DE60004521T2 - Verpackungsmaschine und kontrolleinrichtung - Google Patents

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    • B31B50/80Pneumatically
    • B31B50/804Pneumatically using two or more suction devices on a rotating element

Description

  • Die Erfindung betrifft das Verpacken eines Gegenstands, wie Dosen oder Flaschen, in vielfach verpackte Schachteln und betrifft insbesondere das Zuführen derartiger Schachteln in zusammengeklappten Zustand von einem Magazin sowie das Einleiten und sodann das Vervollständigen eines Satzes aufeinander folgender Schachtelarbeitsschritte.
  • Ein häufiges von bekannten Verpackungsmaschinen verwendetes Verfahren umfasst in der Regel das Bewegen einer zusammengeklappten Schachtel von den Zuführeinrichtungen derartiger Schachteln oder Zuschnitte. Die zusammengeklappte Schachtel wird sodann aufgerichtet und die zu verpackenden Dosen, Flaschen oder anderen Gegenstände werden in der aufgerichteten Schachtel angeordnet. Alternativ kann eine Zufuhreinrichtung für Schachteln in der Farm flacher Zuschnitte bereitgestellt sein. Nach der Entnahme der Schachtel aus der Zuführeinrichtung kann eine Schachtel zunächst teilweise ausgebildet werden und sodann auf die Gegenstände angeordnet werden. Die Schachtel wird weiter in eine vollständige Verpackung ausgebildet.
  • Die Mehrzahl bekannter Verpackungsmaschinen sind zweckbestimmte Maschinen, die lediglich eine Schachtelgröße herstellen. Daher sind moderne Abfüllanlagen gezwungen, eine Vielzahl von Verpackungsmaschinen zu verwenden, um verschiedene Schachteltypen zu verpacken, wobei jede Maschine eine beträchtliche Bodenfläche einnimmt und kostspielig sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb ist.
  • Eine begrenzte Anzahl von Verpackungsmaschinen ist jedoch dazu geeignet, verschiedene Schachtelgrößen oder -Typen zu verpacken, beispielsweise Sechser-, Achter- oder Zwölferpackungen einer Schachtel des Umwickeltyps. Alle derartigen Maschinen erfordern eine Anpassung, wenn von einer Schachtelgröße oder von einem Schachteltyp auf eine andere oder einen anderen umgestellt wird. Diese Anpassung umfasst das manuelle Entfernen aller Schachteln innerhalb der Verpackungsmaschine sowie möglicherweise die mechanische Anpassung von Teilen in der Maschine. Während dieser Umstellzeit, die dreißig oder mehr Minuten betragen kann, kann eine Maschine nicht verwendet werden (bekannt als Ausfallzeit), was in einer Abfüllanlage eine kostspielige Verzögerung bedeutet. Eine derartige Ver zögerung kann sogar eine Ausfallzeit der gesamten Flaschenabfüllbahn und nicht allein der Verpackungsmaschine bewirken, wenn während der Umstellung Probleme auftreten.
  • WO 98/52826 offenbart eine Schachtelaufrichtmaschine mit einer Saugvorrichtung für die Entnahme zusammengeklappter Schachteln des Korbtyps aus einem Magazin, das parallel zu jedoch versetzt von der Längsachse der Maschine angeordnet ist. Die Zuschnitte werden mit deren Bodenwandfläche nach unten aufbewahrt und um eine im wesentlichen vertikale Achse gedreht, um von dem Magazin zu der Zufuhr der Maschine gebracht zu werden. Die Schachteln werden sodann an der Griffhandfläche in Eingriff genommen, um mit dem ersten Abschnitt des Aufrichtungsprozesses fortzufahren.
  • Die versetzte Anordnung des Magazins hat zur Folge, dass die Maschine eine größere Bodenfläche benötigt und die Tatsache, dass die Zuschnitte auf deren Bodenklappen gestapelt werden müssen, schwächt den Stapel und kann zu Zuführ- und anschließenden Aufrichtungsproblemen führen.
  • Die anhängigen PCT-Anmeldungen PCT/US98/19523, PCT/US98/19G4G, PCT/US98/196512, PCT/US98/19619 beschreiben eine Maschine, die zwischen Schachteln des Korbtyps, des Umwickeltyps und vollständig umschlossenen Schachteln "fliegend" umschaltbar ist. Die Zufuhrmagazine führen jedoch im rechten Winkel zu der Richtung des Schachtelaufrichtprozesses zu.
  • Die vorliegende Erfindung strebt danach die dem Stand der Technik anhaftenden Probleme zu überwinden oder zumindest zu entschärfen.
  • Ein Aspekt der Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit zum aufeinander folgenden Handhaben von zusammengeklappten Schachteln mit gegenüberliegend angeordneten Seiten- und Endwandflächen und einem Paar von Wandflächen zum Ausbilden einer Basis aus einem Magazin und Einleiten der Aufrichtung der zusammengeklappten Schachteln, wobei die Vorrichtung eine Schachtel-Aufnahmevorrichtung zur aufeinander folgenden In-Eingriffnahme einer der gegenüberliegenden Wandflächen und zur Entnahme einer zusammengeklappten Schachtel aus dem Magazin umfasst, eine Aufgabeeinrichtung zum Übertragen der Schachtel aus dem Magazin zu einem Vorschubsende einer Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner einen Separator umfasst, um die Basiswandflächen zu trennen, um zu bewirken, dass eine der Basiswandflächen durch eine Fördereinrichtung in Eingriff genommen wird, eine Führung, um die Seiten- und Endwandflächen in eine im Wesentlichen vertikale Ebene zu handhaben oder zu führen, sowie eine Schachtel-Aufrichtungsvorrichtung, um die gegenüberliegenden Seiten- und Endwandflächen zu trennen, um die Schachtel aufzurichten.
  • Gemäß einem optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die Aufgabeeinrichtung ein Drehaufgeber sein, auf welchem die Schachtel-Aufnahmevorrichtung angebracht ist.
  • Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann der Separator eine feststehende Führung umfassen, die eine der Basiswandflächen in Eingriff nimmt und diese aus der Ebene der Schachtel faltet.
  • Gemäß einem noch weiteren optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die Führung eine zweite feststehende Führung sein.
  • Gemäß einem immer noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die Schachtel-Aufrichtungsvorrichtung einen Vakuumsaugnapf umfassen, der auf einer Antriebswelle derart drehbar angebracht ist, dass sich der Saugnapf unter einer geführten linearen Bewegung während einer vollständigen Drehung der Antriebswelle zu der Schachtel hin und von der Schachtel weg bewegen kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt eine Verpackungsmaschine bereit, die eine aufeinander folgende Handhabungsvorrichtung und/oder Regulierungsvorrichtung umfasst.
  • Vorzugsweise können die Schachteln in einem Magazin gehalten werden, wobei eine Seitenkante davon nach unten ausgerichtet ist, und in welcher die Schachtel-Aufnahmevorrichtung angeordnet ist, um die Schachteln aus einer im Wesentlichen vertikalen Position in dem Magazin in eine im Wesentlichen horizontale Position in der Papiervorschubkette zu übertragen.
  • Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Schachtel-Aufnahmevorrichtung um eine feststehende Achse in einer Kreisbahn drehbar sein.
  • Gemäß einem immer noch weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Verpackungsmaschine ferner einen Gegenstandslademechanismus sowie einen Basiswandflächen-Verschlussmechanismus umfassen Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt eine Steuereinheit für eine Verpackungsmaschine bereit, wobei die Steuereinheit einen Zentralprozessor umfasst, Mittel für die manuelle Eingabe sowie getrennte, durch den Zentralprozessor gesteuerte Mittel, um das Laden einer Gegenstandsgruppierung in eine Schachtel zu synchronisieren.
  • Gemäß einem optionalen Merkmal des dritten Aspekts der Erfindung kann die Steuereinheit die relativen Positionen von drei Reihen von Gegenständen an dem Vorschubsende der Verpackungsmaschine einstellen.
  • Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal des dritten Aspekts der Erfindung kann die Steuereinheit einen Motor steuern, welcher die Schachtel-Aufrichtungsvorrichtung antreibt.
  • Gemäß einem optionalen Merkmal des dritten Aspekts der Erfindung kann die Steuereinheit die Motoren steuern, welche die Schachtelzufuhr antreiben, wodurch die Flussrate der nichtaufgerichteten Schachtel mit der Flussrate der aufgerichteten Schachtel synchronisiert wird.
  • Ein vierter Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum kontinuierlichen Zuführen und Aufrichten einer Schachtel mit gegenüberliegend angeordneten Seiten- und Endwandflächen und einem Paar von Basiswandflächen aus einem flachen, zusammengeklappten Zustand in eine Gebrauchsposition, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: aufeinander folgendes Entnehmen einer in einem Magazin aufbewahrten Schachtel; Überfragen der Schachtel in eine horizontale Ebene; Trennen der Basiswandflächen, um zu bewirken, dass eine der Basiswandflächen durch eine Fördereinrichtung in Eingriff genommen wird; Handhaben der Seiten- und Endwandflächen in eine im Wesentlichen vertikale Ebene; sowie Trennen der gegenüberliegenden Seiten- und Endwandflächen, um die Schachtel aufzurichten.
  • Gemäß einem optionalen Merkmal des vierten Aspekts der Erfindung kann das Verfahren zusätzlich die Schritte umfassen, die Schachteln auf eine Gegenstandsgruppierung abzusenken und die Basiswandflächen der Schachtel miteinander zu verschließen.
  • Da die Erfindung eine In-line Maschine bereitstellt, kann die Maschine vorteilhafterweise mit einem hohen Durchsatz arbeiten, da keine Änderungen der Richtung des Schachtelflusses erforderlich sind. Ferner kann eine Schachtelumstellung mit einer kurzen Ausfallzeit durchgeführt werden, da die Neigung der Maschine keine manuelle Anpassung erfordert und die Ausfallzeit vermindert wird.
  • Beispielhafte Ausführungsformen werden nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.
  • 1a zeigt eine Seitenansicht eines Beispiels einer Schachtel des Korbtyps, die in einem flachen, zusammengeklappten Zustand zugeführt wird und für die Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet ist.
  • 1b zeigt eine perspektivische Ansicht der Schachtel des Korbtyps von 1 im vollständig aufgerichteten Zustand.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines Beispiels einer Schachtel des vollständig umschlossenen Typs, die in einem flachen, zusammengefalteten Zustand zugeführt wird und für die Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet ist.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht von unten und von einer Seite des Vorschubsendes einer Verpackungsvorrichtung, die den Aufgabemechanismus einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht von unten und von der anderen Seite der Schachtelaufrichtstation eine bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht der in den 2 und 3 gezeigten Schachtelaufrichtstation von oben.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gegenstandsgruppierungsmechanismus eine bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
  • 7 ist eine Draufsicht des in 6 gezeigten Gegenstandsgruppierungsmechanismus.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Schachtelladestation der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
  • 9 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels der Steuereinheit.
  • Die Vorrichtung gemäß der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist dazu geeignet, eine Vielzahl von Schachteltypen zu lagern, aufzurichten und zu beladen, beispiels weise Schachteln des Umwickeltyps, vollständig umschlossene Schachteltypen und Schachteln des Korbtyps mit einem oder mehreren Gegenständen, beispielsweise Flaschen oder Dosen. In dieser Beschreibung schließt jedwede Bezugnahme auf einen Schachteltyp verschiedene Größen oder Konfigurationen jedweden Schachtelstils ein, beispielsweise vollständig umschlossene Schachteln für 8 oder 12 Gegenstand in 4×2 bzw. 4×3 Konfigurationen. In der Tat ist es angestrebt, dass andere Schachtelgrößen und -Konfigurationen durch eine hier nachstehend beschriebene geeignete Anpassung der Vorrichtung gepackt werden können.
  • Bezugnehmend auf die Figuren und insbesondere die 1a und 1b, wird ein Beispiel für Schachteln gezeigt, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet werden. Schachtel 10 ist ein Träger des Korbtyps und in 1b in einem aufgerichteten, für das Laden auf Gegenstände bereiten Zustand dargestellt. Die Schachtel ist aus Pappe oder aus anderem geeigneten faltbaren Bahnmaterial hergestellt. Die Schachtel 10 schließt gegenüberliegende Seitenwandflächen 12, 14 und gegenüberliegende Endwandflächen 16, 18 ein, die eine an die andere gelenkig verbunden sind. Die Schachtel kann ferner eine Griffstruktur 20 einschließen, die die Endwandflächen 16, 18 miteinander verbindet und querverlaufende Trennwandflächen 22 umfasst, die jede Seitenwand 12, 14 miteinander verbinden. Vorzugsweise sind die Basis- bzw. Bodenwandflächen 24, 26 mit jeder Seitenwandfläche 12 bzw. 14 gelenkig verbunden.
  • 2 zeigt ein zweites Beispiel einer anderen Schachtel, die mit der erfindungsgemäßen vorrichtung verarbeitet wird. Schachtel 32 ist eine vollständig umschlossene Schachtel, die in flachem zusammengeklappten Zustand gezeigt ist. Der Schachtelzuschnitt schließt gegenüberliegende Seitenwandflächen 32, 34 sowie gegenüberliegende Endwandflächen 36, 38 ein, die eine an die andere gelenkig verbunden sind. Die Schachtel kann ferner Deckenwandflächen 40, 42 sowie Bodenwandflächen 44, 46 umfassen, die mit jeweiligen Seitenwänden 32, 34 gelenkig verbunden sind. Die Schachtel kann optional mit einer inneren vertikalen Trennwandfläche bereitgestellt sein.
  • Es ist vorstellbar, dass sich die Schachteln in Abhängigkeit von der Form oder der Anzahl der zu verpackenden Gegenstände unterscheiden können und dementsprechend, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in vieler Hinsicht angepasst werden, so dass diese eine große Vielzahl derartiger Schachteln verarbeiten kann. Die Hauptanordnungen, die wahrscheinlich variiert werden, sind in den 1a und 2 gezeigt, in denen "N" die Gesamthöhe der aufgerichteten Schachtel ist, die dem Abstand zwischen der oberen Kante der Seitenwand und der Bodenwandfläche entspricht, und "L" die Gesamtlänge der Schachtel ist, wenn die Bodenwandflächen geschlossen sind. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung angepasst, Schachteln zu packen, und zwar zwei Reihen von Gegenständen im Fall von Trägern des Korbtyps oder zwei, drei oder mehr Reihen im Fall von vollständig umschlossenen Schachteln.
  • Sich dem Aufbau der Vorrichtung zuwendend, schließt das in den 3 und 4 gezeigte vorstromige Ende ein Magazin ein, in dem eine Vielzahl von Schachteln des Korbtyps oder vollständig umschlossenen Schachteln 10, 30 in einem zusammengeklappten Zustand für die Verarbeitung aufbewahrt werden. Das Magazin kann entweder vom Gefällezufuhrtyp sein oder es können alternative bekannte Mittel verwendet werden, um eine positive Zufuhr bereitzustellen. In herkömmlichen Vorrichtungen sind Schachteln auf deren Bodenwandflächenkanten gestapelt. Da die Faltlinien zwischen den Bodenwandflächenkanten und den Seitenwandflächen sich sowohl für Boden- als auch für Seitenwandflächen in derselben Position befinden, macht dieses den Stapel von Schachteln in dieser Orientierung schwächer und anfälliger für ein Verziehen, was Zuführprobleme verursacht. Vorteilhafterweise erlaubt es die vorliegende Erfindung, Schachteln in dem Magazin mit deren Seitenkante 11, 31 nach unten zu stapeln, was den Schachtelschwund reduziert.
  • Ein Drehaufgeber ist angrenzend an das in den 3 und 4 gezeigte Magazin angeordnet, um Schachteln von dem Magazin zu dem Vorschubsende der Vorrichtung zu verbringen. Der erfindungsgemäße Aufgabemechanismus schließt eine Hauptwelle 70 ein, die um eine im Wesentlichen horizontal feststehende Achse drehbar ist. Die Welle 70 ist im allgemeinen an deren Ende durch eine geeigneten Lagerstruktur 71 gestutzt. Ein geeigneter Antriebsmechanisrnus, beispielsweise ein Schrittmotor 74, ist bereitgestellt, um die Welle 70 zu drehen, der von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit gesteuert wird.
  • Um die endzusammengeklappten Schachteln der Magazineinheit zu entnehmen, ist eine Aufnahmevorrichtung 68 bereitgestellt einschließlich einer Schachtelgreifeinrichtung, beispielsweise Saugnäpfe 80, und eines Rahmens 82, der von der Welle entlang einer vorgegebenen Bahn angetrieben wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind vier Aufnahmevorrichtungen G8 auf jeweiligen Rahmen und Querstangen bereitgestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch nur eine Aufnahmevorrichtung in den 3, 4 und 5 dargestellt.
  • Im Betrieb führt der Aufgabemechanismus 55 kontinuierlich und der Reihe nach Schachteln von dem Magazin dem Vorschubsende der Vorrichtung zu, indem die Aufnahmevorrichtung 68 in der durch den in 3 gezeigten Pfeil A angedeuteten Richtung gedreht wird. Wenn die Aufnahmevorrichtung 68 gedreht wird, dann werden die Saugnäpfe 80 in Berührung mit der Wand der Schachtel gebracht, die aufgerichtet werden soll. Ein Unterdruck wird sodann bekanntermaßen in dem Satz von Saugnäpfen mittels einer Vakuumzufuhr erzeugt und die Schachtel wird entnommen und sodann auf eine Endlosfördereinrichtung übertragen, die im allgemeinen bei 86 gezeigt ist, um die Schachtel in einer kontinuierlichen Vorwärtsrichtung stromabwärts zu der Aufrichtstation und danach auf die Ladestation zu bewegen.
  • Die Rotation des Drehaufgebers 55 um eine im Wesentlichen horizontale Achse bewirkt, dass die zusammengefaltete Schachtel von einer im wesentlichen vertikalen Ebene in dem Magazin (nicht gezeigt) in eine im wesentlichen horizontale Ebene bewegt wird, wenn diese wie in 3 gezeigt in den Gurtsatz des Vorschubsendes 86 eingebracht wird. In dieser Ausführungsform umfasst die Fördereinrichtung einen Gurtsatz des Vorschubsendes 86, der durch ein oder mehrerer Paare von beabstandeten oberen und unteren Aufnahmegurten 88, 90 bereitgestellt ist, die relativ zu dem Magazin derart angeordnet sind, um die Seiten- und Endwände der flachen zusammengefalteten Schachtel aufzunehmen, die von dem Drehaufgeber 55 geliefert wird. Die Gurtsätze 88, 90 behalten die Querposition der Schachtel bei und bewegen die Schachtel zu einer Faltvorrichtung stromabwärts. Vorzugsweise werden die Gurtsätze von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit gesteuert, so dass das Timing der Zuschnitte an dem Vorschubsende mit anderen Teilen der Vorrichtung synchronisiert werden kann.
  • Die Faltvorrichtung 92 ist zum Falten einer der Bodenwandflächen aus der Ausrichtung mit der flachen Schachtel. In dieser Ausführung stehen jedoch die Bodenklappen 24, 26; 44, 46 der Schachtel von der Kante der oberen und unteren Aufnahmegurte ab und vorzugsweise ist die untere Klappe länger als die obere Klappe. Somit umfasst die Faltvorrichtung in einer Ausführungsform eine feststehende Führung, die die untere Klappe 26; 44 in Eingriff nimmt, um diese in eine im Wesentlichen rechtwinklige Beziehung mit der Schachtel zu falten, ohne auch die oberste Bodenklappe 24, 46 zu falten. Alternativ kann eine geeignete Art eines mechanischen Kolbens oder dergleichen venrwendet werden, um die Klappe an die erwünschte Position zu drucken oder führen.
  • Während die Schachtel stromabwärts fortbewegt wird, wird die obere Bodenklappe 24; 46 von einer zweiten Fördereinrichtung 94, 96 in Eingriff genommen. Die untere Klappe 26; 44 wird nicht in Eingriff genommen, da diese wie in 4 gezeigt, nicht mehr ausgerichtet ist.
  • Danach nimmt eine geeignete Führungseinrichtung 93, beispielsweise eine feststehende Führung 98, die Unterseite der immer noch horizontalen Schachtel in Eingriff und führt die Seiten- und Endwandflächen nach oben aus der Ebene der oberen Bodenwandfläche 24; 46 heraus, die von der zweiten Fördereinrichtung 94, 96 gehalten wird. Die Seiten- und Griffwandflächen der Schachtel 32, 34, 40 befinden sich sodann in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene bereit für ein Bewegen stromabwärts zu dem nächsten Abschnitt des Aufrichtungsprozesses, dem Wandflächentrennprozess. Vorzugsweise wird die gegenüberliegende Bodenklappe durch eine geeignete Führungseinrichtung aus der Ausrichtung mit der nächsten benachbarten Seitenwandfläche heraus gefaltet.
  • Die 4 und 5 zeigen die Wandflächentrennvorrichtung 100, die bewirkt, dass die Seiten- und Endwandflächen der Schachtel getrennt werden. Dies wird erreicht, indem eine der Bodenklappen 24; 26 in der Fördereinrichtung 94, 96 und optional eine Seite der Schachtel gehalten wird und indem die gegenüberliegenden Seiten- und Endwandflächen während der Vorwärtsbewegung mittels einer geeigneten Trennvorrichtung, beispielsweise Zapfen, weggezogen werden. In dieser Ausführungsform ist die Wandflächentrennvorrichtung 108 dem in der anhängigen WO 98/52826 beschriebenen Mechanismus ähnlich; es wird jedoch eine einzige Trenneinrichtung verwendet, während sich eine Seite der Schachtel mit einer im Wesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit das zweite Zufuhrgurtpaar 94, 96 hinab bewegt, während die Bodenklappe 24; 46 gehalten wird. Die Wandflächentrennvorrichtung 100 umfasst eine oder mehrere Vakuumsaugnäpfe 102, 104, die über eine Antriebsstange 106, 108 mit einer Antriebswelle 110 verbunden sind. Die Antriebswelle wird vorzugsweise von einem Schrittmotor 112 angetrieben. Die Antriebsmittel werden von einer Steuereinheit gesteuert, welche die Rotationsgeschwindigkeit der Wandflächentrenneinrichtung 100 verändern kann und daher die Geschwindigkeit des Saugnapfs 102, 104 verändern kann.
  • Die Antriebsstange 106, 108 ist vorzugsweise über einen Nockenstößel (nicht gezeigt), der in einem Gehäuse 114 enthalten ist, mit einer Nockenbahn oder mit anderen geeigneten Mitteln verbunden, um einen gleichförmige Bahn für die Saugnäpfe bereitzustellen, wenn die Antriebswelle 110 rotiert wird. Somit werden die Saugnäpfe und die Antriebsstange während einer vollständigen Umdrehung "R" der Antriebswelle unter einer geführten geradlinigen Bewegung "M" zu der Schachtel hin und von dieser weg bewegt.
  • In dieser Ausführungsform ist es vorstellbar, dass eine Vakuumbremse in dem Gehäuse 114 bereitgestellt ist, die in Verbindung mit der Vakuumzufuhr verwendet wird, um die Vakuumverbindung und die Grenzpunkte zu setzen, wodurch bestimmt wird, wann die Schachtel von der Wandflächentrennvorrichtung 100 gehalten wird.
  • Wenn die Schachtel 10, 30 sich entlang der zweiten Fördereinrichtung 95 hinab bewegt, wird auf diese Weise der Saugnapf 102, 104 der Wandflächentrennvorrichtung 100 rotiert und es wird bewirkt, dass dieser die Seitenwandfläche 14, 34 der Schachtel in Eingriff nimmt und ein Unterdruck auf den Saugnapf aufgebracht wird. Während dieses Vorgangs kann es erforderlich sein, die Rotationsgeschwindigkeit des Saugnapfes zu erhöhen, um mit der Vorwärtsgeschwindigkeit der Schachtel überein zu stimmen, so dass die Schachtel korrekt in Eingriff genommen werden kann.
  • Sodann wird durch die Steuereinheit bewirkt, dass die Wandflächentrenneinrichtung 100 deren Rotationsgeschwindigkeit verringert, so dass der sich vorwärts bewegende Saugnapf 102, 104 relativ zu dem bewegten Schachtelzuschnitt abgebremst wird, um den Wandflächentrennvorgang einzuleiten. Danach wird durch den Nockeneffekt der Vorrichtung bewirkt, dass der Saugnapf 102, 104 gleichfalls weg von der Schachtel bewegt wird, so dass die Seitenwandfläche 14, 34 und die führende Endwandfläche 18, 38 getrennt werden und von der anderen Seitenwandfläche 34 weg auseinander bewegt werden.
  • Der bevorzugte Berührungspunkt zwischen der Wandflächentrenneinrichtung 100 und jeweiligen Wandflächen 12, 32 befindet sich in einem mittleren Abschnitt der getrennt werdenden Wand; die Position wird sich jedoch entsprechend des Schachteltyps und insbesondere der Größenvariationen der Seitenendwände für jeden Schachteltyp und für verschiedene Schachtelgrößen ändern. Es ist vorstellbar, dass die Beschleunigung und/oder die Abbremsung verändert werden kann gemäß des Schachteltyps, der von der Vorrichtung und notwendigen Durchlaufvorrichtungen verarbeitet wird, einschließlich manueller Eingabemöglichkeiten der Steuereinheit. Selbstverständlich kann die Steuereinheit eine zweckbestimmte Vorrichtung oder eine Steuerereinheit für eine Verpackungsmaschine sein, mit der die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird. Alternativ kann die Steuereinrichtung vorzugsweise ein programmierbares Servosteuersystem sein.
  • Sich nun insbesondere den 5 und 6 zuwendend, die Endwandflächen 16, 18, 36, 38 werden in einer rechtwinkligen Beziehung zu den Seitenwandflächen 12, 14, 32, 34 durch Zapfen 116 beibehalten, die auf einer Zwischenfördereinrichtung 118 angebracht sind. Vorzugsweise nehmen die Zapfen 116 die führende Kante der Schachtel in Eingriff, um die Schachtel in deren teilweise aufgerichteten Zustand beizubehalten. Die Zwischenfördereinrichtung 118 läuft mit derselben Geschwindigkeit wie die Schachteln auf dem zweiten Zufuhrgurt 95. Die Schachtel wird stromabwärts weiter bewegt, bis diese einen Blockierungszapfen 122 auf der Hauptfördereinrichtung 120 in Eingriff nimmt.
  • Aufgrund des Wandflächentrennvorgangs wird die Gesamtlänge der Schachtel "L" wie in 4 gezeigt auf L1 reduziert. Um dieselbe Schachtelzuführrate und denselben Abstand zwischen den Schachteln beizubehalten, läuft daher die Hauptfördereinrichtung 120 mit einer geringeren Geschwindigkeit als die zweiten Zuführgurte 93 und die Zwischenfördereinrichtung 118. Um sicherzustellen, dass die rechtwinklige Beziehung zwischen den End- und Seitenwandflächen beibehalten wird, umfasst die Hauptfördereinrichtung 120 vorzugsweise anpassbare Mittel (nicht gezeigt), um beide Endwandflächen der Schachtel zu haften. Dabei kann es sich um eine zusätzliche Fördereinrichtung handeln, die angrenzend an die Hauptfördereinrichtung 120 angebracht ist, in welcher die Zapfen denselben Abstand aufweisen.
  • Steuermittel beispielsweise ein Schrittmotor können unabhängig von der Hauptfördereinrichtung von einer Steuereinheit gesteuert werden, so dass der Abstand zwischen den Zapfen auf der Haupt- und der zusätzlichen Fördereinrichtung für unterschiedliche Schachtelgrößen angepasst werden kann, indem der effektive Abstand zwischen den Zapfen auf der Hauptfördereinrichtung und zusätzlichen Fördereinrichtungen angepasst wird. Die Wirkungsweise der Steuereinheit wird nachstehend detaillierter beschrieben.
  • Nachdem die Schachteln aufgerichtet worden sind, werden diese zu der in 8 gezeigten Ladestation 130 verbracht. Somit verlassen die Schachteln die Ineingriffnahme mit der Hauptfördereinrichtung 120 und die Ineingriffnahme wird graduell übertragen, während die Schachteln entlang einer in 8 gezeigten Schachtelabsenkvorrichtung 132 stromabwärts bewegt werden. Die Hauptfördereinrichtung läuft mit derselben Vorwärtsgeschwindigkeit wie wie Absenkvorrichtung 132, so dass die Übertragung erreicht werden kann. Der Übersichtlichkeit wegen ist lediglich eine der Absenkvorrichtungen 132 gezeigt. Der Lademechanismus wird nachstehend detaillierter beschrieben.
  • In den 6 und 7 wird der Gegenstandszuführ- und Gruppierungsmechanismus gezeigt. Gegenstände, wie Flaschen B oder Dosen, werden, über eine Fördereinrichtung, beispielsweise ein Endlosgurt in Richtung D, der Maschine zugeführt. In dieser Ausführungsform sind drei Fördereinrichtungen bereitgestellt, wobei jede Fördereinrichtung eine kontinuierliche Reihe von Gegenständen 142, 144, 146 bewegt. Die separaten Reihen konvergieren an einem Punkt und führen in die Gegenstandsgruppierungsstation 152.
  • Jede Reihe von Gegenständen ist mittels geeigneter Zuführvorrichtungen unabhängig steuerbar. In dieser Ausführungsform umfasst jede Vorrichtung ein Zuführsteuerrad 140, 141, 143, von denen jedes sowohl den Zuführbahndruck als auch die relative Position der Gegenstände in den drei Reihen 142, 144, 146 steuert; wenn diese konvergieren. Unter nor malen Umständen wird die mittlere Reihe von Gegenständen einen halben Durchmesser von den äußeren Reihen versetzt konvergieren, wobei eine Pfeilspitzenkonfiguration ausgebildet wird, so dass die zwei äußeren Flaschen die mittlere Flasche vorwärts schieben, wodurch eine positive Zufuhr für alle Gegenstände bereitgestellt wird, was die Steuerung der Gegenstände verbessert. Dies ist in 7 deutlich dargestellt. Um dies zu erreichen, stellt das Steuerrad der mittleren Reihe 143 vorzugsweise den Bezugspunkt durch den die relative Rotation der äußeren Steuerräder 140, 141 unter Verwendung der Steuereinheit eingestellt wird. Ein weiterer Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass das mittlere Steuerrad 143 der mittleren Reihe von Gegenständen eine positive Zufuhr bereitstellt, was bei herkömmlichen Zufuhranordnungen nicht der Fall ist.
  • Sobald die drei Ströme zusammengebracht worden sind, nehmen zwei weitere Steuerräder 148, 150 die äußeren Gegenstände in Eingriff und steuern den Fluss von Gegenständen in die Gruppierungsstation 152, womit somit sicher gestellt wird, dass die korrekte Anzahl von Gegenständen in die Gruppierungsstation eintritt. Die Gruppierungsstation 152 gruppiert die korrekte Anzahl von Gegenständen pro Schachtel, indem diese eine Reihe von Gegenstandgruppierungsanordnungen 154, 156 verwendet. Auch diese Anordnungen 154, 15G steuern den Fluss der Gegenstände, welche wiederum von der Steuereinheit gesteuert werden, so dass diese mit derselben Rate wie der Schachtelfluss an der Ladestation in die Schachtel eingebracht werden können. Die gruppierten Gegenstände werden mittels einer in 7 gezeigten Gegenstandsfördereinrichtung 160 zu der Ladestation 130 bewegt. Die Zufuhreinrichtungen werden von Antriebsmitteln, beispielsweise Schrittmotoren, angetrieben, die von einer geeigneten Steuereinheit gesteuert werden, so dass die Gegenstandszuführrate jeder Reihe angepasst werden kann, indem die Rotationsgeschwindigkeit der Steuerräder 140, 141, 143 verändert wird. Ferner kann die Zufuhrrate der Gegenstandsgruppe in die Gruppierungsvorrichtung angepasst werden, indem die Geschwindigkeit der Steuerräder 48, 50 verändert wird, die von den Steuermitteln gesteuert werden.
  • Der vorstehend umrissene Aufbau der Gruppierungsstation, der nun unter Bezugnahme auf 6 und insbesondere 7 beschrieben wird, ist im wesentlich ähnlich zu der Gruppierungsstation, die in der anhängigen PCT-Anmeldung PCT/US98/19651 beschrieben wird. In dieser Ausführungsform ist eine Gruppierungsanordnung 154, 156 auf jeder Seite der Gegenstandsfördereinrichtung 160 angeordnet. Beide Gruppierungsanordnungen 154, 156 sind identisch in ihrem Aufbau und daher wird lediglich die nahseitige Anordnung 156 im Detail beschrieben. Die Anordnung 156 schließt zwei Abstandselemente 157 mit einem oder mehreren Gegenstandseinbuchtungen 158 ein, die auf einer Spur (nicht gezeigt) für eine hin- und Herbewegung parallel zu der Flussrichtung der Flaschen angebracht sind.
  • Die Anordnung wird durch Antriebsmittel angetrieben, beispielsweise ein Schrittmotor, um das Abstandselement 157 entlang einer Bahn in einer zu der Gegenstandsfördereinrichtung 160 parallelen Ebene anzutreiben. Diese Anordnung erlaubt, dass das Abstandselement 157 seitwärts bewegt wird, um die glatte Ineingriffnahme und Außereingriffnahme der Gegenstände B in den Einbuchtungen 158 zu unterstützen.
  • Der Gruppierungsmechanismus ist in der Lage, Schachteln zu verarbeiten, die zahlreiche Konfigurationen von Gegenstandsgruppen umfassen, die einen Bereich von Schachtelgrößen und Schachtelformen abdecken, ohne dass unnötig Zeit für die Anpassung des Mechanismus vergeudet wird. Die Gruppierungsstation 152 und die Steuerräder können auf Plattformen befestigt sein, die in einer Richtung senkrecht zu der Richtung des Fluss der Gegenstände beweglich sind, so dass die Anordnung angepasst werden kann, um Gruppierungen mit entweder zwei oder drei Reihen von Flaschen zu zuführen. Wenn die Gruppierungsstation auf einen Betrieb mit zwei Reihen angepasst wird, stoppt eines der äußeren Steuerräder, vorzugsweise Steuerrad 140, dessen Betrieb und die relativen Positionen der Gegenstände, die durch die zwei verbleibenden Reihen zugeführt werden, werden angepasst, so dass die Flaschen nicht länger versetzt sind.
  • Die vorliegende Erfindung stellt außerdem eine Anpassung an die Anzahl von Gegenständen pro Reihe bereit, indem die Anzahl von Gegenständen in die Gruppierungsstation 152 durch die Steuereinheit gesteuert wird. Es ist vorstellbar, dass eine oder mehrere Reihen von einem, zwei oder drei Gegenständen gewählt werden können, indem eine entsprechende Anzahl von Einbuchtungen 158 verwendet wird. Wenn es erwünscht wird, die Anzahl von Gegenständen auf fünf oder mehr pro Reihe zu erhöhen, dann kann der Endlosbandsatz dieser Ausführungsform mit einem anderen Bandsatz ausgetauscht werden, der Abstandselemente mit mehr Einbuchtungen umfasst.
  • Die Gegenstände verlassen graduell den Kontakt mit der Gruppierungsstation 152 und werden von der Gegenstandsfördereinrichtung 160 zu der Ladestation 130 verbracht. Bei der Ladestation 130, die wie in 8 dargestellt im Wesentlichen zu der in PCT/US98/19619 beschriebenen ähnlich ist, werden die Schachteln von oben auf eine Gruppe von Gegenständen aufgebracht, wenn die Schachtel 10, 30 und die Gegenstandsgruppe G kontinuierlich im Gleichschritt vorwärts bewegt werden. Die Schachtel wird aufgrund der Neigung der Endlosbandsätze 132 nach unten auf die Gruppe G herabgesenkt. Wenn Gruppierungen, die drei Reihen von Gegenständen umfassen, in die Schachtel geladen werden sollen, wird eine Änderung von der "Pfeilspitzen" Konfiguration erreicht, wenn die Endwandflächen der absinkenden Schachtel mit führenden und nachlaufenden Gegenständen in Berührung kommen, so dass die Wandflächen die Flaschen in eine seitliche und längsseitige Ausrichtung führen, wenn diese in die Schachtel geladen werden. Selbstverständlich ist es vorstellbar, dass die gewählte Konfiguration von dem Typ der zu beladenden Schachtel abhängt.
  • Sobald die Schachteln mit Gegenständen beladen worden sind, werden dieses mittels der Gegenstandsfördereinrichtung und/oder einem Druckgurt zu einem weiteren Satz von Endlosbändern mit Seitenzapfen verbracht, die verwendet werden, um die Schachtel zu dem Ausgangsende der Vorrichtung zu verbringen. Während dieses Abschnitts werden die Bodenklappen zu der Unterseite der Schachtel umgeklappt und mittels eines geeigneten Verriegelungsmechanismus miteinander verbunden.
  • Geeignete Mittel sind bereitgestellt, um die Arbeitsweise der modularen Elemente und das Funktionieren der gesamten Vorrichtung zu steuern, um somit sicherzustellen, dass die richtige Anzahl von Gegenständen der Ladestation zugeführt wird und dass in Synchronisation mit der Gegenstandszufuhr die richtige Anzahl von Schachteln der Ladestation zugeführt wird.
  • In Reaktion auf eine Benutzereingabe oder ein Signal von einer vorstromigen Maschine in der Verpackungsfabrik der gewünschten Schachtelausgabe der Maschine, stellt die Steuereinheit die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Steuerräder 148, 150 ein. Um sicherzustellen, dass genügend Gegenstände den zweiten Steuerrädern zugeführt werden und dass die relativen Positionen der Flaschen in den Reihen richtig sind, werden die drei Zuführsteuerräder 140, 141, 143 individuell gesteuert, wobei die Zufuhr der zwei äußeren Räder 140, 141 relativ zu dem mittleren Rad 143 gesteuert wird.
  • Ferner werden die Abstandselemente 157 individuell gesteuert, wobei die Frequenz der Ineingriffnahme einer Gegenstandsgruppierung durch die Rate der Gegenstandszufuhr bestimmt ist, um Gegenstandsgruppierungen auszubilden, die die richtige Anzahl von Gegenständen enthalten.
  • Die benötigte Schachtelzufuhr wird in Abhängigkeit der Rate der Gegenstandszufuhr und der Anzahl der Gegenstände pro F Schachtel bestimmt. Die Winkelgeschwindigkeit des Drehaufgebers wird in Reaktion hierauf bestimmt. Wenn die Schachteln in Richtung der Wandflächentrennvorrichtung 100 fortfahren, wird die Position jeder Schachtel bestimmt. In einer Klasse von Ausführungsformen ist ein Sensor bereitgestellt, um die Schachtelposition zu erfassen. Diese Information wird an die Steuereinheit geliefert, die zu der Wandflächentrennvorrichtung gehört, und triggert den Betrieb der Saugnäpfe. Der Steuereinheit wird au ßerdem Information über die Geschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung 95 geliefert, um somit zu ermöglichen, dass die Winkelgeschwindigkeit der Trennmittel so angepasst werden, dass die Wandflächen wie vorstehend beschrieben richtig getrennt werden.
  • Die teilweise aufgerichtete Schachtel wird sodann von Zwischen- und Hauptfördereinrichtungen 118, 120 zu den nach unten geneigten Bandsätzen 132 verbracht. Der Schachtelabstand dieser Bandsätze ist für eine bestimmte Schachtelgröße konstant und kann für andere Schachtelgrößen angepasst werden. Damit daher die Schachteln mit den Gegenstandsgruppierungen synchronisiert werden, muss die Antriebsgeschwindigkeit entsprechend nach oben oder unten angepasst werden. Erfassungsmittel, die die Position der Gegenstandsgruppierung und die Geschwindigkeit der Gegenstandsfördereinrichtung erfassen, stellen die Information bereit, die nötig ist, um die Geschwindigkeit der Antriebsmittel (z.B. ein Schrittmotor) für die geneigte Fördereinrichtung 132 zu bestimmen und notfalls anzupassen, so dass das Laden synchronisiert ist. Aufgrund der kurzeren Länge der Schachteln mit getrennten Wandflächen, läuft die Zwischenfördereinrichtung 11 schneller als die Hauptfördereinrichtung, um eine Kontinuität der Flussrate zwischen der Zwischenfördereinrichtung und der Hauptfördereinrichtung 120 beizubehalten. Dieser Geschwindigkeitsunterschied wird von der Steuereinheit bestimmt.
  • In Abhängigkeit des Schachteltyps können andere Mechanismen eingesetzt werden, um den Aufrichtungsvorgang zu vervollständigen. Korbträger erfordern im allgemeinen ein Rad mit abstehenden Zapfen (nicht gezeigt), um vor dem Unterfalten der Bodenklappen Druck auf die Griffwandfläche aufzubringen. Die Steuereinheit bewegt das Druckrad in eine operative Position nur für Korbträger und stellt ferner sicher, dass die Zapfen den richtigen Abschnitt der Griffwandfläche in Eingriff nehmen.
  • Gleichfalls wird im allgemeinen ein Gurt (nicht gezeigt) auf die Oberseite von vollständig umschlossenen Schachteln aufgebracht, um Druck nach unten aufzubringen. Die Steuereinheit stellt sicher, dass dies nur bei den richtigen Schachteltypen verwendet wird und dass der Gurt mit derselben Geschwindigkeit wie der Bodengurt 160 läuft.
  • Die Steuereinheit steuert vorzugsweise außerdem den Verriegelungsmechanismus (nicht gezeigt), wodurch sicher gestellt ist, dass die durch die Laschen stoßenden Kolben mit dem Schachtelfluss synchronisiert sind. Wenn die Schachtel Bodenklappen unterschiedlicher Größe aufweist und die Verriegelungslaschen daher nicht mutig sind, ist die Steuereinheit in der Lage, den Verriegelungsmechanismus zu bewegen, um mit den Verschlussen auf der Schachtel ausgerichtet zu sein.
  • Die Steuereinheit kann ferner einen Feedbackmechanismus einschließen, so dass wenn ein Fehler in dem Verpackungsvorgang auftritt, die Vorrichtung automatisch abgeschaltet wird. Wenn die maximale Laufgeschwindigkeit eines Moduls erreicht wird, wird außerdem der Rest der Vorrichtung daran gehindert, dieses Modul zu überfüttern.
  • Während des anfänglichen Anlaufvorgangs werden die Steuermechanismen (z.B. Steuerräder, Fördereinrichtungen) graduell deren Geschwindigkeit erhöhen, bis die gewünschte Laufgeschwindigkeit erreicht ist. Alle diese Vorrichtungen werden gesteuert, so dass dieser Vorgang graduell sein wird und die Gegenstände oder Schachteln keinen Schaden nehmen.
  • Die Steuereinheit ist vorzugsweise ein Mikroprozessor-, der geeignet ist über eine geeignete Schnittstelle jeden individuellen Schrittmotor zu steuern, die die verschiedenen Mechanismen steuern.
  • 9 ist ein Blockschaltungsdiagramm, das ein Beispiel der elektrischen und elektronischen Steuerung der Verpackungsvorrichtung zeigt.
  • 9 zeigt eine Steuereinheit 230 mit einer Zentralprozessor 232, manuellen Eingabemitteln 234, über die bestimmte Anweisungen programmiert werden können, sowie einem Display 236, das dem Benutzer der Vorrichtung nützliche Informationen anzeigt. Der Zentralprozessor 232 und das Display 236 können auf herkömmliche Art Betriebsinformationen anzeigen, wie die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung und deren Verträglichkeit mit besonderen Sicherheitsbestimmungen. Zusätzlich können der Zentralprozessor 232 und das Display 236 außerdem Informationen anzeigen, die für die vorliegende Vorrichtung spezifisch sind, wie die Position der Führungszapfen 122 und 116 und die Position der Aufgabeeinrichtung 55 und der Wandflächentrenneinrichtung 100. All diese Information wird über Sensoren bereitgestellt, die im allgemeinen bei 238 gezeigt sind.
  • Wie vorstehend beschrieben, steuert die Steuereinheit 230 gleichfalls sowohl die Positionen der bewegbaren Komponenten als auch die Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten variable Geschwindigkeit. Zum Beispiel steuert der Zentralprozessor 232 die Motoren 240, welche die Zuführmittel (Antriebsfördereinrichtung, Steuerrad und Gruppierungsmechanismus) antreiben.
  • Der Prozessor 232 steuert außerdem die Position der Wandflächentrennvorrichtung 100 durch programmierte und genaue Steuerung der X- und Y-Schrittmotoren 244. Zusätzlich steuert der Zentralprozessor 233 außerdem die Papierzufuhrkette 200 durch die Steuerung von einem der beiden oder beiden Schrittmotoren 146, die die Endlosfördereinrichtungen steuern, von denen sowohl die Führungszapfen 116 und 122 als auch der pneumatische Zylinder 248 abhängen, der die Position der Stützstruktur (nicht gezeigt) und den Gegenstandsgruppierungspositionierungsmotnr 242 steuert, um die Gruppierung zwischen zwei und drei Bahnen umzuschalten.
  • Geeignete Steuermittel können eingeschlossen sein, um die Stutztische des Schachtellademoduls an dem gewünschten Ort für einen bestimmen Schachteltyp oder eine bestimmte Schachtelgröße zu positionieren, indem der pneumatische Zylinder und/oder die hydraulisch betriebenen Säulen (nicht gezeigt) gesteuert werden. Die Steuereinheit kann außerdem die Motoren steuern, die jede der Endlosfördereinrichtungen antreiben, um die Geschwindigkeit zu steuern und anzupassen und um den Schachteldurchfluss entsprechend dem Schachteltyp und/oder der Schachtelgröße zu synchronisieren.
  • Zusätzlich kann die Steuereinheit 230 die Zuführ- und Ladevorrichtung der Schachtel des Umwickeltyps steuern, um die Vorrichtung wie vorstehend beschrieben in einen operativen oder inoperativen Zustand zu setzen.
  • Wie nachstehend beschrieben, können die Positionen und die Geschwindigkeit dieser Vorrichtungen manuell eingegeben werden oder es kann ein bestimmtes vorgeschriebenes Programm in den Zentralprozessor für die Steuerung der Verpackungsvorrichtung geladen werden. Gleichfalls kann eine kontrollierte Umstellung der Vorrichtung von einem Schachteltyp oder einer Schachtelgröße auf einen anderen oder eine andere das Ergebnis eines vorgeschriebenen Programms oder eines manuellen Eingabesignals sein.
  • Modifikationen können gemacht werden, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können andere Sensoren und andere Mittel zum Positionieren von jedem der bewegbaren Gegenstände verwendet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie dieser in den Ansprüchen definiert ist.
  • Alternativ kann jedes Modul der Verpackungsvorrichtung eine individuelle Steuereinrichtung aufweisen. Damit die Vorrichtung richtig funktionieren kann, sind die individuellen Steuereinheiten in der Lage, untereinander verbunden zu werden, um Daten auszutauschen.
  • Durch Vorprogrammieren des Steuersystems können die Anpassungen der Maschine, die für eine Umstellung vom Packen eines Schachteltyps auf einen anderen Schachteltyp erforderlich sind, voreingestellt werden, wodurch somit die Ausfallzeit vermindert wird, wenn zwi schen Schachteltypen oder -arten gewechselt wird. Gemäß dieser Erfindung wird gleichfalls sowohl die Betriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung als auch deren Effektivität und Haltbarkeit erhöht. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die von dem System dargebotene Flexibilität.
  • Vorteilhafterweise stellt die Steuereinheit 230 sicher, dass die Vorrichtung effizient und verlässlich arbeitet mit einem minimalen Anzahl von Unterbrechungen aufgrund von Betriebsfehlern und dass die Vorrichtung schnell angepasst werden kann, um sich unterscheidende Schachtelgrößen und -Typen und verschiedene Gegentandsgruppierungen unterzubringen. Ferner erkennt man, dass die Umstellung der Schachteln vorzugsweise nahezu vollständig automatisch erreicht wird, wenn die Steuereinheit dementsprechend programmiert worden ist, wobei die einzige notwendige manuelle Anpassung in der Auswechslung der Schachteln in dem Magazin besteht.
  • Während die hierin beschriebene bevorzugte Ausführungsform für das Laden von falschen in Schachteln ist, erkennt man, dass die Erfindung nicht auf Schachteln für Flaschen begrenzt ist. Die Erfindung kann mit Maschinen zum Verpacken von Dosen, "Pappziegeln", Flaschen und anderen Behältnissen in Schachteln verwendet werden.
  • Ferner können die verschiedenen Vorrichtungselemente, beispielsweise die Schachtelhandhabungsvorrichtung, die Faltvorrichtung, die Aufricht- oder die Ladestation als separate Module hergestellt werden, die in neue Maschinen integriert werden oder auf einer Nachrüstbasis geliefert werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Während die hierin beschriebene bevorzugte Ausführungsform als Teil der Maschinen zum Laden von Behältern zeigt, zwei Schachteltypen aufzubewahren, ist die Erfindung darüber hinaus nicht auf Schachteln dieses Typs begrenzt. Der Fachmann erkennt, dass die vorliegende Erfindung verwendet werden kann mit sowohl Schachteln des Umwickeltyps als auch mit Entladschachteln oder wo es erwünscht ist, Schachteln mit jedem beliebigen Drehwinkel handzuhaben.
  • Der Fachmann erkennt, dass der erfindungsgemäße Schachtelaufrichtungsmechanismus und Handhabungsmechanismus unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform dargestellt worden ist und zahlreiche Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen. Das Schachtelaufrichtverfahren ist in der Lage, Schachteln mit verschiedenen Konfigurationen von Gegenstandsgruppen zu verarbeiten, die einen Bereich von Schachtel größe und -Form abdecken, ohne dass unnnötige Zeit für die Anpassung des Verfahrens vergeudet wird.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum aufeinander folgenden Handhaben von zusammengeklappten Schachteln mit gegenüberliegend angeordneten Seiten- und Endwandflächen und einem Paar von Wandflächen zum Ausbilden einer Basis aus einem Magazin und Einleiten der Aufrichtung der zusammengeklappten Schachteln, wobei die Vorrichtung eine Schachtel-Aufnahmevorrichtung (68) zur aufeinander folgenden In-Eingriffnahme einer der gegenüberliegenden Wandflächen und zur Entnahme einer zusammengeklappten Schachtel aus dem Magazin umfasst, eine Aufgabeeinrichtung (55) zum Übertragen der Schachtel aus dem Magazin zu einem Vorschubende einer Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner einen Separator (92) umfasst, um die Basiswandflächen zu trennen, um zu bewirken, dass eine der Basiswandflächen durch eine Fördereinrichtung (94, 96) in Eingriff genommen wird, eine Führung (93), um die Seiten- und Endwandflächen in eine im Wesentlichen vertikale Ebene zu handhaben oder zu führen, sowie eine Schachtel-Aufrichtungsvorrichtung (100), um die gegenüberliegenden Seiten- und Endwandflächen zu trennen, um die Schachtel aufzurichten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Aufgabeeinrichtung (55) ein Drehaufgeber ist, auf welchem die Schachtel Aufnahmevorrichtung (68) angebracht ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher der Separator (92) eine feststehende Führung umfasst, die eine der Basiswandflächen in Eingriff nimmt und diese aus der Ebene der Schachtel faltet.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, in welcher die Führung (93) eine zweite feststehende Führung (98) ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Schachtel-Aufrichtungsvorrichtung (100) einen Vakuumsaugnapf (102, 104) umfasst, der auf einer Antriebswelle (110) derart drehbar angebracht ist, dass sich der Saugnapf (102, 104) unter einer geführten linearen Bewegung während einer vollständigen Drehung der Antriebswelle zu der Schachtel hin und von der Schachtel weg bewegen kann.
  6. Verpackungsmaschine, welche die aufeinander folgend handhabende Vorrichtung der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.
  7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6, in welcher die Schachteln in einem Magazin gehalten werden, wobei eine Seitenkante davon nach unten ausgerichtet ist, und in welcher die Schachtel-Aufnahmevorrichtung (68) angeordnet ist, um die Schachteln aus einer im Wesentlichen vertikalen Position in dem Magazin in eine im Wesentlichen horizontale Position in der Papiervorschubkette zu übertragen.
  8. Verpackungsmaschine nach Anspruch 7, in welcher die Schachtel-Aufnahmevorrichtung (68) um eine feststehende Achse in einer Kreisbahn drehbar ist.
  9. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, die ferner einen Gegenstandslademechanismus (130) sowie einen Basiswandflächen-Verschlussmechanismus umfasst.
  10. Steuereinheit für eine Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Steuereinheit einen Zentralprozessor umfasst, Mittel für die manuelle Eingabe sowie getrennte, durch den Zentralprozessor gesteuerte Mittel, um das Laden einer Gegenstandsgruppierung in eine Schachtel zu synchronisieren.
  11. Steuereinheit nach Anspruch 10, in welcher die Steuereinheit die relativen Positionen von drei Reihen von Gegenständen an dem Vorschubende der Verpackungsmaschine einstellt.
  12. Steuereinheit nach Anspruch 10 oder 11, in welcher die Steuereinheit einen Motor steuert, welcher die Schachtel-Aufrichtungsvorrichtung (68) antreibt.
  13. Steuereinheit für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, in welcher die Steuereinheit die Motoren steuert, welche die Schachtelzufuhr antreiben, wodurch die Flussrate der nicht-aufgerichteten Schachtel mit der Flussrate der aufgerichteten Schachtel synchronisiert wird.
  14. Verfahren zum kontinuierlichen Zuführen und Aufrichten einer Schachtel mit gegenüberliegend angeordneten Seiten- und Endwandflächen und einem Paar von Basis- Wandflächen aus einem flachen, zusammengeklappten Zustand in eine Gebrauchsposition, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) aufeinander folgendes Entnehmen einer in einem Magazin aufbewahrten Schachtel; (b) Übertragen der Schachtel in eine horizontale Ebene; (c) Trennen der Basiswandflächen, um zu bewirken, dass eine der Basiswandflächen durch eine Fördereinrichtung (94, 96) in Eingriff genommen wird; (d) Handhaben der Seiten- und Endwandflächen in eine im Wesentlichen vertikale Ebene; (e) Trennen der gegenüberliegenden Seiten- und Endwandflächen, um die Schachtel aufzurichten.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, das zusätzlich die Schritte umfasst: (f) Absenken der Schachteln auf eine Gegenstandsgruppierung; (g) Verschließen der Basiswandflächen der Schachtel miteinander.
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