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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfallren zum Zuführen flacher
Schachteln aus einer Zuführeinrichtung sowie zum Aufrichten der Schachteln zum Befüllen
Während des Überführens aus der Zuführeinrichtung wird jede Schachtel aus einem flach
gelagerten Zustand in eine im wesentlichen aufgerichtete Position geöffnet, so daß die
Schachtel zum Befüllen bereitgestellt werden kann.
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Die Erfindung ist insbesondere nützlich in Verbindung mit Schachteln des stirnseitig
befüllten Typs, die geeignet sind zur Verarbeitung mit einer Verpackungsmaschine des Typs, wie
er in unserer EP-PS (UK) 0 107 333 offenbart ist, und in Bezug auf die Vorrichtung, die in
unserer anhängigen GB-Anmeldung Nr.9108774.2 offenbart ist.
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Die in der EP-PS Nr.0 017 333 offenbarte Verpackungsmaschine ist vorgesehen,
Verpackungen, die 12, 18, 24 oder mehr Dosen oder Flaschen enthalten, in einer fortwährenden
Hochgeschwindigkeitsoperation auszubilden. Zu diesem Zweck werden offenendige
Schachteln des röhrentörmigen Typs auf eine Plattform befördert, während ein Strom Dosen oder
Flaschen, die sich entlang beider Seiten der Plattform bewegen, in aufeinanderfolgende
Gruppen getrennt wird. Diese Gruppen werden dann durch die offenen Enden der Schachtel
eingeladen, da sowohl die Schachteln als auch die Gruppen durch die Maschine betördert
werden. Daraufhin werden die Enden der Schachteln geschlossen und befestigt, um das
Verpacken zu vervollständigen.
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Die US-PS 4,982,551 (Nigrelli) zeigt eine Verpackungsmaschine zum Befüllen von
Schachteln des stirnseitig zu befüllenden Typs, wobei die Verpackungsmaschine Einrichtungen zum
Überführen, zum Aufrichten sowie Erhalten der Schachtel in einer aufgerichteten Form
umfaßt. Die Maschine führt diese Funktionen entlang eines horizontalen Weges aus und das
Aufrichtungsverfahren der Schachtel ist viel langsamer als in der vorliegenden Erfindung.
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Das Handhaben der Schachtel, das Bilden der Gruppen von Dosen und das Einladen solcher
Gruppen in die Schachtel werden von ein- und demselben Maschinenelement durchgeführt,
nämlich Rollrakeln sogenannter fliehender Stangen, die angeordnet sind, sich in voneinander
beabstandeter Beziehung von dem Eingangs- zu dem Ausgangsende der Maschine zu
bewegen. Auf diese Weise ist eine der Funktionen dieser Rollrakel, sich zusammen mit den
Schachteln zu bewegen und die Schachteln in einer korrekten aufrechten
Beschickungsposition zu halten. Es ist wichtig, daß, wenn die offenendigen Schachtelröhren am
Befüllungspunkt für die Dosen oder Flaschen ankommen, die Schachteln aufrecht sind und sich nicht
der Länge nach in die Beschickungsrichtung verschoben haben (weder vorwärts noch
rückwärts). Somit ist der Abstand zwischen einem benachbarten Paar Rollrakel im wesentlichen
so ausgewählt, daß er der Breite einer Schachtelröhre entspricht, so daß die Schachtel exakt
aufgenommen und gestützt werden kann. Daraus ergibt sich, daß die Schachteln in der
korrekten Position und Haltung zum Befüllen gehalten werden, und zwar von dem Moment an,
in welchem sie zwischen einem Paar von benachbarten Rollrakeln eingeführt werden, bis die
Schachteln von beiden Enden befüllt sind.
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Die GB-PS 9108774.2 bezieht sich auf eine Nockenanordnung und einen
Befüllungsmechanismus, der in einer Pappendeckelschachtel-Verpackungsmaschine verwendet wird, in wel
cher die Nockenanordnung und der Befüllungsmechanismus dazu verwendet werden,
zusammengelegte flache Schachtelröhren aus einem Magazin abzuziehen, den Schachtelröhren-
Zuschnitt teilweise oder komplett aufzurichten und ihn zu einer Stelle zum Befüllen mit
Gegenständen wie Flaschen oder Dosen zu bewegen.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mehr mit dem Zuführen und Aufrichten einer
Schachtel, die im besonderen geeignet ist zum Verpacken von Flaschen in einer
Verpackungsmaschine des Typs, auf den vorstehend Bezug genommen wurde. Stirnseitig befüllte Schachteln
zum Verpacken von Flaschen in einer solchen Maschine weisen im Gegensatz zu denjenigen,
die geeignet sind zum Verpacken von Dosen, eine etwas andere Form auf. Im einzelnen
haben die Flaschen-Schachteln Seitenwände (und Endwände), die gegen die Deckenwandfläche
der Schachtel spitz zulaufen, um der im allgemeinen üblichen Form der Gruppe von Flaschen
innerhalb der Schachtel gerecht zu werden. Folglich schließt jede Seitenwand der Schachtel
eine Faltlinie zwischen der Decke und dem Boden der Schachtel ein, die die
Verbindungsstelle definiert, an welcher der untere vertikale Teil der Seitenwand nach innen und oben
hingeneigt verläuft. Das Vorhandensein dieser Seitenwand-Faltlinien läßt die aufgerichtete
Schachtel eher dazu neigen, sich zusammenzulegen und erschwert es zusätzlich, die
Schachtel in einen korrekt aufgerichteten, zum Befüllen bereiten Zustand zu bringen. Die
vorliegende Erfindung ist bestrebt, das Befüllen und Aufrichten solcher Schachteln zu verbessern
und bezieht sich auch auf die Ausstattung, die dieses Ziel erreicht.
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Figur 1 zeigt schematisch unter 1 a eine Schachtel, die mittels einer rotierenden Vakuumsaug
napf-Anordnung aus einem Magazin, in welchem sie in zusammengelegtem Zustand gelagert
ist, zu einer Verpackungsmaschine, die bereit ist zum Beschicken, überführt wird. Wie unter
Bezugnahme auf Figur 1 a zu erkennen ist, umfaßt die vordere Kante 'e' der Schachtel C die
Seitenwand-Faltlinie, auf die vorstehend Bezug genommen wurde. Die Faltlinie erstreckt sich
entlang der Stirnseite (Seitenwand) der Schachtel, die, wenn sie mit einem relativ stationären
Teil der Maschine in Eingriff gebracht wird, während die Schachtel vorwärts bewegt wird,
die Schachtel-Wandflächen veranlaßt, sich gelenkig in Beziehung zueinander zu verbinden,
so daß die Decken- und Bodenwandflächen der Schachtel sich voneinander weg bewegen und
den Aufrichtungsvorgang der Schachtel einleiten. In Figur 1b ist dieselbe Schachtel
aufgezeigt, jedoch zeigt sie nun den sich ergebenden Effekt, wenn sich die Geschwindigkeit der
Überführung der Schachtel aus dem Magazin zu der Maschine erhöht (in diesem Fall auf über
150 Verpackungen pro Minute). Bei hohen Geschwindigkeiten wird die vordere Kante 'e' der
Schachtel rückwärts geschoben, so daß die Schachtel eine Tendenz zum Zusammenklappen
in Richtung gegen ihre hintere Kante hat, wie in der Figur gezeigt. Dementsprechend ist die
vordere Kante der Schachtel nicht länger in der Lage, den Auftichtungsvorgang zu unterstüt
zen, wenn die Verpackung in ihre Befüllungsposition gebracht wurde, wie es der Fall ist in
Bezug auf die Situation, die in Figur 1a gezeigt ist.
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Die vorliegende Erfindung sucht diese Schwierigkeit zu überwinden, um zu ermöglichen, daß
Schachteln sogar bei relativ hohen Überführungsgeschwindigkeiten korrekt zum Befüllen
aufgerichtet werden können.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Verpackungsmaschine zum Befüllen einer
Schachtel des stirnseitig zu befüllenden Typs bereit, eine Einrichtung 10 zum Abziehen einer
sich in zusammengelegtem Zustand befindlichen Schachtel C aus einer Zuführeinrichtung H
sowie zum Überführen der Schachtel aus der Zuführeinrichtung zu einer
Beschickungsposition innerhalb der Maschine, eine Führungseinrichtung 12 zum Einwirken auf die Schachtel
während des Überführens sowie zum Bewegen der Schachtel entlang eines vorbestimmten
Überführungsweges hin zu der Beschickungsposition, Mittel 14, 16 zum Verhindern
jedweder wesentlichen Bewegung von gegenüberliegenden Schachtel-Wandflächen weg
voneinander während des Überführens sowie eine Rückhalteeinrichtung 18 zum Einwirken auf die
Stirnfläche der Schachtel zum Abstützen gegen eine relative Vorwärtsbewegung der
Schachtel und eine Rückhalteeinrichtung zum Einwirken auf eine hintere Stirnseite der Schachtel
und eine Einrichtung zum Handhaben der hinteren Stirnseite der Schachtel in Beziehung zu
deren vorderen Stirnseite, während die vordere Stirnseite durch die Rückhalteeinrichtung von
einer Vorwärtsbewegung abgehalten wird, und um dadurch die Schachtel in eine im
wesentlichen aufgerichtete Lage zu bringen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung umfaßt die
Bedienungseinrichtung eine rotierende Einrichtung, um quer über die hintere Stirnseite der Schachtel zu
wischen, um sie vorwärts zu schieben, so daß die vordere Stirnseite hierzu sich gegen die
hintere Stirnseite der Rückhalteeinrichtung anpaßt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die
Rückhalteeinrichtung aufeinanderfolgende Rollrakel-Mittel umfassen, die das Befüllen der Schachtel
erleichtern.
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Gemäß einem noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die rotierende
Einrichtung zwischen den aufeinanderfolgenden Rollrakeln auf die Schachtel einwirken.
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Gemäß einem noch weiteren Merkmal dieses Aspekts der Erfindung können die Mittel zur
Verhinderung jeglicher wesentlichen Bewegung von gegenüberliegenden
Schachtel-Wandflächen weg voneinander eine Schachtel-Überführungseinrichtung umfassen, die auf eine
Wandfläche der Schachtel einwirkt, sowie eine Einrichtung zum Lenken des Flüssigkeits
strahls gegen eine gegenüberliegende Wandfläche der Schachtel.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Aufrichten einer Schachtel des
stirnseitig zu befüllenden Typs in einer Verpackungsmaschine bereit, wobei das Verfahren
die Schritte des Abziehens einer Schachtel C in im wesentlichen zusammengeklappten
Zustand aus einer Zuführeinrichtung H umfaßt, das Überführen der Schachtel von der
Zuführeinrichtung zu einer Beschickungsposition, und, während des Überführens, das Zurückhalten
gegenüberliegender oberer und unterer Wände der Schachtel von jeglicher wesentlichen
Bewegung weg voneinander, das In-Anstoß-Bringen einer vorderen Stirnseite e der Schachtel
mit der durch die Verpackungsmaschine bereitgestellten Rückhalteeinrichtung 16, die die
hintere Stirnseite t der Schachtel veranlaßt, sich im Verhältnis zu der Rückhalteeinrichtung
vorwärts zu bewegen, so daß die Schachtel dadurch, daß den oberen und unteren Stirnseiten
der Schachtel erlaubt wird, sich voneinander weg zu bewegen, in eine aufgerichtete Lage
gebracht wird, und wobei eine weitere Rückhalteeinrichtung 22 veranlaßt wird, in eine Position
hinter der hinteren Stirnseite der Schachtel gebracht zu werden, so daß die aufgerichtete
Schachtel zwischen der ersten und der zweiten Rückhalteeinrichtung in ihrer aufrechten Lage
gehalten wird.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Figur 2 schematisch eine Schachtel zeigt, die durch eine rotierende
Vakuumsaugnapf-Anordnung aus einem Magazin abgezogen und durch einen Führungsweg zwischen dem Magazin
und der Befüllungsplattform einer Verpackungsmaschine überführt wird;
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Figur 3 schematisch eine Schachtel zeigt, die in ihre Beschickungsposition gebracht wird, in
welcher die vordere Kante der Schachtel in anstoßende Beziehung mit einer fliehenden
Stange (flight bar) der Verpackungsmaschine gebracht wird;
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Figur 4 eine Ansicht ähnlich der in Figur 2 gezeigten ist, in welcher sich jedoch die Schachtel
im Vergleich zu der Lage in Figur 3 in der Maschine weiter abwärts bewegt hat;
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Figur 5 eine weitere ähnliche schematische Ansicht der Schachtel zeigt, wobei jedoch gezeigt
ist, wie sie mit ihren hinteren Kanten mittels eines Säumerfusses gehandhabt wird, um die
Schachtel in ihre aufgerichtete Lage zu bringen; und
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Figur 6 die Schachtel zeigt, wie sie gestützt zwischen zwei aufeinanderfolgenden fliehenden
Stangen (flight bars) der zum Beschicken bereiten Maschine gehalten wird.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 6 der Zeichnungen zeigt Figur 2 eine rotierende
Vakuumsaugnapf-Anordnung 10, die aufeinanderfolgende Schachteln C aus einer
Zuführeinrichtung H aufnimmt und überführt. Die Vakuumsaugnäpfe der Anordnung hafien
auf der Schachtel-Deckenwandfläche und bringen während des Überführens die
Deckenwandfläche Ct in Kontakt mit einer Führungsanordnung 12, die feststehende Führungen 14
einer im wesentlichen bogenförmigen Konfiguration aufweist, die an das Magazin angrenzen,
so daß die Deckenwandfläche der Schachtel entlang der Fläche der bogenförmigen
feststehenden Führungen gewischt wird. Ein Luftgebläse 16 ist unterhalb des zurückzulegenden
Weges P der Schachtel angeordnet und leitet einen Lufistrahl Ar gegen die Bodenwandfläche
Cb der Schachtel, so daß sie an jeglicher wesentlichen Bewegung weg von der
Deckenwandfläche gehindert wird. Daher verbleibt die Schachtel in ihrer im wesentlichen flach gefalteten
(zusammengeklappten) Lage, in der sie entlang jeder der Seitenwand-Faltlinien gefaltet ist,
wobei sie die vordere Kante 'e' und die hintere Kante 't' der Schachtel bereitstellt.
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Sobald die Schachtel weiter von dem Magazin weg und im wesentlichen abwärts in einen
mehr horizontalen Bewegungsweg gezogen wird, wird sie in den Bewegungsweg eines
aufrechten Anschlags (upstanding lug) 18a einer fliehenden Stange (flight bar) 18 einer
Verpackungsmaschine gebracht, bis die Führungsanordung sie an einem Punkt, der im wesent
liehen mit dem niedrigstmöglichen Bogen des zurückzulegenden Weges der
Vakuumsaugnapf-Anordnung übereinstimmt, in eine im wesentlichen horizontale Form abfiacht. Die
vordere Kante 'e' der Schachtel wird in anstoßende Beziehung mit der hinteren stirnseitigen
Fläche 20 des aufrechten Anschlags der fliehenden Stange 18a gebracht, die sich im
Verhältnis zu der Führungsanordnung abwärts in die Zuführrichtung (Pfeil P) bewegt, so daß die
vordere Kante der Schachtel durch den aufrechten Anschlag der fliehenden Stange
zuuiickgehalten wird, wie am besten aus Figur 3 der Zeichnungen zu ersehen ist. In der Praxis gibt es
normalerweise zwei entsprechende aufrechte Anschläge einer jeden fliehenden Stange (flight
bar), die an beabstandeten Stellen durch die vordere Kante der Schachtel in Eingriff
genommen werden.
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Figur 4 zeigt die Position der Schachtel 'c' weiter (strom)abwärts der Maschine, nachdem sie
den Kontakt mit der Führungsanordnung verlassen hat und wobei ein oberer Wandabschnitt
Pu der vorderen Seitenwand mit der rückwärtigen geneigten hinteren Stirnseite 20 des
aufrechten Anschlags der fliehenden Stange in anstoßender Beziehung steht. In dieser Position
ist die Vakuumsaugnapf-Anordnung 10 noch wirksam gegen die Deckenwand der Schachtel
und verleiht deshalb der Schachtel Stütze, Bewegung und etwas Stabilität und der
Vakuumsaugnapf-Arm bewegt sich in einem im wesentlichen horizontalen Weg im wesentlichen
synchron mit der Bewegung der fliehenden Stange. Bevor die nächstfolgende fliehende Stange
21 hinter der hinteren Stirnseite der Schachtel in Position gebracht ist, wirkt ein rotierender
Säumerfuß 24, der durch geeignete Antriebsmittel angetrieben wird, auf die hintere Kante 't'
der Schachtel ein, wie in Figur 5 der Zeichnungen gezeigt ist. Die Tätigkeit des rotierenden
Säumerfusses "tritt die hintere Endfläche der Schachtel ein" ("kicks in"), um sie vorwärts zu
schieben, so daß sich die vordere Stirnseite der Schachtel gegen die hintere Stirnseite des
aufrechten Anschlags der fliehenden Stange 18a anpaßt. Der aufrechte Anschlag der fliehenden
Stange erreicht die Position im wesentlichen in dem Moment an der hinteren Stirnseite der
Schachtel, wenn der rotierende Säumerfuß seine rotierende Wischtätigkeit, die hintere
Stirnseite der Schachtel "einzutreten", vervollständigt hat. Die Tätigkeit des "Eintretens" ("kicking
in") veranlaßt die Schachtel, eine aufgerichtete Position anzunehmen, da die vordere
Stirnseite der Schachtel durch die hintere Stirnseite des aufrechten Anschlags der fliehenden
Stange 16 von einer Vorwärtsbewegung abgehalten wird.
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Figur 6 zeigt die gerade beschriebene Situation, während des Stadiums des Vorgangs, in
welchem das Vakuum aus dem Vakuumsaugnapf in Kontakt mit der Deckenwand der
Schachtel entlassen wird und die Vakuumsaugnapf-Anordnung unter Fortführen ihrer
Rotation
aus ihrem Kontakt mit der Deckenwand der Schachtel herausbewegt wird. Im
wesentlichen gleichzeitig mit dieser Tätigkeit wird der hintere aufrechte Anschlag der fliehenden
Stange 22 in anstoßende Position mit der hinteren Stirnseite der Schachtel bewegt, so daß die
aufgerichtete Schachtel sowohl in ihrer aufgerichteten Lage gehalten als auch von einer
seitlichen oder schiefen Bewegung zwischen den beiden aufeinanderfolgenden fliehenden
Stangen der Maschine abgehalten wird. Somit ist die Schachtel fertig zum stirnseitigen Befüllen
mit einem Produkt positioniert. Da der hintere auftechte Anschlag der fliehenden Stange 22
in anstoßende Beziehung mit der hinteren Stirnseite der Schachtel gebracht wird, wird der
rotierende Säumerfuß aus dem Kontakt mit der hinteren Stirnseite der Schachtel
herausbewegt, nachdem er seine Wischaktion vervollständigt hat. Natürlich wird dies durch
Veranlassen der Antriebseinrichtung erreicht, synchron mit der Bewegung der fliehenden Stangen zu
rotieren.