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Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet perforierter Artikel
und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Aufreißen von Perforationen an dem Artikel,
etwa einer Schachtel, um Zugriff auf das Innere der Schachtel zu
erhalten, ohne den Artikel zu beschädigen.
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Verpackungen
mit Perforationen, die aufgerissen werden müssen, um Zugriff auf das Innere
der Verpackung zu erhalten, werden in der Lieferkette von Produkten
häufig
verwendet. Der Versand mancher lichtempfindlicher Produkte, etwa
von Röntgenfilmen,
erfolgt weitgehend in Wellpappeschachteln mit einem perforierten
Deckel für
den Zugriff auf die in der Schachtel enthaltenen Röntgenfilme.
Um leicht auf das Produkt zugreifen zu können, müssen die Perforationen entlang
des perforierten Deckels und des Hauptkörpers der Wellpappeschachtel
zumindest teilweise aufgebrochen werden. Derzeit werden diese Perforationen
entlang des perforierten Deckels auf eine von mehreren möglichen
Arten aufgerissen, zum Beispiel von Hand oder durch Geräte, die
auf ein Ende des Hauptkörpers
der Wellpappeschachtel und auf den perforierten Deckel entgegengesetzt
gerichtete Kräfte
aufbringen. In manchen Fällen
werden Produkte wie Röntgenfilme
auch in Wellpappeschachteln versandt, deren perforierter Deckel
vom Hauptkörper
der Schachtel vorab getrennt wurde. Die Erfahrung zeigt jedoch,
dass jede der vorstehend beschriebenen Arten, Produkte in einer
Verpackung mit perforiertem Deckel zu versenden, bekannte Nachteile
aufweist und für
bestimmte Anwendungen daher nicht erwünscht ist, etwa wenn ein selbstklebendes
Produktetikett verwendet wird, um den abgetrennten perforierten
Deckel wieder mit dem Hauptkörper
der Schachtel zu verbinden.
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Es
ist bekannt, dass das Abtrennen eines perforierten Schachteldeckels
von Hand für
den Benutzer nicht akzeptable ergonomische Probleme mit sich bringt.
Lieferanten, die die Wellpappeschachtel mit abgetrenntem perforiertem
Deckel zum Versand bringen, greifen damit auf eine teure Alternative
zurück,
weil das Produkt, d.h. der Röntgenfilm,
hierzu in die Schachtel einge legt und danach ein Produktetikett
angebracht werden muss. Außerdem
könnte
in diesem letztgenannten Fall der perforierte Deckel sich nicht
korrekt mit dem Hauptkörper
der Wellpappeschachtel ausrichten, während es doch wünschenswert
ist, die Schachtel wieder dicht zu verschließen. Eines der bekannten Verfahren
und eine der Vorrichtungen zum Öffnen
eines Deckels einer Schachtel sind zum Beispiel in US-A-5 361 562,
Nagaoka et al., 8. Nov. 1994, mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen des
Deckels einer Schachtel" beschrieben,
wo in den oberen Deckel der Schachtel ein Gas eingeführt wird,
das den Deckel vom Hauptkörper
der Schachtel trennt. Allerdings wird bei Nagaoka et al. das Entfernen
eines perforierten Deckels von einer Wellpappeschachtel weder beschrieben
noch nahegelegt.
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Es
besteht daher ein Bedarf an einer Vorrichtung und einem Verfahren
zum Aufreißen
von Perforationen an einem Artikel, etwa einer Wellpappeschachtel,
die die vorstehend beschriebenen bekannten Probleme lösen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung bereitzustellen, die
Perforationen einer Wellpappeschachtel aufreißen kann, indem sie auf einen Bereich
der Schachtel in der Nähe
der Perforationen eine kontrollierte Aufschlagkraft aufbringt.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen,
die zum Aufreißen
der Perforationen an der Schachtel zwei Aufreißelemente verwendet.
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Gemäß einer
weiteren Aufgabe der Erfindung soll eine Vorrichtung bereitgestellt
werden, die den perforierten Deckel nach dem Aufreißen der
Perforationen abtrennen kann.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung bringen gegenüberliegende Aufreißelemente
nacheinander eine vorgegebene Aufschlagkraft auf einen Bereich der
Wellpappeschachtel in der Nähe
der Perforationen auf. Dann erfasst ein zurückziehbares Trennelement den
perforierten Deckel mit den zumindest teilweise aufgerissenen Perforationen
und trennt den perforierten Deckel beim Zurückziehen vom Hauptkörper der
Wellpappeschachtel ab.
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Um
eine oder mehrere der Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
zu erreichen, ist gemäß einem
Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung zum Aufreißen der Perforationen an einem Artikel vorgesehen,
der einen Hauptkörper
und einen perforierten Deckel aufweist, welcher vom Hauptkörper entlang
der am Rand des Hauptkörpers
vorgesehenen Perforationen abtrennbar ist, wobei die Vorrichtung
folgende Komponenten umfasst:
einen Rahmen mit einer im wesentlichen
flachen, bewegbaren Oberfläche,
auf welcher der Artikel derart aufliegt, dass die Perforationen
einer Aufschlagkraft ausgesetzt sind;
ein erstes, zurückziehbares
Aufreißelement
und ein gegenüber
liegendes zweites, zurückziehbares
Aufreißelement,
die so angeordnet sind, dass sie sich entlang einer gemeinsamen,
durch das erste und zweite zurückziehbare
Aufreißelement
hindurchgehenden Achse aufeinander zu bewegen und voneinander weg
bewegen können,
wobei das erste und zweite zurückziehbare
Aufreißelement
jeweils für
das Aufbringen einer vorbestimmten Aufschlagkraft auf einen Endabschnitt
des perforierten Deckels angeordnet sind;
ein im Rahmen angeordnetes,
zurückziehbares Trennelement,
das den perforierten Deckel erfasst und ihn dann vom Hauptkörper entlang
der Perforationen abtrennt;
eine Einrichtung, die eines der
ersten und zweiten zurückziehbaren
Aufreißelemente
mit dem entsprechenden Endabschnitt des perforierten Deckels in
direkten Kontakt bringt, um erste Perforationen, die dem einen der
ersten und zweiten zurückziehbaren Aufreißelemente
am nächsten
liegen, zumindest teilweise aufzureißen;
eine Einrichtung,
die das andere der ersten und zweiten zurückziehbaren Aufreißelemente
mit dem entsprechenden, gegenüberliegenden
Endabschnitt des perforierten Deckels in Kontakt bringt, um zweite
Perforationen, die dem anderen der ersten und zweiten zurückziehbaren
Aufreißelemente
am nächsten
liegen, zumindest teilweise aufzureißen; und
eine Einrichtung,
welche das zurückziehbare
Trennelement in eine erste Position bewegt, in der es den perforierten
Deckel erfasst, und dann in eine zweite Position, in der es den
perforierten Deckel vom Hauptkörper
des Artikels trennt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Öffnen einer
Wellpappeschachtel mit einem Hauptkörper und einem perforierten
Deckel angegeben, wobei der perforierte Deckel vom Hauptkörper entlang
der am Rand des Hauptkörpers
verlaufenden Perforationen trennbar ist, und wobei das Verfahren
folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen der Vorrichtung nach
Anspruch 1;
Positionieren des Behältnisses auf der im wesentlichen
flachen, bewegbaren Oberfläche,
derart, dass die Perforationen einer Aufschlagkraft ausgesetzt werden;
Bewegen
der im wesentlichen flachen, bewegbaren Oberfläche mit der darauf liegenden
Schachtel in eine erste Position zwischen das verschobene erste und
zweite zurückziehbare
Aufreißelement;
Bewegen
des ersten zurückziehbaren
Aufreißelements
in direkten Kontakt mit einem Endabschnitt des perforierten Deckels,
wodurch zumindest teilweise aufgerissene erste Perforationen entstehen;
Zurückziehen
des ersten zurückziehbaren
Aufreißelements
vom perforierten Deckel;
Bewegen des zweiten zurückziehbaren
Aufreißelements
in direkten Kontakt mit dem gegenüberliegenden Endabschnitt des
perforierten Deckels, wodurch zumindest teilweise aufgerissene zweite
Perforationen entstehen, die sich gegenüber den zumindest teilweise
aufgerissenen ersten Perforationen befinden;
Zurückziehen
des zweiten zurückziehbaren
Aufreißelements
vom perforierten Deckel;
Bewegen des zurückziehbaren Trennelements in eine
erste Position, in der es einen Endabschnitt des perforierten Deckels
erfasst; und
Zurückziehen
des zurückziehbaren
Trennelements in eine zweite Position, in der es den perforierten
Deckel an den zumindest teilweise aufgerissenen ersten und zweiten
Perforationen vom Hauptkörper trennt.
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Vorstehende
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden in Verbindung
mit der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen besser verständlich,
wobei zur Bezeichnung gleicher Merkmale in den Figuren soweit wie
möglich
gleiche Bezugsziffern verwendet wurden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
isometrische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine
Seitenansicht der Vorrichtung, in der ein Aufreißelement am perforierten Deckel
angreift;
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3 eine
Seitenansicht der Vorrichtung, in der ein anderes Aufreißelement
am perforierten Deckel angreift;
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4 eine
Seitenansicht, in der das am perforierten Deckel angreifende Trennelement
zu erkennen ist;
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5 eine
Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform, die nicht Teil
der in den beiliegenden Ansprüchen
definierten Erfindung ist, mit nur einem drehbaren Aufreißelement
zum Aufreißen
der Perforationen; und
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6 eine
Teil-Seitenansicht eines alternativen Aufreißelements.
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Die
Zeichnungen und insbesondere 1 – 4 zeigen
eine Vorrichtung 10 zum Aufreißen von Perforationen 12 an
einem Artikel, etwa einer Wellpappeschachtel 14 für die Aufbewahrung
von Röntgenfilm
in Blattform. Die Wellpappeschachtel 14 weist im Allgemeinen
einen Hauptkörper 16 und
einen perforierten Deckel 18 auf, der entlang von Perforationen 12 am
Umfang des Hauptkörpers 16 von letzterem
abgetrennt werden kann. Generell dient die Vorrichtung 10 dazu, den
perforierten Deckel 18 vom Hauptkörper 16 zu trennen
oder zu entfernen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird mittels der Vorrichtung 10 das
Abtrennen des perforierten Deckels 18 vom Hauptkörper 16 erkannt.
Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird mittels der Vorrichtung 10 der entfernte
Deckel 18 wieder auf einen (nicht dargestellten) hülsenartigen
Bereich des Hauptkörpers 16 der
Schachtel aufgesetzt, so dass der perforierte Deckel 18 vom
Endbenutzer in einfacher Weise abgenommen werden kann.
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Grob
gesagt, weist die Vorrichtung 10 einen Rahmen 20 mit
einer im Wesentlichen flachen, bewegbaren Oberfläche oder Plattform 22 auf,
auf welcher die Schachtel 14 so aufliegt, dass die Perforationen 12 einer
Aufschlagkraft ausgesetzt sind. Während des Aufbringens der Aufschlagkraft
ist die Schachtel 14 mittels einer Klammer 24 oder
dergleichen an der im Wesentlichen flachen, bewegbaren Oberfläche oder
Plattform 22 fest gehalten.
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Gemäß 2 und 3 sind
ein erstes, zurückziehbares
Aufreißelement
und ein gegenüberliegendes
zweites, zurückziehbares
Aufreißelement bzw.
eine Rolle 28 derart am Rahmen 20 angeordnet, dass
sie sich entlang einer gemeinsamen, durch das erste und zweite zurückziehbare
Aufreißelement
hindurchgehenden Achse vertikal aufeinander zu und voneinander weg
bewegen können.
Bei dieser Ausführungsform
sind die ersten und zweiten zurückziehbaren
Aufreißelemente 26, 28 jeweils
so am Rahmen 20 angebracht, dass sie eine vorbestimmte Aufschlagkraft
auf einen Abschnitt 17 des perforierten Deckels 18 aufbringen.
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Alternativ
könnte,
wie in 6 dargestellt ist, eine Luftblase 35 für das teilweise
Aufreißen
der Perforationen eingesetzt werden. Die in 6 durch Pfeile
angedeuteten Kräfte
der Luft hätten
dieselbe Wirkung wie die ersten und zweiten zurückziehbaren Aufreißelemente 26, 28.
Zum Anhalten der Bewegung der Luftdruckzylinder 40 bzw. 50,
wenn die entsprechenden Aufreißelemente 26, 28 am
perforierten Deckel 18 angreifen, kann ein Anschlagelement 13, 15 vorgesehen
sein.
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Betrachtet
man nochmals 4, so ist am Rahmen 20 ein
zurückziehbares
Trennelement 30 angeordnet, das den perforierten Deckel 18 erfasst und
ihn dann vom Hauptkörper 16 entlang
der zumindest teilweise bereits aufgerissenen Perforationen abtrennt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform weist
das Trennelement 30 einen ersten Druckluftzylinder 33 auf,
der mit einem Unterdruck-Saugnapf 36 in Wirkbeziehung steht.
Der Unterdruck-Saugnapf 36 ist ferner mit einer (nicht
dargestellten) Unterdruckquelle verbunden, mit deren Hilfe er den
Endabschnitt 23 des perforierten Deckels 18 erfassen kann.
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In 1 – 3 stehen
Einrichtungen, zum Beispiel erste und zweite Druckluftzylinder 40, 50,
in Wirkverbindung mit den ersten bzw. zweiten zurückziehbaren
Aufreißelementen 26, 28.
Der zweite Druckluftzylinder 40 bewegt das erste zurückziehbare
Aufreißelement 26 in
eine Eingriffsposition am Endabschnitt 17 des perforierten
Deckels 18. Nach dem Aufbringen einer vorgegebenen Aufschlagkraft
durch das Aufreißelement 26 auf
den Endabschnitt 17 zieht der zweite Druckluftzylinder 40 das
erste Aufreißelement 26 vertikal
vom perforierten Deckel 18 weg. Durch diese Aufschlagkraft
werden die Perforationen 46 am Artikel 14 in der Nähe des Bereichs,
in dem das erste zurückziehbare
Aufreißelement 26 auf
den perforierten Deckel 18 eingewirkt hat, aufgerissen,
so dass zumindest teilweise aufgerissene erste Perforationen 46 entstehen.
Desgleichen bewegt der dritte Druckluftzylinder 50 das
zweite zurückziehbare
Aufreißelement 28 in
eine Position, in der es mit einer vorgegebenen Aufschlagkraft mit
einem dem Endabschnitt 17 gegenüberliegenden Endabschnitt 19 des
perforierten Deckels 18 in Anlage ist. Infolge dieser Aufschlagkraft
entstehen in der Nähe
des zweiten zurückziehbaren
Aufreißelements 28 zumindest
teilweise aufgerissene zweite Perforationen 48.
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In 1 – 6 erkennt
ein Unterdrucksensor 56, wenn der perforierte Deckel 18 durch
das zurückziehbare
Trennelement 30 tatsächlich
vom Hauptkörper 16 getrennt
wurde. Der Unterdrucksensor 56 ist in unmittelbarer Nähe zum Unterdruck-Saugnapf
angeschlossen.
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Im
Betrieb wird ein Artikel, zum Beispiel eine Wellpappeschachtel 14 mit
perforiertem Deckel 18, in die Vorrichtung 10 der
Erfindung transportiert und korrekt zwischen dem ersten zurückziehbaren
Aufreißelement 26,
dem zweiten zurückziehbaren
Aufreißelement 28 und
dem zurückziehbaren
Trennelement 30 positioniert. Mittels einer Klammer 24 kann
die Schachtel 14 sicher an der im Wesentlichen flachen, bewegbaren
Oberfläche
oder Plattform 22 in Anlage gehalten werden. Wie in 2 zu
erkennen ist, wird das erste zurückziehbare
Aufreißelement 26 gegen einen
Endabschnitt 17 des perforierten Deckels 18 ausgefahren
und bricht die oberen Perforationsbereiche 12 sowie etwa
60 % der seitlichen Perforationsbereiche 12 des perforierten
Deckels 18 auf, wonach es zurückgezogen wird. In 3 wird
das zweite zurückziehbare
Auf reißelement 28 gegen
einen dem Endbereich 17 gegenüberliegenden Endbereich 19 des
perforierten Deckels 18 ausgefahren und bricht die unteren
Perforationen und die übrigen
seitlichen Perforationen auf, wonach es zurückgezogen wird. Danach wird
das Trennelement 30 gegen den perforierten Deckel 18 ausgefahren,
und an den Unterdruck-Saugnapf 36 wird ein Unterdruck angelegt,
wonach das Trennelement 30 zurückgezogen wird, dabei restliche
Fasern aufreißt
und den perforierten Deckel 18 vom Hauptkörper 16 der
Schachtel 14 abtrennt. Wenn das Trennelement 30 erfasst,
zurückgezogen
und das Vorliegen des Unterdrucks mittels des Unterdrucksensors 56 erfasst
wurde, ist das Abtrennen des perforierten Deckels 18 vom
Hauptkörper 16 der
Schachtel 14 abgeschlossen. Wenn entweder der Unterdrucksensor 56 oder
der (nicht dargestellte) Rückzugssensor
für das
Erfassen des Rückzugs
des Druckluftzylinders 33 die entsprechenden Signale nicht
korrekt erkennen, wurde der perforierte Deckel 18 nicht
abgetrennt, und der Vorgang könnte
wiederholt werden. Wenn jedoch der perforierte Deckel 18 erfolgreich
abgetrennt wurde, wird das Trennelement 30 ausgefahren,
der Unterdruck wird abgeschaltet, das Trennelement 30 wird
zurückgezogen,
und der perforierte Deckel 18 befindet sich jetzt in der
korrekten Position für
das Anbringen eines (nicht dargestellten) abziehbaren Verschlussetiketts.