DE69716191T2 - Vorrichtung zum Umlegen und Verkleben der Verschlussklappen eines Zuschnitts - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Falt- und Klebvorrichtung zum Umlegen von und Aufbringen von Klebstoff auf Verschlußklappen von Zuschnitten in kontinuierlich angetriebenen Verpackungsmaschinen zum schlauchförmigen Umhüllen, wie sie beispielsweise in der GB 2 233 954 auf den Namen des Patentinhabers beschrieben ist.
• Insbesondere betrifft die Erfindung eine Falt- und Klebvorrichtung der oben erläuterten Bauart, die vor allem für Umverpackungen aus Karton geeignet ist, wobei die Verschlußklappe am freien Ende der hinteren Wand angelenkt ist und innerhalb der fertiggestellten Verpackung angeordnet werden soll.
• Auf diesem besonderen technologischen Gebiet haben die umlaufenden Zuschnitte, die in diesen Verpackungsmaschinen verwendet werden, im wesentlichen eine erste Reihe von Feldern, im allgemeinen vier, die sich in Längsrichtung nacheinander erstrecken und die hintere Wand, den Boden, die vordere Wand und die obere Wand der Verpackung bilden, wenn der Zuschnitt in Form einer Hülle um das Produkt gelegt ist, ferner acht seitliche Klappen, die an den gegenüberliegenden Längsrändern der vier Felder angelenkt sind und dazu dienen, die Stirnseiten der Verpackung zu bilden, sowie schließlich eine Verschlußklappe, die am freien Längsrand der hinteren Wand angelenkt und dafür vorgesehen ist, unter den freien Längsrand der oberen Wand geklebt zu werden.
• Kontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschinen für schlauchförmige Umhüllungen haben eine Produktionslinie, auf der im wesentlichen die folgenden Operationen durchgeführt werden: Zuordnung der einzelnen Produkte zu den jeweiligen Zuschnitten, wobei die Produkte auf den Boden der Zuschnitte gelegt werden, das teilweise Umlegen der einzelnen Zuschnitte zur Bildung einer schlauchförmigen Hülle um die entsprechenden Produkte, wozu die hintere Wand gegen den hinteren Abschnitt des Produktes, die vordere Wand gegen den vorderen Abschnitt des Produktes und die obere Wand gegen den oberen Abschnitt des Produktes geknickt wird, wobei die obere Wand teilweise angehoben ist, das Falten der vier Klappen, die an den Seiten der hinteren Wand und an den Seiten der vorderen Wand angelenkt sind, gegen die Stirnseiten des Produktes, das Umlegen der Verschlußklappe in das Innere der Verpackung und die Aufbringung von Klebstoff auf die Oberseite dieser Verschlußklappe, das Niederdrücken der oberen Wand, so daß die Verschlußklappe mit dem inneren, in Längsrichtung verlaufenden Endbereich der oberen Wand verklebt wird, das Auftragen von Klebstoff auf die Außenseiten der vier zuvor über die Stirnseiten des Produktes gefalteten Klappen, und schließlich das Falten der Klappen, die an der oberen Wand und am Boden angelenkt sind, gegen die zuvor gegen die Stirnseiten gefalteten Klappen, so daß diese befestigt werden.
• Gegenwärtig werden die Operationen zum Falten der Verschlußklappe gegen die Innenseite der Verpackung und das Auftragen von Klebstoff durch Falt- und Klebvorrichtungen durchgeführt, die eine alternierende und/oder intermittierende Bewegung durchführen, was keine fehlerfreie Faltung der Verschlußklappe, keine Anwendung von hohen Betriebsgeschwindigkeiten und kein einwandfreies Auftragen von Klebstoff erlaubt, da während des Aufsprühens von Klebstoff die Ebene der Verschlußklappe nicht genau rechtwinklig gegenüber der Sprührichtung aus den Düsen liegt. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in der US-A 5 154 041 beschrieben.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erläuterten Nachteile zu vermeiden.
• Die Vorrichtung, wie sie in den Patentansprüchen umrissen ist, löst das Problem, eine Falt- und Klebvorrichtung zum Umlegen und Aufbringen von Klebstoff auf die Verschlußklappen von Zuschnitten in kontinuierlich angetriebenen Verpackungsmaschinen zum schlauchförmigen Umhüllen zur Verfügung zu stellen.
• Die Erfindung betrifft daher eine Falt- und Klebvorrichtung zum Umlegen von und Aufbringen von Klebstoff auf Verschlußklappen von Zuschnitten in kontinuierlich angetriebenen Verpackungsmaschinen zum schlauchförmigen Umhüllen unter Verwendung von Zuschnitten aus Karton, bei denen die Verschlußklappe an der hinteren Wand der herzustellenden Packung angelenkt ist, wobei die einzelnen Packungen, die durch Aufrichten der hinteren Wand gegen den hinteren Teil des Produktes teilweise gebildet werden, entlang eines Fließbandes nacheinander in Förderrichtung vorgeschoben werden, und wobei die Vorrichtung eine Schließplatte und ein Klebstoffsprühorgan hat, gekennzeichnet durch ein Paar koaxial miteinander verbundener Drehglieder, die zu beiden Seiten des Fließbandes um eine erste Achse drehbar angeordnet sind, welche sich rechtwinklig zum Fließband und über diesem erstreckt, und die in Phase mit der Vorschubbewegung der auf dem Fließband angeordneten, teilweise gebildeten Packungen betätigbar sind, durch wenigstens eine drehbar angetriebene Stange, die zwischen den beiden Drehgliedern und von diesen in der Nähe ihrer radialen Umfangslinie drehbeweglich gehalten wird, parallel zu der ersten Drehachse ausgerichtet und auf einer Kreisbahn beweglich ist, durch Übertragungsmittel für den Drehantrieb der drehbar angetriebenen Stange in Phase mit dem Paar der Drehglieder, wobei die Schließplatte in Längsrichtung auf der drehbar angetriebenen Stange fest angebracht ist und das Klebstoffsprühorgan in fester Stellung zwischen den beiden Drehgliedern und in einem mittleren Bereich angebracht ist, der außerhalb der genannten Kreisbahn der drehbar angetriebenen Stange liegt.
• Durch den Einsatz einer derartigen Vorrichtung werden die folgenden Ergebnisse erzielt: Die Falteigenschaften der Verschlußklappe werden verbessert, da diese über ihre gesamte Länge abgeknickt wird; es können höhere. Betriebsgeschwindigkeiten angewandt werden; der Klebstoff wird aufgetragen, wenn die Oberfläche der Verschlußklappe rechtwinklig zur Sprührichtung der Düsen verläuft.
• Die Vorteile, die mit der Erfindung erzielt werden, bestehen im wesentlichen darin, daß man besser gefaltete Verpackungen erzielt, daß man die Produktionskapazität der Verpackungsmaschinen erhöht und daß man einen besseren Klebstoffauftrag erzielt, so daß die Verschlußklappe besser an der oberen Wand angeklebt wird.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in nicht einschränkender Weise anhand der Zeichnungen erläutert wird. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung der Vorrichtung nach der Erfindung,
• Fig. 2A, 2B, 2C, 2D, 2E und 2F schematische Seitenansichten zur Darstellung des Ablaufs der Betriebsstellungen der Vorrichtung der Fig. 1 und
• Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Zuschnitt.
• Die Fig. 1 und 3 zeigen einen Zuschnitt 10, der den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist und dazu dient, die in Fig. 1 dargestellte Packung 20 zu bilden.
• Der Zuschnitt 10 hat eine Abfolge von vier aneinander anschließenden Feldern 1, 2, 3 und 4, die sich entlang einer Achse x in Längsrichtung erstrecken und miteinander gelenkig verbunden sind, so daß sie die hintere Wand, den Boden, die vordere Wand und die obere Wand der Verpackung bilden; ferner eine Verschlußklappe 5, die dazu bestimmt ist, in das Innere der Verpackung geknickt und mittels eines Klebstoffs unter die Innenseite des freien Längsrandes der oberen Wand 4 geklebt zu werden; schließlich acht seitliche Klappen 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, die an den Seiten der Felder 1, 2, 3 und 4 angelenkt sind und dazu dienen, die Stirnwände oder Kopfstücke der Verpackung 20 zu bilden.
• Wie Fig. 1 zeigt, hat die Verpackungsmaschine eine Förderbahn für die teilweise gebildeten Packungen, bestehend im wesentlichen aus einem ersten Paar innerer Ketten 6a und 6b mit entsprechenden Faltelementen 7a und 7b, die dazu dienen, die hintere Wand in aufrechter Stellung gegen den hinteren Teil des Produktes zu halten, sowie aus einem zweiten Paar von Ketten 8a und 8b, die entsprechende Faltelemente 9a und 9b aufweisen, um die vordere Wand 3 in aufrechter Stellung gegen den vorderen Teil des Produktes zu halten. Die Ketten 6a, 6b und 8a, 8b bewegen sich in Richtung des eingezeichneten Pfeiles F1, wobei sie die teilweise fertiggestellte Packung 20 in derselben Richtung vorschieben.
• Die Falt- und Klebvorrichtung, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist, dient dazu, die Verschlußklappe 5 umzulegen und Klebstoff auf ihre Außenseite aufzutragen; diese Falt- und Klebvorrichtung ist über der Förderbahn angeordnet und an zwei Tragarmen 11a und 11b der Maschine gehalten.
• Der Tragarm 11a trägt ein Ende einer Nabe 12, die sich in Querrichtung in das Innere der Maschine erstreckt und die drehbar ein Zahnrad 13 trägt, das einem ersten Drehglied 14 zugeordnet ist, sowie ein fest aufgekeiltes, zweites Zahnrad 15 und eine erste Scheibe 16.
• Der Tragarm 11b trägt ein Ende einer Buchse 17, die sich quer in das Innere der Maschine erstreckt und die drehbar ein zweites Drehglied 18 sowie eine zweite, fest aufgekeilte Scheibe 19 trägt.
• Die feste Scheibe 16 und die feste Scheibe 19 tragen zwischen sich eine feste Stange 21, auf der in ihrer Längsrichtung ein Klebstoffsprühorgan 22 befestigt ist, das vier Sprühdüsen 23 hat.
• Das Drehglied 14 und das Drehglied 18 sind koaxial bezüglich einer Achse z angeordnet, die rechtwinklig zur Förderlinie für die Packungen 20 verläuft; damit die beiden Drehglieder 14 und 18 gemeinsam rotieren, sind sie über zwei feste Querstangen 24 und 25 sowie über eine drehbare Querstange 26 miteinander verbunden, deren einander gegenüberliegende Enden in der Nähe der radialen Umfangslinie der Drehglieder 14 und 18 liegen. Aus anschließend erläuterten Gründen ergibt sich hieraus, daß bei einer Drehung der beiden Drehglieder 14 und 18 um die Achse z die Stangen 24, 25 und 26 auf einer geschlossenen, kreisförmigen Bahn rotieren, innerhalb der sich das Klebstoffsprühorgan 22 befindet, so daß es mit der kreisförmigen Umlaufbahn nicht interferiert.
• Auf die drehbare Stange 26 ist ein Kettenrad 27 fest aufgezogen, über welches eine Kette 28 läuft, die in geschlossenem Kreislauf über das Zahnrad 15 und zwei Spannrollen 29a und 29b läuft, so daß die drehbare Stange 26 gezwungen ist, um ihre eigene Achse in Phasenrelation zur Drehung der scheibenförmigen Drehglieder 14 und 18 zu rotieren.
• Auf der Längserstreckung der angetriebenen, drehbaren Stange 26 ist eine Falt- und Schließplatte 31 befestigt, die ein Profil mit Zähnen 32 hat, welche sich aus noch zu erläuternden Gründen in radialer Richtung erstrecken.
• Das Zahnrad 13 wird über eine Kette 34 drehbar angetrieben, welche mit dem Transmissionssystem der Förderbahn verbunden ist, so daß die Drehglieder 14 und 18 phasengleich mit dem Vorschub der einzelnen Packungen 20 in Rotation versetzt werden.
• Das. Klebstoffsprühorgan 22 ist über Leitungen, z. B. 36, mit Steuermitteln und einem Klebstoff-Zuführbehälter verbunden, wobei die Leitungen 3.6 durch die hohle Buchse 17 hindurchlaufen, so daß sie die erläuterte Umlaufbahn der Stangen 24, 25 und 26 nicht beeinträchtigen.
• In den Fig. 2A bis 2F ist schematisch der Funktionsablauf der Falt- und Klebvorrichtung dargestellt, woraus sich ergibt, daß die beiden Drehglieder 14 und 18 gemeinsam im Gegenuhrzeigersinn F2 und in Phasenbeziehung mit den aufeinander folgenden Packungen 20 rotieren, während die Schließplatte 31, die an der drehbaren Stange 26 befestigt ist, im Uhrzeigersinn F3 und in Phasenbeziehung mit der Rotation der Drehglieder 14 und 18 umläuft und damit auch in Phase mit der Aufeinanderfolge der zugeführten Packungen 20.
• In Fig. 2a' beginnt die Schließplatte 31, die sich auf ihrer Kreisbahn bewegt, nach unten zu gelangen, während die darunterliegende Packung 20 in Richtung des Pfeiles F1 weiterbewegt wird; aus den Fig. 2B und 2C geht hervor, daß die Schließplatte 31 aufgrund der vorgewählten, synchronisierten Betriebsgeschwindigkeiten weiter abgesenkt wird und mit dem Ende der Zähne 32 nach oben gegen die Verschlußklappe 5 gelangt.
• Fig. 2D zeigt, daß die Schließplatte 31 beginnt, die Verschlußklappe 5 nach innen umzulegen, wobei sie mit ihrer gesamten Erstreckung einwirkt und dabei der Packung folgt, die weiterbewegt wird; wenn die Verschlußklappe 5 rechtwinklig zur Sprührichtung aus den Düsen 23 angeordnet ist, sind diese bereit, auf Befehl den Klebstoff gegen die Verschlußklappe 5 zu sprühen, wodurch gewährleistet wird, daß aufgrund der besonderen Anordnung der Klebstoff in optimaler Weise aufgetragen wird.
• Darüber hinaus wird aufgrund der Konfiguration der Zähne 32 der Schließplatte 31 und der Anordnung der Düsen 23 erreicht, daß sich die vom Klebstoff betroffenen Bereiche zwischen den Zähnen 32 befinden, so daß die Schließplatte 31 nicht durch Klebstoff verschmutzt wird.
• Gemäß Fig. 2E bewegen sich die Zähne 32 der Schließplatte 31 von der Verschlußklappe 5 weg, wobei sie in der Weise nach unten geschwenkt werden, daß die Schließplatte 31 auf ihrer Kreisbahn wieder nach oben ausweichen kann, ohne mit dem Ende der oberen Wand 5 der vorlaufenden Packung 20 zu interferieren; dabei sorgt die Querstange 35 dafür, daß die Verschlußklappe 4 weiter nach unten gedrückt wird.
• Aus Fig. 2F geht hervor, daß die Schließplatte 31 ihren Abstand von der Packung 20 weiter vergrößert hat, da die Vorschubgeschwindigkeit bei der Längsbewegung der Packungen 20 größer ist als die Längsvorschubkomponente der Schließplatte 31 auf ihrer kreisförmigen Umlaufbahn; die Packung 20 kann nun ihren Vorschub weiterführen, wobei die mit Klebstoff versehene Verschlußklappe 5 nach innen abgewinkelt ist. Bei den sich daran anschließenden Operationen wird durch Druckeinwirkung erreicht, daß die obere Wand 4 zur Anlage an die Verschlußklappe 5 kommt, wodurch beide miteinander verbunden werden.
• Die Schließplatte 31 dreht sich nun mit der drehbaren Stange 26 weiter und setzt ihre kreisförmige Umlaufbahn fort, um in der erläuterten Weise bei einer nachfolgenden Packung die Falt- und Kleboperationen zu wiederholen.
• Bezüglich der erläuterten Falt- und Klebvorrichtung 30 ist zu bemerken, daß diese mit zwei oder mehr drehbaren Stangen 26 ausgerüstet sein kann, die entsprechende Schließplatten 31 tragen, und/oder andere mechanische, elektrische oder elektronische Antriebsorgane vorgesehen werden können, um ein Umlaufgetriebe vorzusehen, bei dem die Schließplatte 31 als Planetenrad wirkt und sich auf einer kreisförmigen Bahn bewegt, wobei sie um sich selbst rotiert und eine Epizykloide bildet, während das Ende ihrer Zähne 32 dazu dient, die Verschlußklappe 5 umzulegen.
• Die Beschreibung der Falt- und Klebvorrichtung bezieht sich auf ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel, so daß Änderungen und Varianten vorgenommen werden können, die sich aus der Praxis und dem Einsatz ergeben, ohne dabei den Erfindungsgedanken zu verlassen, der sich aus den Patentansprüchen ergibt.

Claims (8)

1. Falt- und Klebvorrichtung zum Umlegen von und Aufbringen von Klebstoff auf Verschlußklappen (5) von Zuschnitten (10) in kontinuierlich angetriebenen Verpackungsmaschinen zum schlauchförmigen Umhüllen unter Verwendung von Zuschnitten (10) aus Karton, bei denen die Verschlußklappe (5) an der hinteren Wand (1) der herzustellenden Packung (20) angelenkt ist, wobei die einzelnen Packungen (20), die durch Aufrichten der hinteren Wand (1) gegen den hinteren Teil des Produktes teilweise gebildet werden, entlang eines Fließbandes (6a, 6b, 8a, 8b) nacheinander in Förderrichtung vorgeschoben werden, und wobei die Vorrichtung eine Schließplatte (31) und ein Klebstoffsprühorgan (22) hat, gekennzeichnet durch:

- ein Paar koaxial (z) miteinander verbundener Drehglieder (14, 18), die zu beiden Seiten des Fließbandes (6a, 6b, 8a, 8b) um eine erste Achse (z) drehbar angeordnet sind, welche sich rechtwinklig zum Fließband (6a, 6b, 8a, 8b) und über diesem erstreckt, und die in Phase mit der Vorschubbewegung der auf dem Fließband (6a, 6b, 8a, 8b) angeordneten, teilweise gebildeten Packungen (20) betätigbar sind,

- wenigstens eine drehbar angetriebene Stange (26), die zwischen den beiden Drehgliedern (14, 18) und von diesen in der Nähe ihrer radialen Umfangslinie drehbeweglich gehalten wird, parallel zu der ersten Drehachse (z) ausgerichtet und auf einer Kreisbahn beweglich ist,

- Übertragungsmittel (15, 28, 27) für den Drehantrieb der drehbar angetriebenen Stange (26) in Phase mit dem Paar der Drehglieder (14, 18), wobei

- die Schließplatte (31) in Längsrichtung auf der drehbar angetriebenen Stange (26) fest angebracht ist

- und das Klebstoffsprühorgan (22) in fester Stellung zwischen den beiden Drehgliedern (14, 18) und in einem mittleren Bereich angebracht ist, der außerhalb der genannten Kreisbahn der drehbar angetriebenen Stange (26) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden koaxialen Drehglieder (14, 18) durch feste Stangen (24, 25) miteinander verbunden sind, deren Enden auf der äußeren, radialen Umfangslinie jedes der beiden Drehglieder (14, 18) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines (18) der beiden Drehglieder (14, 18) drehbar von einer Buchse (17) getragen wird, die sich in Querrichtung von einer Seite der Verpackungsmaschine in deren Innenraum erstreckt und durch welche Leitungen (36) für den Antrieb und die Versorgung des Klebstoffsprühorganes (22) verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (23) des Klebstoffsprühorgans (22) so ausgelegt sind, daß sie den Klebstoff abgeben, wenn sich die Ebene der Verschlußklappe (5) rechtwinklig zur Sprührichtung aus diesen Düsen (23) erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Stange (26) um sich selbst drehend angetrieben wird durch ein Kettenrad (27), das auf die Stange aufgezogen ist und in Eingriff mit einer Kette (28) ist, die in endlosem Umlauf ein Zahnrad (15) umschlingt, das auf die erste Achse (z) fest aufgezogen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Tragarme (11a, 11b), die auf beiden Seiten der Verpackungsmaschine angeordnet sind, wobei ein Tragarm (11a) eine Nabe (12) trägt, die sich in Querrichtung in das Innere der Verpackungsmaschine erstreckt und drehbar ein Drehglied (14) der beiden Drehglieder (14, 18) trägt, während der andere Tragarm (11b) die Buchse (17) trägt, die sich in Querrichtung in das Innere der Verpackungsmaschine erstreckt und drehbar das andere Drehglied (18) der beiden Drehglieder (14, 18) trägt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebstoffsprühorgan (22) zwischen der Nabe (12) und der Buchse (17) von diesen getragen wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließplatte (31) ein Zahnprofil (32) hat und daß das Klebstoffsprühorgan (22) so ausgelegt ist, daß es den Klebstoff nur in den Zonen versprüht, die zwischen den Zähnen (32) liegen, um eine Verschmutzung der Schließplatte (31) zu verhindern.