DE69103123T2 - Einrichtung zum Umwandeln einer Einwickelmaschine mit Zufuhr einer kontinuierlichen Papierbahn in eine Kartoniermaschine mit Zufuhr von Kartonzuschnitten. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine zur Verpackung von Produkten in Form von Parallelepipeden in einer Kartonverpackung geeignete Vorrichtung, die auf Maschinen angebracht werden kann, die zur Verpackung besagter Produkte in Papierverpackungen hergestellt wurden, so daß diese Maschinen, ausgerüstet mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, in der Lage sind das Produkt gleichermaßen in Papier und Karton oder Pappe zu verpacken.
• Produkte mit der oben bezeichneten Form können, je nach den Anforderungen des Marktes, in Papier (weiche Verpackung) oder in Karton oder Pappe (starre Verpackung) verpackt werden.
• Wenn die Verpackung aus Papier hergestellt wird, kommt das Papier mit einem kontinuierlichen Band von einer Rolle, die auf der Verpackungsmaschine angebracht ist, welche ausschließlich zur Anfertigung von Papierverpackungen hergestellt ist. Wenn die Verpackung statt dessen aus Karton oder Pappe hergestellt wird, kommt das für das Verpacken benötigte Material in den meisten Fallen nicht von einer Rolle, sondern besteht aus flachen Teilen eines starren oder halbstarren Materials, die in geeigneter Form ausgestanzt oder -geschnitten werden und mit Einkerbungen an den Falzen zur Bildung der Schachtel versehen sind (siehe US-A- 3 797 822).
• Derzeit sind keine Maschinen kommerziell erhältlich, die sowohl weiche als auch starre Verpackungen anfertigen können.
• Es ist deshalb notwendig, eine Maschine für jede Verpackungsart und dementsprechend zwei verschiedene Verpackungsstraßen zu installieren.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Ergänzung von mit rotierenden Packrädern ausgestatteten Verpackungsmaschinen für weiche Verpackungen geeignet und hat den Zweck, eine Packstraße für steife Vepackungen zu eliminieren, da durch Anbringen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Packstraße für Weichverpackungen diese Straße alternativ die beiden Arten von Verpackungen herstellen kann.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die zur Umwandlung einer mit einem kontinuierlichen Papierband beschickten Papier-Rollenpack maschine in eine mit gestapelten, von einem auf der Vorrichtung angeordneten Magazin kommenden Kartonausschnitten beschickten Kartonierungsmaschine geeignet ist, mit einem Rahmen, der starr über erste Mittel mit der Kartonierungsmaschine verbindbar ist und auf einer zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite zwei Schultern festlegt, die, querverlaufend und auf parallele Weise, eine erste Welle und eine zweite Welle tragen, die übereinander angeordnet sind, wobei an der ersten Welle elastisch miteinander verbundene Winkelträger angeordnet sind, an der zweite Welle eine Mehrzahl von darauf verkeilten Transporträdern angeordnet sind, der Rahmen in einer oberen Position mit einem Vorratsbehälter für übereinander gestapelte Kartonausschnitte und auf der gegenüber der zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite mit pneumatisch-mechanischen Elementen zum Entfernen der Ausschnitte versehen ist, wobei die pneumatisch-mechanischen Elemente alternativ unter Betätigung damit verbundener zweiter Mittel zwischen den Seiten bewegbar sind, dritten Mitteln zum schnellen Ein/Auskuppeln der Bewegungsübertragung der Kartonierungsmaschine zu der auf der zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite angeordneten Vorrichtung, und ferner einer Ebene, die zum Herabführen der Kartonausschnitte in Zuführungen zur Kartonierungsmaschine, zwischen der zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite und der Kartonierungsmaschine selbst vorgesehen ist.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch ein bevorzugtes aber nicht ausschließliches Ausführungsbeispiel deutlich, das nur als nichtbeschränkendes Beispiel in den beigefügten Abbildungen dargestellt ist. Es zeigt:
• Figur 1 eine Ansicht, in gestrichelten (nicht durchgezogenen) Linien, einer Maschine zur Verpackung von Produkten in einer Weichverpackung, die der Kürze halber im Folgenden "Grundmaschine" genannt wird; die Grundmaschine ist mit einem rotierenden Verpackungsrad 1' und einer Papierrolle 2'versehen; die gestrichelte Linie mit Pfeilen in Figur 1, die an der Rolle 2' beginnt und Punkt "A" (Einführung in die Herabführ-Ebene) erreicht, bezeichnet den von dem Papier verfolgten Weg zur Herstellung der Weichverpackung; in der Figur 1 ist die auf der Grundmaschine angebrachte erfindungsgemäße Vorrichtung mit durchgezogenen dicken Linien dargestellt;
• Figur 2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
• Figur 3 eine perspektivische Ansicht derselben Vorrichtung aus einem anderen Winkel, um auf Details hinzuweisen, die in Figur 2 nicht erkannt werden können;
• Figur 4, 5 und 6 schematische Ansichten des Wegs des Kartonausschnitts vom Anfang des Arbeitsablaufs bis zu seiner Einführung in die Herabführ-Ebene (Punkt "A" der Figuren 1 und 6);
• Figur 7 einen Querschnitt der Frontkupplung, die die Grundmaschine für Weichverpackungengen in eine Kartonierungsmaschine für starre Verpackungen umwandelt;
• Figur 8 eine perspektivische Ansicht der in Figur 7 beschriebenen Frontkupplung.
• Insbesondere mit Bezug auf Figur 1, bezeichnet das Bezugszeichen 1' ein rotierendes Kartonierungsrad der "Grundmaschine" und 2' eine zur Beschickung der Maschine zum Packen von Weichverpackungen vorgesehene Papierrolle.
• Die Verbindung zwischen der Grundmaschine und der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt zwischen zwei Kontaktebenen an der mit 4 bezeichneten Linie in Figur 2; in der Figur 2 bezeichnet 1 das Ende der Grundmaschine; die Kopplung zwischen der Maschine und der Vorrichtung erfolgt mittels Schraubbolzen, die in an dem Ende von 1 festgelegte Gewindelöcher eingreifen.
• Auf diese Weise bilden zwei Schultern 5 und 6 der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine einstückige Einheit mit der "Grundmaschine". Figur 2 zeigt außerdem die Seiten 7 eines Vorratsbehälters, der zur Bildung der starren Verpackungen vorgesehene gestapelte Kartonausschnitte 8 enthält.
• Ein Rahmen, der die erfindungsgemäße Vorrichtung umschließt, wird durch die Schultern 5 und 6 gebildet und durch Verstärkungen 10 und 11 und einen Abstandshalter 12 versteift. An einer mit 21 bezeichneten Welle sind drei Halbräder 9 angeordnet, wobei jedes einen Ansauger 22 augweist. Durch einen Träger 20 bewegt sich die Welle 21 mittels eines bekannten kinematischen Systems durch Gleiten auf Führungen 19, in Figur 2, und 19a, in Figur 3, mit einer geradlinigen Hin- und Herbewegung.
• Durch in der Welle 21 festgelegte Löcher und einer rotierenden pneumatischen Verbindung 23 ermöglicht ein von einer Vakuumpumpe erzeugter Unterdruck den Ansaugern 22 jeweils einen der Kartonausschnitte von unten anzusaugen.
• Figur 3 zeigt, daß ein Zahnrad 27 an dem Ende der Welle 21 befefestigt ist und seinerseits in eine an der Schulter 6 befestigte Zahnstange 28 eingreift; die geradlinige Hin- und Herbewegung der Welle 21 mit dem Zahnrad und der Zahnstange erzeugt eine bidirektionale Drehbewegung auf der sich vor und zurück bewegenden und um ihre eigene Achse rotierenden Welle 21.
• Die Figuren 4, 5 und 6 geben schematisch die Drehrichtungen der Welle 21 entlang ihrer geradlinigen Vorlaufrichtung an.
• In der Figur 4 befindet sich die Welle 21 an ihrem rechtsseitigen Anschlag und die Ansauger 22 saugen den Ausschnitt an. Bei der Umkehr der geradlinigen Bewegung durch das kinematische System wird in den Figuren 5 und 6 deutlich, daß die Drehrichtung der Welle 21 umgekehrt wird; die Welle 21, mit den noch ansaugenden Ansaugern 22, fördert den Ausschnitt zu den Transporträdern 14 aus Figur 2.
• Eine parallel über einer Welle 13 angeordnete Welle 15 ist mit sechs Winkelträgern 16 versehen, die in zwei Gruppen zu drei Trägern unterteilt sind; jeder Träger ist an seinem unteren Ende mit einer gummiüberzogenen Rolle 18 versehen, die frei um ihren eigenen Drehzapfen rotieren kann, siehe die Figuren 2, 4, 5 und 6; eine über den Rädern 14 angeordnete Verkleidung oder U-förmiges Element 17 führt den Kartonausschnitt, bis dieser in die Herabführ-Ebene (Punkt "A" in Figur 1) eingeführt ist.
• Die sechs auf den Winkelträgern 14 angebrachten Rollen 18 drükken den Karton auf den Rädern 14 mittels Federn 43 zusammen wodurch die Adhäsion für eine gute Traktion des Kartons erhöht wird, ohne daß es zum Verrutschen kommt, was Verschiebungen in bezug auf den Arbeitstakt hervorrufen könnte.
• Das kinematische System, das die Welle 21 aus Figur 2 in geradliniger Richtung hin- und herbewegt besteht aus Zahnrädern 31 und 35, die ihrerseits mit einer Verbindungsstange 37, einem L- förmigen Doppelhebel 36 und einer gelenkig verbundenen Verbindungsstange 26 verbunden sind.
• Eine Abtriebswelle 44 in Figur 2 ist an ihrem Ende mit einem konischen Sitz versehen, durch den eine rotierende Messerwelle der Grundmaschine in einem einfachen Arbeitsgang durch eine Welle 41 ersetzt wird, die mit Beschleunigungsrollen 40 versehen ist, die den Zweck haben, den Karton während des Abtransports vollkommen flach zu halten.
• Die Welle 29 in Figur 2 ist Teil der Grundmaschine und ist modifiziert, um die Umwandlung der Grundmaschine zu ermöglichen. Die Bewegung der Welle 29 wird von der Grundmaschine angetrieben.
• Die Welle 29 in Figur 2 ist passend in ihrer Länge verändert; ihre Verlängerung umf aßt eine Welle 45 und eine Frontkupplung, die zwischen die beiden Wellen gesetzt ist. Diese Kupplung ist in Figur 7 dargestellt, kann aber auch auf andere Art und Weise vorgesehen sein.
• Figur 7 ist eine Querschnittsdarstellung der oben genannten Kupplung, in der 46 einen Teil der Basis der Grundmaschine bezeichnet. An einem Ende der Welle 29 befindet sich ein Sackloch, das zur Aufnahmne von zwei Abstandshaltern von Rollenlagern 42 dient, die wiederum den Zweck haben das Ende der Welle 45 zu tragen. Eine Muffe 47 ist mittels eines Keils 48 starr mit der Welle 29 verbunden. Ein Spalt ist an dem Ende der Muffe 47 festgelegt und hat solche Abmessungen, daß er, in der Breite und Tiefe, einen Block 51 aufnehmen kann, der seinerseits in Längsrichtung innerhalb eines auf der Welle 45 festgelegten durchgehenden Spalts 52 gleitet. Eine Schraube 34, auf der bei 49 eine Ringnut festgelegt ist, dient dazu den Block 51 mittels zweier in die Nut eingreifender Schrauben 50 in Längsrichtung zu bewegen.
• Deshalb tritt der Block 51 durch Anziehen der Schraube 34 in den durch die Muffe 47 festgelegten Schlitz ein und die beiden Wellen 29 und 45 werden starr miteinander verbunden, wodurch sie einstückig werden; die Bewegung der Welle 29 wird auf die Welle 45 übertragen, die sie auf die Zahnräder des kinematischen Systems, Figur 2, und auf die Rollen 25, 32, 30, 39, mittels der Treibriemen 33 und 38, überträgt.
• Durch Entfernen des Papierbandes aus der Herabführ-Ebene ist die Grundmaschine zum Packen starrer Verpackungen bereit.
• Damit Weichverpackungen gepackt werden können, reicht es aus, die Schraube 34 loszuschrauben, um die Wellen 29 und 45 voneinander zu lösen und voneinander unabhängig zu machen, wobei es ferner notwendig ist die rotierende Messerwelle der Grundmaschine anstelle der Welle 41, Figur 2, anzubringen; dann wird das von der Rolle kommende Papierband in die Herabführ-Ebene eingeführt.
• Die Welle 45 in Figur 7 wird durch die Rollenlager 42 und ein Lager 53 getragen. Eine Mutter 54 in Figur 7 wird zum Blockieren der Schraube 34 in der gesetzten Position verwendet.
• Ringe 55 und 56 werden zum Sichern des Lagers 53 und der anderen Elemente der Kupplung verwendet.
• Figur 8 ist eine perspektivische Ansicht der Kupplung zwischen den Wellen 29 und 45.
• Obwohl die vorliegende Erfindung in seiner bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, sollte verstanden werden, daß sie nicht darauf beschränkt ist, da sie zahlreichen Variationen und Hinzufügungen zugänglich ist, ohne das Konzept der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen festgelegt, zu verlassen.
• Wo in irgendeinem Anspruch ein technisches Merkmal von Bezugszeichen gefolgt wird, sind diese Bezugszeichen für den einzigen Zweck das Verständnis der Ansprüche zu erhöhen eingefügt worden und haben dementsprechend keine beschränkende Wirkung auf den Schutzbereich eines jeden Elements, das als Beispiel durch ein solches Bezugszeichen bezeichnet ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung, die zur Umwandlung einer mit einem kontinuierlichen Papierband beschickten Rollenpackmaschine in eine mit gestapelten, aus einem auf der Vorrichtung angeordneten Magazin (7) kommenden Kartonausschnitten (8) beschickten Kartonierungsmaschine geeignet ist, mit einem Rahmen, der starr über erste Mittel mit der Kartonierungsmaschine verbindbar ist und auf einer zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite zwei Schultern (5, 6) festlegt, die, querverlaufend und auf parallele Weise, eine erste Welle (15) und eine zweite Welle (13) tragen, die übereinander angeordnet sind, wobei an der ersten Welle (15) elastisch miteinander verbundene Winkelträger (16) angeordnet sind, an der zweite Welle (13) eine Mehrzahl von darauf verkeilten Transporträdern (14) angeordnet sind, der Rahmen in einer oberen Position mit einem Vorratsbehälter (7) für übereinander gestapelte Kartonausschnitte (8) und auf dar gegenüber der zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite mit pneumatisch-mechanischen Elementen (9, 20-23) zum Entfernen der Ausschnitte versehen ist, wobei die pneumatisch-mechanischen Elemente alternativ unter Betätigung damit verbundener zweiter Mittel (20, 31, 35-37) zwischen den Seiten bewegbar sind, dritten Mitteln (29, 45, 47) zum schnellen Ein-/Auskuppeln der Bewegungsübertragung der Kartonierungsmaschine zu der auf der zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite angeordneten Vorrichtung, und ferner einer Ebene (A), die zum Herabführen der Kartonausschnitte in Zuführungen zur Kartonierungsmaschine zwischen der zur Kartonierungsmaschine gerichteten Seite (1) und der Kartonierungsmaschine selbst vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel zur starren Verbindung mit der Kartonierungsmaschine aus einer Mehrzahl von Schraubbolzen bestehen, die in entsprechende, im zur Vorrichtung gerichteten Ende (1) der Kartonierungsmaschine festgelegte Gewindelöcher eingreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelträger (16) aus geformten Kipphebeln gebildet sind, die so angebracht sind, daß sie sich in Querrichtung auf der ersten Welle (15) hin- und herbewegen können, wobei ihre unteren Enden jeweils mit gummiüberzogenen Rollen (18) versehen und ihre oberen Enden zum Zusammendrücken von Schraubenfedern (43) mit einer im wesentlichen horizontalen Achse vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporträder (14) unterhalb einer Verkleidung (17) für Kartonausschnitte gedreht werden, deren Höhlung auf die Herabführ-Ebene (A) gerichtet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatisch-mechanischen Elemente zur Entfernung der Kartonausschnitte eine dritte Welle (21) umfassen, die quer zur der Bewegungsrichtung der Ausschnitte angeordnet ist, wobei eine Mehrzahl von Halbrädern (9) auf parallele Art auf der Welle (21) verkeilt sind, die Halbräder (9) zum Kontakt und zur Entfernung durch Adhäsion der in dem Vorratsbehälter enthaltenen Ausschnitte (8) an deren unterer Fläche vorgesehen sind, und korrespondierende Elemente (22) zum Ansaugen der Ausschnitte am Anfang des aktiven Kontaktbereichs der Halbräder angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugelemente aus einem Satz Ansauger (22) bestehen, von denen jeder an eine konventionelle Unterdruckquelle angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel zur Betätigung der pneumatisch-mechanischen Elemente mit einer Hin- und Herbewegung zwei ineinandergreifende Zahnräder (31, 35) umfassen, wobei das kleine Ende einer Verbindungsstange (37) wenigstens an einem (35) der Zahnräder drehgelenkig angeordnet ist und ein Ende eines L-förmigen Doppelhebels (36) wiederum gelenkig mit dem großen Ende der Verbindungsstange (37) verbunden ist, wobei das gegenüberliegende Ende des L-förmigen Hebels (36) mittels eines beweglichen Trägers (20) mit einer ersten, seitlich unterhalb des Vorratsbehälters angeordneten Längsführung (19) gelenkig verbunden ist, eine weitere zweite Führung (19a) auf der gegenüberliegenden Seite des Vorratsbehälters angeordnet ist, wobei die zweite Führung parallel zur ersten ist, ein weiterer Träger auf der zweiten Führung gleitet, ein Zahnrad (27) mit dem Ende der dritten Welle (21) verkeilt ist, das Zahnrad in eine gerade Zahnstange (28) eingreift, die in Längsrichtung starr mit dem Rahmen verbunden ist, wobei der Vor- oder Rücklauf der Träger (20) die Drehung des Zahnrads (27) auf der Zahnstange (28) und die Drehung der dritten quer verlaufenden Welle (21) mit Entfernung eines Ausschnitts und dessen Transport auf die Transporträder (14) bewirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum schnellen Ein-/Auskuppeln durch eine vierte querverlauf ende Welle (29) gebildet ist, die so durch den Rahmen getragen wird, daß sie parallel zu ersten (15) und zweiten (13) Welle und unter diesen angeordnet ist, wobei die Welle, nahe an einem Ende, in zwei Halbwellen (29, 45) unterteilt ist, die mittels einer dazu koaxialen Kupplung (47) nach Art einer Einsteckkupplung verbunden werden können, wobei die Welle an einem Ende mit wenigstens einem Ring (55, 56) zur Betätigung von axialen Bewegungen versehen ist, wobei die Bewegungen in bezug auf den Rahmen festgelegt sind und zum Aktivieren/Deaktivieren der Kupplung durch miteinander Verbinden/Lösen der Halbwellen (29, 45) und dementsprechend der Vorrichtung mit/von der Kartonierungsmaschine geeignet sind.