseitenwände 14 der Faltbox eine Reihe von größeren, nicht bezeichneten Ausnehmungen aufweisen. Diese Ausnehmun­ gen bedeuten zunächst eine Einsparung an Material und eine Verringerung des Gewichtes. Sie haben aber auch den weiteren Zweck, daß beim Einlagern von Waren in einem Kühlhaus oder einer Gefrierkammer ein relativ rascher Luft- und Temperaturaustausch erfolgen kann.

Das beschriebene Ladesystem ist nicht nur für Faltboxen, sondern auch für übliche Kunststoff-Kartons geeignet.

Claims (6)

1. Verfahren zum selbsttätigen Aufrichten und Beladen einer Faltbox, die ei­ nen rechteckigen Boden (10), Stirnwände (12), Längsseitenwände (14) und einen am oberen Rand der Stirnwände (12) und der Längsseitenwände (14) umlaufenden, starren, rechteckigen Rahmen (16) aufweist, wobei die Längs­ seitenwände (14) am oberen Rahmen (16) und an einem vom Boden (10) auf­ ragenden Randstreifen (26) schwenkbar gelagert und in halber Höhe zwi­ schen den Schwenkachsen nach innen einklappbar und die Stirnwände ins­ gesamt um waagerechte Schwenkachsen nach innen schwenkbar sind, da­ durch gekennzeichnet, daß im wesentlichen plattenförmige Gegenstände (50) auf einem ersten Förderer (52) in eine Ladestation (54) gefördert wer­ den, daß zusammengelegte Faltboxen auf einem zweiten Förderer (56) in die Ladestation (54) gefördert werden, daß die Stirnwände (12) der Faltboxen von unten mit Hilfe von Hubstempeln (46, 48), die durch Ausnehmungen (36, 38) im Boden (10) aufsteigen, aus ihrer auf den Boden geklappten Posi­ tion aufgerichtet werden und dabei die nach innen eingeklappten Längssei­ tenwände (14) strecken und aufrichten, und daß die Hubstempel auf die För­ derebene der plattenförmigen Gegenstände (5) angehoben und schrittweise mit der Aufnahme je eines Gegenstandes bis unter die Auflageebene des Bo­ dens (10) abgesenkt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch einen ersten Förderer (52) zum Fördern von plattenför­ migen Gegenständen zu einer Ladestation (54), einen zweiten Förderer (56) zum Zuführen von zusammengelegten Faltboxen in die Ladestation in einer tiefer gelegenen Förderebene und wenigstens einen Hubstempel (46, 48) un­ terhalb der Ladestation, der durch die Ausnehmungen im Boden einer Faltbox bis in die Förderebene der Gegenstände anhebbar und unter den Boden (10) der Faltbox absenkbar ist.

3. Faltbox zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit einem rechteckigen Boden (10), zwei Stirnwänden (12), zwei Längsseitenwänden (14) und einem am oberen Rand der Stirnwände (12) und der Längsseiten­ wände (14) umlaufenden, starren, rechteckigen Rahmen (16), wobei die Längsseitenwände (14) am oberen Rahmen (16) und an einem vom Boden (10) aufragenden Randstreifen (26) schwenkbar gelagert und in halber Höhe zwischen den Schwenkachsen (28, 30) nach innen einklappbar sind und die Stirnwände (12) um waagerechte Achsen (24) insgesamt nach innen klapp­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (10) Ausnehmungen (34, 36) für den Durchgang von Hubstempeln (46, 48) vorgesehen sind und daß die Stirnwände (12) am Boden schwenkbar gelagert sind.

4. Faltbox nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (12) am oberen Rand nach außen leicht abgewinkelte Randwülste (38, 40) auf­ weisen und daß der obere Rahmen (16) an seiner Unterseite entsprechende Sitze (42, 44) besitzt.

5. Faltbox nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Un­ terseite des Bodens (10) ein vorspringender Wulst (20) vorgesehen ist und daß der obere Rahmen (16) auf der Oberseite in entsprechender Position ei­ ne flache Rinne (18) zur Aufnahme eines Wulstes (20) beim Stapeln von Falt­ boxen aufweist.

6. Faltbox nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (12) an einem vom Boden aufragenden Randstreifen (22) in Schwenkachsen (24) gelagert sind und daß die unteren Schwenkachsen (28) der nach innen einklappbaren Längsseitenwände (14) höher liegen als die Schwenkachsen (24) der Stirnwände (12).