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Die vorliegende Erfindung betrifft die Verpackung von
Artikeln in Behältern aus Karton, die ausgehend von
tubusförmigen Zuschnitten hergestellt werden.
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Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung zum Entnehmen und Aufrichten von
tubusförmigen Elementen entsprechend dem Oberbegriff von
Anspruch 1. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise
aus der DE-A-22 50 667 bekannt.
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Die Zuschnitte weisen geeignete Faltlinien auf, die
Seitenwände und Klappen definieren, die zur Ausformung
des Bodens und des Deckels des Behälters vorgesehen
sind.
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Aus dieser Vorgabe folgend ist jeder Zuschnitt aus
einem Bogen ausgebildet, der in eine tubusförmige Form
geschlossen und im Bereich von Faltlinien derart
gefaltet ist, daß zwei überlappende Bereiche geformt sind;
darüber hinaus weist jeder dieser überlappenden
Bereiche entlang einer Mittellinie eine zusätzliche
Faltlinie auf, die parallel zu den weiteren verläuft.
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Es existieren bereits Maschinen um die tubusförmigen
Zuschnitte in die zugehörigen Behälter zu konfigurieren
oder umzuformen, wobei mindestens ein Endbereich offen
gelassen wird, um Gruppen von Artikeln einführen zu
können.
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Entsprechend der Offenbarung einer der bekannten
Lösungen werden die Zuschnitte einer nach dem anderen aus
dem Bodenbereich eines Stapels entnommen, der innerhalb
eines Magazins angeordnet ist und anschließend zu einer
Aufrichtstation überführt, die mit festangeordneten
Saugbechern ausgestattet ist, die sich an eine Wand des
Zuschnittes anlegen; zusätzlich wird die
gegenüberliegende Wand von beweglichen Saugbechern gehalten, die
von einem rotationsfähigen freitragenden Rahmen
gehaltert werden, der die Aufrichtung der Zuschnitte
verursacht.
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Gleichzeitig mit der Durchführung der Aufrichtoperation
führen geeignete Falteinrichtungen einen Faltvorgang
bezüglich der gegenüberliegenden Klappen des
Behälterbodens um einen Winkel von 90º durch.
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Diese Lösung verursacht konstruktive Komplikationen, da
der rotationsfähig gelagerte freitragende Rahmen eine
Kombinationen von Armen und Hebeln aufweist, die
miteinander verbunden sind, um eine bestmögliche
Aufrichtung der Zuschnitte durchzuführen und einfache
Umrüstvorgänge in Abhängigkeit von unterschiedlichen
Größen der Zuschnitte zu unterstützen.
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Ein bemerkenswerter Nachteil dieser obenstehend
beschriebenen Lösung resultiert aus der Tatsache, daß
jeder Arbeitsschritt im Bereich einer anderen Station
durchgeführt wird, die weit von den anderen Stationen
entfernt angeordnet ist, und daß dies zu einer großen
Dimensionierung und einer begrenzten
Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung führt.
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Eine andere bekannte Lösung, die in der US-A-4.414.789
offenbart ist, verwendet Saugelemente als erste
Entnahmemittel, die dafür vorgesehen sind, den untersten
Bogen des Stapels zu ergreifen.
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Der Zuschnitt wird anschließend durch die oben
angegebene erste Entnahmeeinrichtung aufgerichtet, wobei
diese in einem ersten Schritt mit zweiten Entnahmemitteln
zusammenwirkt und wobei zu einem späteren Zeitpunkt
eine Zusammenwirkung mit einem Schlagbalken und
anschließend mit dritten Entnahmemitteln vorgesehen ist.
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Um eine Aufrichtung zu gewährleisten, wird der
Zuschnitt von einer Entnahmestation zu einer
Aufrichtstation transportiert, in deren Bereich zwei Seitenwände
des Zuschnittes gleichzeitig relativ zueinander
senkrecht von der ersten und dritten Entnahmeienrichtung
gehalten werden, um eine Stabilisierung der Gestaltung
des Zuschnittes zu verursachen.
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Ein Merkmal dieser Lösung besteht darin, daß alle
Arbeitsschritte, insbesondere die Aufrichtung des
Zuschnittes, das Falten der Klappen zur Bereitstellung
des Behälterbodens, das Einführen von regelmäßigen
Gruppen von Artikeln und abschließend, das Falten der i
Klappen des Behälterdeckels, in einer einzelnen Station
zur Behälterformung durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Lösung, die in der IT-B-1.221.531
erläutert ist, wird der unterste Bogen des Stapels von
ersten Entnahmemitteln entnommen, die mit Saugbechern
ausgestattet sind, die von einem rotationsfähig
gelagerten freitragenden Rahmen gehaltert sind.
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Zweite Entnahmemitteln, die mit diesen ersten
Entnahmemitteln zusammenwirken, werden von einem zweiten
rotationsfähig gelagerten freitragenden Rahmen gehaltert
und richten den Zuschnitt auf.
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Die erwähnten ersten und zweiten Entnahmemittel halten
zwei Seitenwände des Behälters und gewährleisten eine
Beibehaltung einer relativ zueinander senkrechten
Anordnung dieser Seitenwände.
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Die oben beschriebenen Lösungen sind allerdings sowohl
hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung als auch
unter Berücksichtigung von funktionellen Gesichtspunkten
relativ komplex.
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Ein besonderes Problem resultiert darüber hinaus aus
der Tatsache, daß gegenwärtig die Zuschnitte
vorzugsweise aus wiederaufbereitetem Pappmaterial hergestellt
werden, das nicht so elastisch ist und deshalb eine
besondere Aufmerksamkeit während der Aufrichtungsschritte
erfordert.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die zur Herstellung
von Behältern in einer äußerst einfachen Weise
tubusförmige Zuschnitte anhebt und aufrichtet, wobei eine
Struktur von begrenzten Dimensionen und eine hohe
Arbeitsgeschwindigkiet ermöglicht werden.
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Die oben erläuterte Aufgabe wird in Übereinstimmung mit
dem Inhalt der Patentansprüche gelöst.
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Die charakterischen Besonderheiten der vorliegenden
Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
herausgestellt, die Erläuterungen der Zeichnungen erfolgt
nachstehend.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der
Vorrichtung zur Entnahme und Aufrichtung von
tubusförmigen Zuschnitten, die in einer
Kartoniermaschine oder einer ähnlichen Einrichtung
angeordnet ist,
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Fig. 2 und Fig. 3 zeigen die gleiche Seitenansicht der
betreffenden Vorrichtung bei nachfolgenden
Arbeitsschritten,
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Fig. 4 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung
entlang der Ebene IV-IV in Fig. 3,
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Fig. 5 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung während
des Arbeitsschrittes gemäß Fig. 3,
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Fig. 6 zeigt die oben erläuterte Seitenansicht der
Vorrichtung während eines anderen
Arbeitsschrittes.
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Unter Bezugnahme auf die oben angegebenen Figuren ist
eine Kartoniermaschine (3), oder eine ähnliche
Einrichtung, mit der Vorrichtung zur Entnahme und Aufrichtung
von tubusförmigen Zuschnitten ausgestattet, die mit der
Bezugsziffer (1) versehen ist.
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Die tubusförmigen Zuschnitte (2), die angehoben und
aufgerichtet werden sollen, werden in Stapeln zu einer
Entnahmestation (4) von einer Fördereinrichtung (5)
transportiert, die intermittierend gesteuert ist, wenn
jeder Stapel nahezu vollendet ist; jeder Stapel von
Zuschnitten wird mit der Bezugsziffer (2a)
gekennzeichnet.
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Die Vorrichtung (1) weist eine erste
Entnahmeeinrichtung (6) auf, die mit Saugelementen (7) ausgestattet
ist, beispielsweise Saugbechern, wobei die Elemente
einzelne tubusförmige Zuschnitte (2) von oben vom
Stapel (2a) abnehmen und die angehobenen Zuschnitte zu
einer Förderlinie (8) im Bereich einer Aufrichtstation
(9) transportiert.
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Die Förderlinie (8) ist in Längsrichtung hinter der
Fördereinrichtung (S) angeordnet, die die tubusförmigen
Zuschnitte (2) transportiert, darüber hinaus ist die
Förderlinie (8) parallel zu einer Förderlinie (10)
angeordnet, die. Artikel (11) transportiert, die in die
Container eingeführt werden sollen, die aus den
Zuschnitten (2) hergestellt sind.
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Die Artikel (11) werden zu einer in Fig. 4
dargestellten Station (2) transportiert, in welcher Gruppen
dieser Artikel (11) zusammengestellt und in die Behälter
eingeführt werden. Die Station (12) ist neben der
Aufrichtstation (9) angeordnet, in der die Zuschnitte (2)
aufgerichtet werden.
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Die Förderlinie (8) beinhaltet zwei Paare von
parallelen Riemen (13, 14), nämlich oberen und unteren Riemen,
die in vertikalen Ebenen nebeneinander angeordnet sind.
In ihren Endbereichen sind die Riemen (13, 14) um
jeweilige Umlenkrollen (15, 16) herumgeführt.
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Kreuzstücke (17, 18) erstrecken sich senkrecht zu den
Riemen (13, 14), und die Paare von oberen Riemen (13)
und unteren Riemen (14) werden gleichzeitig und
intermittierend gesteuert, so daß der zugehörige untere Lauf
(13a) und der obere Lauf (14a) sich in die gleiche
Richtung (H) entsprechend Fig. 1 bewegen.
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Die Entnahmeeinrichtung (6) wird von einer
Handhabungseinrichtung (19) gesteuert, die die Bewegungen entlang
von zwei senkrechten Achsen durchführt, innerhalb einer
vertikalen Ebene, die quer zur Förderlinie (8)
verläuft. Die Handhabungseinrichtung (19) weist eine
vertikale Säule (21) auf, deren unterer Bereich eine
Platte (22) haltert, die die Saugelemente (7) trägt;
hieraus folgend sind die Saugelemente (7) in einer nach
un
ten gedrehten Positionierung im Bereich von Ecken der
Platte (22) angeordnet, die im Allgemeinen eine
quadratische Gestaltung aufweist.
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Die Säule (21) ist gleitfähig in einen ringartigen
Führungsblock (23) eingesetzt, der eine Vertiefung
aufweist, die mit einer Führung (24) einer bekannten
Ausführungsform zusammenwirkt und die entsprechend der
Darstellung in Fig. 4 und 5 entlang einer Schiene (25)
verläuft, die sich in Längsrichtung über die
Förderlinie (8) erstreckt.
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Die Vorrichtung (1) weist darüber hinaus eine im
Bereich der Aufrichtstation (9) angeordnete zweite
Entnahmeeinrichtung (26) auf, die Saugelemente (27)
beinhaltet, die rittlings der unteren Riemen (14) der
Förderlinie (8) angeordnet sind.
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Die Saugelemente (27) werden von einer Platte (28)
getragen, die derart angetrieben ist, daß sie entlang
einer vertikalen Achse von Antriebselementen (29)
beweglich ist; insbesondere sind die Saugelemente (27)
derart angeordnet, daß sie nach einer Drehung nach unten,
im Bereich von Ecken der Platte (28) angeordnet sind,
wobei die letztere im Allgemeinen gemäß der Darstellung
in Fig. 2 eine quadratische Gestaltung aufweist.
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Die Arbeitsabläufe der Vorrichtung werden im folgenden
beschrieben, wobei mit dem Arbeitsschritt begonnen
wird, innerhalb dessen der tubusförmige Zuschnitt (2)
aus dem Stapel (2a) entnommen wird, der im Bereich der
Entnahmestation (4) angeordnet ist, während dieser
gemäß der Darstellung in Fig. 1 im Bereich der
Fördereinrichtung (5) verbleibt.
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Während dieses Entnahmeschrittes ist die
Entnahmeeinrichtung (6) oberhalb des Stapels der Zuschnitte
angeordnet.
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Um den Zuschnitt anzuheben, wird die
Entnahmeeinrichtung (6) abgesenkt, um die Saugelemente (7) in Kontakt
mit dem obersten Zuschnitt (2) des Stapels (2a) zu
bringen, und zwar in einer Position, die in Fig. 1 mit
den gestrichelten Linien (6a) dargestellt ist.
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Im Anschluß an das Anheben der Entnahmeeinrichtung (6)
wird eine korrespondierende Anhebung des Zuschnittes
(1) verursacht. Das Absenken und Anheben der
Entnahmeeinrichtung (6) wird von der vertikalen
Gleitbewegung der Säule (21) der Handhabungseinrichtung (19)
vorgegeben. Während dieser Bewegungen sind die Paare
von Riemen (13, 14) bewegungslos.
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Im Anschluß an die Bewegung des Führungsblockes (23)
der Handhabungseinrichtung (19) entlang der Führung
(24) wird die Entnahmeeinrichtung (6) zur
Aufrichtstation (9) überführt, wie dies in Fig. 2 mit den
gestrichelten Linien (6b) dargestellt ist. Der Zuschnitt, der
von der gleichen Entnahmeeinrichtung angehoben ist, ist
mit der Bezugsziffer (2b) gekennzeichnet.
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Die Entnahmeeinrichtung (6) wird erneut abgesenkt, um
den angehobenen Zuschnitt (2) in Kontakt mit der
zweiten Entnahmeeinrichtung (26) zu bringen, wobei die
Saugelemente (27) in diesem Arbeitsschritt von den
Antriebselementen (29) über die Oberfläche bewegt werden,
die vom unteren Lauf der in Fig. 2 dargestellten Riemen
(14) definiert ist.
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Es soll darauf hingewiesen werden, daß die zweite
Entnahmeeinrichtung (26) die aufzurichtenden Zuschnitte
(2) durch eine Zuordnung zu einem unteren Bereich
haltert, der dafür vorgesehen ist, eine Wandung des
Behälters auszubilden, die gegenüberliegend zu derjenigen
angeordnet ist, die durch den oberen Bereich definiert
ist, der von der ersten Entnahmeeinrichtung (6)
ergriffen wird.
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Daraus folgend, verursacht das Anheben und die
gleichzeitige Überführung der Entnahmeeinrichtung (6), wie
dies mit der gestrichelten Linie (6a) in Fig. 3
verdeutlicht ist, eine zunehmende Aufrichtung und
Formgebung des Zuschnittes, wie dies mit der gestrichelten
Linie (2c) veranschaulicht ist.
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Wenn der Arbeitsschritt des Anhebens und der
Überführung der Entnahmeeinrichtung (6) vervollständigt ist,
nimmt der Zuschnitt die parallelisierte Gestaltung des
Behälters (20) an.
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Der Boden und die Deckelklappen des Behälters (20)
werden geöffnet und der Behälter ist dafür vorbereitet, um
mit Gruppen von Artikeln (11) gefüllt zu werden, die
entsprechend den Fig. 4 und 5 im Bereich der Station
(12) bereitgestellt wurden.
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Es soll darauf hingewiesen werden, daß während der
Einführung der Artikel (11) die Einrichtungen (6 und 26)
fortgesetzt die einander gegenüberliegenden oberen und
unteren Wandungen des Behälters (20) halten.
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Insbesondere wird während des Aufrichtschrittes und
während der Formgebung für den Behälter (20) der
Zuschnitt von den Entnahmeeinrichtungen (6, 26) derart
gehaltert, daß eine Verformung des Behälters auch dann
vermieden wird, wenn der Zuschnitt aus
wiederaufbereiteter Pappe oder ähnlichem Material gefertigt ist.
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Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß der Abstand
zwischen den Riemen (13, 14) der Förderlinie (8) an die
jeweilige Höhe der Behälters (20) angepaßt ist, so daß
keine Behinderung einer Aufrichtung der Behälter
erfolgt.
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Nach einem Abschluß des Füllvorganges der Behälter (20)
mit den Artikeln (11) entsprechend der Darstellung in
Fig. 6 geben die Entnahmeeinrichtungen (6, 26) die
gegenüberliegenden Wände des Behälters (20) frei.
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Der mit den Artikeln (11) gefüllte Behälter (20) wird
von den Riemen (13, 14) der Förderlinie (8) vorwärts
bewegt, wobei die Riemen gleichzeitig in einander
entgegengesetzte Richtungen bewegt werden.
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Die Kreuzstücke (17, 18) der Riemen (13, 14) greifen in
den Behälter (20) ein. Die Bewegung des Behälters in
Richtung (H), die schematisch mit der gestrichelten
Linie (20a) in Fig. 6 verdeutlicht ist, gibt einen
Eingriff der Faltelemente (30) vor, die entsprechend der
Bewegungsrichtung der Förderlinie (8) in
Abwärtsrichtung der Aufrichtstation (9) angeordnet sind.
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Die Faltelemente (30) schließen die gegenüberliegenden
Klappen des Bodens und des Deckels des Behälters (20).
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Die vorgeschlagene Vorrichtung nimmt in äußerst
einfacher Weise Zuschnitte von einem Stapel ab, der zu der
Kartoniermaschine gefördert wird und richtet die
Zuschnitte auf, um aus diesen Behälter auszubilden.
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Insbesondere werden diese Arbeitsschritte von
Entnahmeeinrichtungen durchgeführt, die mit einer Kombination
von graden Bewegungen arbeiten, um die Verwendung von
Rotationsarmen und ähnlichen Einrichtungen zu
vermeiden.
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Darüber hinaus erleichtert diese Vorgehen die
Justierung der Vorrichtung in Abhängigkeit von
unterschiedlichen Größen der Zuschnitte.
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Es soll ebenfalls herausgestellt werden, daß aufgrund
des Anhebens des Zuschnittes vom oberen Bereich des
Stapels (2a) der Zuschnitt keinerlei mechanischen
Belastungen ausgesetzt wird; darüber hinaus wird der
Zuschnitt geöffnet und verbleibt geöffnet, bis eine
vollständige Befüllung durch die Saugelemente (7, 27)
vorgenommen ist, die im Bereich der horizontalen Wände des
zugeordneten Behälters (20) einwirken.
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Gemäß der dargestellten Ausführungsform in den
beiliegenden Figuren bewegt die Handhabungseinrichtung (19)
die Entnahmeeinrichtung (6) entlang von zwei
senkrechten Achsen. Genauer gesagt erfolgt die Bewegung in
einer vertikalen Ebene parallel in Bezug auf die
Fördereinrichtung (5) und in Bezug auf die Förderlinie
(8). Dies wird durch den Umstand ermöglicht, daß die
Fördereinrichtung (5) und die Förderlinie (8) in einer
Längsrichtung hintereinander angeordnet sind.
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Offensichtlich stellt diese Anordnung eine vorteilhafte
Vereinfachung und keine Begrenzung dar, da es ebenfalls
möglich ist, eine Handhabungseinrichtung (19) mit einer
anderen Längsachse zu verwenden, die senkrecht zu den
beiden vorstehend erläuterten Achsen orientiert ist.