DE69810314T2

DE69810314T2 - Verfahren und vorrichtung zum aufrichten und laden von kartons

Info

Publication number: DE69810314T2
Application number: DE69810314T
Authority: DE
Inventors: Philippe Duperray
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Mead Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2018-05-23
Also published as: ES2191306T3; HUP0004630A2; DK1012041T3; PL337079A1; EP0993405A2; CZ9904152A3; HUP0002824A3; AU7594198A; PL186656B1; ZA984324B; HUP0004630A3; AR015818A1; CZ298407B6; PT1028894E; AU7592898A; ATE222198T1; PL188672B1; DE69807228T2; ES2183367T3; PL337085A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, die insbesondere für die Verarbeitung von Getränkemehrträgern vom Zuschnitt zu vollständigen, gefüllten Schachteln geeignet ist. Die Maschine ist ohne weiteres anpassbar, verschiedene Schachteltypen unterzubringen, beispielsweise Schachteln des Umwickeltyps und korbartige Träger, ohne dass unnötig Zeit für das Anpassen der Maschine von der Verarbeitung eines Schachteltyps zu der Verarbeitung eines anderen Schachteltyps verloren geht.
Die Mehrzahl bekannter Verpackungsmaschinen besteht aus speziellen Maschinen, weiche lediglich eine Größe eines Schachteltyps aufrichten. Daher sind moderne Flaschenfüllfabriken dazu gezwungen, eine Vielzahl von Verpackungsmaschinen für das Verpacken verschiedener Schachteltypen zu verwenden, wobei jede Maschine einen beträchtlichen Platz einnimmt und sowohl im Einkauf als auch in der Betreibung kostspielig ist.
Eine begrenzte Anzahl von Verpackungsmaschinen ist dazu geeignet, unterschiedliche Größen von Schachteln zu verpacken, beispielsweise Sechser-, Achter- oder Zwölferträger einer Schachtel des Umwickeltyps. Alle derartigen Maschinen erfordern eine Anpassung, wenn von einer Schachtelgröße auf eine andere umgeschaltet wird. Diese Anpassung schließt das manuelle Entfernen aller Schachteln innerhalb der Verpackungsmaschine und möglicherweise die mechanische Anpassung von Maschinenteilen ein. Während dieses Umschaltzeitabschnitts, welcher dreißig Minuten oder mehr betragen kann, kann eine Maschine nicht verwendet werden (bekannt als "Ausfallzeit"), was eine kostspielige Verzögerung in einer Flaschenfüllfabrik darstellt. Eine derartige Verzögerung kann sogar eine Ausfallzeit der gesamten Flaschenfüllbahn und nicht nur der Verpackungsmaschine verursachen, wenn während des Umschaltvorgangs Probleme auftreten.
In der US-PS 5,507,128 wird die Verwendung von zwei Magazinen für zwei unterschiedliche Zuschnittstypen gezeigt, die mittels einer Nasen- und Beförderungsanordnung selektiv entnommen werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine bereitzustellen, welche nicht die technischen und kommerziellen Nachteile bekannter Verpackungsmaschine aufweist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine bereitzustellen, welche für das Umschalten von einem Schachteltyp oder einer Schachtelgröße zu einem anderen Schachteltyp oder einer anderen Schachtelgröße mit einer auf ein Mindestmaß begrenzten Ausfallzeit geeignet ist. Die vorliegende Erfindung strebt danach, diese kommerziellen Nachteile zu überwinden, indem eine Maschine bereitgestellt wird, welche in der Lage ist, mehr als einen Schachteltyp aufzurichten und zu beladen.
Ferner ist die für das Beladen einer Schachtel des Umwickeltyps benötigte Verarbeitungszeit verschieden von der für das Beladen eines korbartigen Trägers benötigten Verarbeitungszeit. Um die Effizienz einer derartigen Maschine zu maximieren, ist es erforderlich, den für das Aufrichten eines korbartigen Trägers erforderlichen Zeitabschnitt zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung strebt danach, diese Probleme zu lösen oder wenigstens zu mildern.
Ein Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Umschalten einer Verpackungsmaschine vom Zuführen und Beladen eines ersten Schachteltyps mit Gegenständen zum Zuführen und Beladen eines zweiten Schachteltyps mit Gegenständen, folgende Schritte umfassend: Anordnen einer ersten Zufuhreinrichtung und Schachtel-Aufrichteinrichtung zum Zuführen und Aufrichten eines Schachteltyps in eine funktionsuntüchtige Position, Anpassen von Mitteln zum Befördern der Schachteln stromabwärts, um die Schachteln des zweiten Typs zuzuführen, Bewegen einer zweiten Zufuhreinrichtung in eine funktionsfähige Position zum Zuführen des zweiten Schachteltyps und Beginnen des Zuführens des zweiten Schachteltyps.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt eine Verpackungsmaschine bereit, die zwischen dem Zuführen und Beladen von Schachteln eines ersten und zweiten Typs umschaltbar ist, umfassend Mittel zum Befördern der Gegenstände durch die Maschine, eine erste Zufuhreinrichtung, um aufeinanderfolgende Schachteln des ersten Typs in einem flachen, zusammengefalteten Zustand an eine Aufrichtstation zu liefern, um die Seitenwände der flachen, zusammengefalteten Schachteln zu trennen. Die Aufrichtstation liefert die Schachteln zu einer Schachtel-Beförderungseinrichtung, wobei die Schachtel-Beförderungseinrichtung Stützmittel umfasst, die angepasst sind, mit Bodenwandflächen der Schachtel während der Bewegung stromabwärts in Berührung gebracht zu werden, so dass die Schachtel in der Position gehalten wird, die erforderlich ist, um durch Absenken der Schachtel auf wenigstens einen Gegenstand beladen zu werden. Um zum Zuführen und Beladen der Schachteln des zweiten Typs umzuschalten, werden die erste Zufuhreinrichtung und Aufrichtstation funktionsuntüchtig und die zweite Zufuhreinrichtung wird in eine funktionsfähige Position gebracht, um Schachteln des zweiten Schachteltyps zuzuführen, wobei die Stützmittel angepasst werden können, die Bodenwandflächen des zweiten Schachteltyps in Eingriff zu nehmen.
Gemäß einem optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Schachtelbeförderungseinrichtung ein Paar von Kettensätzen umfassen.
Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung können die Stützmittel ein Paar gegenüberliegend angeordneter Führungsstifte umfassen, die von den jeweiligen Kettensätzen vorstehen.
Die Kettensätze können auseinander bewegt werden, um an den zweiten Schachteltyp angepasst zu werden.
Ein Gurt kann derart angeordnet sein, auf aufeinanderfolgende Schachteln einen Druck nach unten aufzubringen, während die Schachteln auf die Gegenstände herabgesenkt werden. Vorzugsweise kann der Gurt in seiner abgesenkten Position vertikal anpassbar sein, um verschiedene Schachteltypen in Eingriff zu nehmen und auf diese Druck aufzubringen.
Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung können die aufeinanderfolgenden Schachteln und Gegenstände stromabwärts zu einer Wandflächen- Verschlussstation fortschreiten, wobei ein zweiter vertikal anpassbarer Gurt unerwünschte vertikale Bewegung der Schachtel verhindert, während die Bodenwandflächen zu der Unterseite der Schachtel gefaltet werden und miteinander verbunden werden.
Gemäß einem immer noch weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung können die erste und zweite Zufuhreinrichtung Rotationsvakuumspender umfassen, welche Schachteln von jeweiligen Magazinen zuführen.
Gemäß einem noch weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann eine Steuereinrichtung die Umschaltung steuern. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung einen Prozessor mit einer manuellen Eingabe umfassen.
Gemäß einem noch weiteren optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung können die ersten und zweiten Zufuhrmittel zum Bereitstellen von Schachtelnzuschnitten ferner ein Magazin umfassen zum Lagern von Zuschnitten sowie einen Rotationsspender, um einen Zuschnitt von dem Magazin zu der Aufrichtstation zu überführen. Vorzugsweise können Re¬ gulierungsmittel bereitgestellt werden, um den Fluss von Gegenständen auf der Gegenstandsbeförderungseinrichtung zu steuern, wobei die Regulierungsmittel ferner Mittel umfassen, um den Druck dieser Gegenstände in die Maschine zu steuern sowie Mittel, um die korrekte Anzahl von Gegenständen für jede Schachtel zu bestimmen.
Optional können die Reguliermittel zur Steuerung des Drucks der Gegenstände ein Zufuhrsteuerrad umfassen.
Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt ein Steuersystem für eine Verpackungsmaschine bereit, die zwischen dem Zuführen von ersten und zweiten Schachteltypen und dem Beladen dieser Schachteln mit Gegenständen umschaltbar ist, wobei das Steuersystem die Umschaltung von einem Schachteltyp zu dem anderen gemäß den folgenden Schritten steuert: Anhalten einer ersten Zufuhreinrichtung, die einen ersten Schachteltyp zuführt, sowie einer Aufrichtstation zum Aufrichten der Schachteln, Anpassen von Mitteln für die Beförderung der Schachteln stromabwärts, um den zweiten Schachteltyp zuzuführen, Bewegen einer zweiten Zufuhreinrichtung zum Zuführen von Schachteln des zweiten Typs in eine funktionsfähige Position und Beginnen des Zuführens der Schachteln des zweiten Typs. Vorzugsweise berechnen die Steuermittel die nötigen Anpassungen, die bei der Umschaltung erforderlich sind für Schachtelparameter, wobei die Daten über manuelle Eingabemittel der Steuermittel geliefert werden.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.
Fig. 1a zeigt eine Seitenansicht einer Schachtel des Korbtyps, die in einem flachen, zusammengefalteten, für die Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Maschine geeignetem Zustand zugeführt wird.
Fig. 1b zeigt eine perspektivische Ansicht einer für die Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Maschine geeigneten Schachtel des Korbtyps.
Fig. 2a zeigt eine perspektivische Ansicht einer für die Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Maschine geeigneten Schachtel des Umwickeltyps.
Fig. 2b zeigt eine perspektivische Ansicht einer aufgerichteten und beladenen Schachtei des in Fig. 2a dargestellten Typs.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine, welche die für das Aufrichten von Trägern des Korbtyps benötigten Teile der Maschine darstellt.
Fig. 4, 5 und 6 zeigen perspektivische Ansichten der Schachtelzufuhr- und Schachtelaufrichtstationen der erfindungsgemäßen, für das Beladen von Schachteln des Korbtyps angepassten Maschine.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Detailansicht einer Ausführungsform der Öffnungsradeinheiten.
Fig. 8 zeigt eine vereinfachte Ansicht der Schachtelbeförderungseinrichtung, die für das Überführen der Schachtel von der Aufrichtstation zu der Beladungsstation verwendet wird.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schachtelbeförderungseinrichtung und der Beladungsstation der für das Beladen von Trägern des Korbtyps angepassten Maschine.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht des Austrittsendes der Träger des Korbtyps beinhaltenden Maschine.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht der in Fig. 3 dargestellten Maschine, welche die für das Aufrichten und Beladen von Schachteln des Umwickeltyps benötigten Teile darstellt.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Austrittsendes der Schachteln des Umwickeltyps beinhaltenden Maschine.
Die erfindungsgemäße Maschine ist für das Beladen von Schachteln sowohl des Umwickel- als auch des Korbtyps geeignet.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere die Fig. 1a und 1b, ist Schachtel 10 ein Träger des Korbtyps, die in Fig. 1b in einem aufgerichteten, für das Absenken auf die Gegenstände bereiten Zustand gezeigt wird. Die Schachtel 10 schließt gegenüberliegende Seitenwandflächen 12, 14 und gegenüberliegende Endwandflächen 16, 18 ein, die eine an die andere gelenkig verbunden sind. Die Schachtel 10 schließt ferner eine Griffstruktur 20 ein, welche die Endwandflächen 16, 18 miteinander verbindet, und umfasst querverlaufende Trennwandflächen 22, die jede Seitenwandfläche 12, 14 miteinander verbinden. Die Bodenwandflächen 24, 26 sind mit jeder Seitenwandfläche 12 bzw. 14 gelenkig verbunden.
Wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt, ist Schachtel 30 eine Schachtel des Umwickeltyps, welche in Fig. 2a in Form ihres Zuschnitts gezeigt wird. Der Schachtelzuschnitt 30 schließt eine erste Bodenwandfläche 32, Seitenwand 34, Deckenwandfläche 36, zweite Seitenwandfläche 38 und Bodenwandfläche 40 ein, die eine an die andere gelenkig verbunden sind. Die Deckenwandfläche 36 umfasst drei Paare von Öffnungen 42, 44, die zwischen den Seitenkanten der Deckenwandfläche 36 beabstandet und, wie in Fig. 2b dargestellt, für die Aufnahme eines oberen Abschnitts des Gegenstands A angepasst sind.
Es ist vorstellbar, dass die Schachteln in Abhängigkeit von der Form und/oder der Menge der zu verpackenden Gegenstände variieren können und dementsprechend eine erfindungsgemäße Maschine in vielerlei Hinsicht anpassbar ist, so dass diese eine große Vielfalt derartiger Schachteln verarbeiten kann. Die prinzipiellen Anordnungen, welche wahrscheinlich variiert werden, sind in den Fig. 1a und 2b gezeigt, in denen "H" die Gesamthöhe der aufgerichteten Sachachtel ist, die äquivalent zu dem Abstand zwischen der oberen Kante der Seitenwand und der Bodenwandfläche ist, und "L" die Gesamtlänge der Schachtel ist, wenn die Bodenwandflächen geschlossen sind.
Nun auf Fig. 3 der Zeichnungen bezugnehmend, wird dort eine Maschine 50 für die Verarbeitung von Schachteln 52 des vorstehend beschriebenen Korbtyps gezeigt. Es wird dort eine Verpackungsmaschine zum kontinuierlichen Aufrichten und Beladen von Schachteln des Korbtyps gezeigt, die gegenüberliegende Seiten- 12, 14 und Endwände 16, 18 umfassen, wobei die Maschine eine Gegenstandsbeförderungseinrichtung 46 zum Befördern der Gegenstände durch die Maschine umfasst, eine Zufuhreinrichtung 47 für die sequentielle Lieferung aufeinanderfolgender Schachteln von einer Zufuhrstation in einem flachen, zusammengefalteten Zustand zu einer Aufrichtstation der Maschine, Mittel 48, um eine Seitenwand der Schachtel relativ zu deren gegenüberliegender Seitenwand während der Bewegung stromabwärts zurück zu halten, um die Seiten- und Endwände zu trennen und die Schachtel in einen aufgerichteten Zustand zu bringen, sowie Stützmittel 49, die angepasst sind, während der Bewegung stromabwärts in Berührung mit Bodenwandflächen der Schachtel gebracht zu werden, so dass die Schachtel in einem aufgerichteten Zustand gehalten wird und durch Absenken der Schachtel auf wenigstens einen Gegenstand beladen wird.
Das stromaufwärts gelegene Ende der Maschine schließt ein Magazin 54 ein, in welchem 5 eine Vielzahl von Schachteln 52 in flachen, zusammengefalteten Zustand für die Verarbeitung bereitgehalten werden. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, werden die Schachteln der Reihe nach von dem Magazin 54 durch Zufuhrmittel 47 entfernt, die in dieser Ausführungsform eine Rotationsvakuumzufuhreinrichtung 56 sind. Die Vakuumzufuhreinrichtung 56 um¬ fasst Schachtelaufnahmemittel, die vier Paare von Saugnäpfen (nicht gezeigt) umfassen, wobei jeder über eine längliche Stützstange 60 mit einer Antriebswelle 58 verbunden ist. In einer Klasse von Ausführungsformen sind die Stangen 60 jeweils gleitfähig auf einer Kragenstruktur 63 befestigt, wobei die Kragenstruktur feststehend an die drehbare Hauptwelle 65 gesichert ist. Die Antriebswellen 58 sind vorzugsweise über einen in einem Gehäuse 62 behausten Nockenstößel mit einer Nockenschiene verbunden, welche eine gleichförmige Bahn für die Saugnäpfe bereitstellen, wenn die Antriebswelle 58 rotiert.
Die Hauptantriebswelle 65 ist um eine feststehende Achse X-X rotierbar. Die Welle 65 wird im Allgemeinen an deren Ende von einer geeigneten, herkömmlichen Lagerstruktur gestützt, welche an einen Seitenrahmen befestigt ist. Geeignete Antriebsmechanismen, beispielsweise ein Stellmotor 57, sind für die Rotation der Welle 58 bereitgestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es vorstellbar, dass eine Vakuumbremse in dem Zufuhrmechanismus 56 bereitgestellt ist, welche in Verbindung mit einer Vakuumzufuhr verwendet wird, um die Vakuumverbindung und die Vakuumabschaltpunkte zu setzen, um dadurch zu bestimmen, wann die Schachtel von dem Zufuhrmechanismus 56 gehalten wird.
Während die Verwendung einer Rotationsvakuumzufuhr für die Zufuhr von Schachteln zu der Beförderungseinrichtung bevorzugt ist, ist es vorstellbar, dass die vorliegende Erfindung mit anderen Typen von Zufuhrmechanismen verwendet werden kann, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Das Magazin 54 ist ein Magazin des "Schwerkraftzufuhrtyps", wobei die Schachtelzuschnitte 52 in dem Magazin geneigt gehalten werden, um eine positive Zufuhr bereitzustellen. Damit der Zuschnitt von dieser geneigten Position in eine vertikale Ebene übertagen wird, ist es erforderlich, wie in Fig. 4 gezeigt, die Rotationsachse X-X der Rotationszufuhr von der vertikalen Ebene zu verschieben. Das Zufuhrsystem wird detaillierter in der Stammanmeldung GB 9710639.7 und verschiedenen anderen Patentanmeldungen beschrieben, die von jener aufgrund des Prioritätsdatums abhängig sind.
Im Gebrauch führt der Zufuhrmechanismus 56 kontinuierlich und sequentiell Schachteln von dem Magazin zu dem Einlassende zu, indem die Hauptwelle 65 die Aufnahmemittel in der durch den in Fig. 4 gezeigten Pfeil "A" gekennzeichneten Richtung rotiert. Während die Aufnahmemittel rotieren, werden die Saugnäpfe in Berührung mit der Seitenwand der Schachtel 10 gebracht. Ein Unterdruck wird durch die Vakuumzufuhr auf den Satz von Saugnäpfen aufgebracht. Somit wird die Schachtel 10 entnommen und dann zu einem Gurt 64 übertragen. Der Unterdruck wird dann während dieser Übertragungsphase aufrechter¬ halten, so dass die Saugnäpfe die Seitenwand der Schachtel 10 halten. Wenn die Schachtel an dem Gurt 64 abgelegt wird, dann trennt die Vakuumbremse die Vakuumzufuhr von den Saugnäpfen, um die Schachtel freizugeben.
Der Zuschnitt wird dann zwischen dem Quetschende 66 eines im Allgemeinen bei 64 gezeigten Einlassgurtsatzes angeordnet. Der Einlassgurtsatz schließt Paare von oberen und unteren Aufnahmegurten 70, 72 ein, die derart beabstandet sind, so dass sie den Griffabschnitt 20 und Bodenwandflächen 24, 26 einer flachen, von der Rotationszufuhreinrichtung 56 gelieferten Schachtel aufnehmen. Die Gurtsätze 70, 72 erhalten die Position der Schachtel und bewegen die Schachtel stromabwärts zu einer im Allgemeinen bei 74 gezeigten Aufrichtstation. Man erkennt in den Fig. 4, 5 und 6, dass, während die Rotationsvakuumzufuhreinrichtung die Schachteln dreht, diese gleichfalls eine Übersetzung von einem geneigten Winkel zu einer vertikalen Ebene um die Bahn der Drehbewegung erfahren.
Die Aufrichtstation 74 schließt ein Paar von Öffnungsradeinheiten (oder Wandflächentrennmittel) 76, 78 ein, welche verwendet werden, um gegenüberliegende Wandflächen zu trennen und die teilweise Aufrichtung der Schachtel zu unterstützen. Die Einheiten 76, 78 sind auf beiden Seiten der Schachtel angeordnet, von denen die dem Betrachter zugewandte Einheit 76 relativ zu der dem Betrachter abgewandten Einheit 78 quer zu der Maschine anpassbar ist, um die dem Schachteltyp entsprechend gemachten Anpassungen widerzuspiegeln. Die Radeinheiten sind ähnlich und daher wird lediglich Einheit 76 unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 6 und 7 detailliert beschrieben. Die für das Trennen gegenüberliegender Wandflächen verwendete Vorrichtung wird detaillierter in der Stammanmeldung GB 9710639.7 sowie mehreren anderen Anmeldungen beschrieben, die von jener aufgrund des Prioritätsdatums abhängig sind.
Wie in Fig. 7 gezeigt, umfasst die dem Betrachter zugewandte Einheit 76 einen Vakuumsaugnapf 79, der über eine Antriebsstange 81 mit dem Öffnungsrad 80 verbunden ist. Das Öffnungsrad 80 ist auf einer Antriebswelle 82 befestigt, die von einem Stellmotor 84 angetrieben wird. Der Stellmotor 84 wird mittels geeigneter Steuermittel gesteuert, welche bewirken können, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Öffnungsrads 80 und damit die des Saugnapfes 79 verändert wird.
Die Antriebsstange 81 ist vorzugsweise über einen in einem Gehäuse 83 untergebrachten Nockenstößel (nicht gezeigt) mit einer Nockenschiene oder mit anderen geeigneten Mitteln verbunden, um eine gleichförmige Bahn für die Saugnäpfe bereit zu stellen, wenn die Antriebswelle 82 rotiert. Somit werden die Saugnäpfe und die Antriebsstange während einer vollständigen Rotation "R" der Antriebswelle in einer geführten, geradlinigen Bewegung "M" hin zu und weg von der Schachtel bewegt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es vorstellbar, dass eine Vakuumbremse in dem Gehäuse 83 bereitgestellt ist, welche in Verbindung mit einer Vakuumzufuhr verwendet wird, um die Vakuumverbindung und die Unterbrechungspunkte zu setzen, um dadurch zu bestimmen, wann die Schachtel von den Wandflächentrennmitteln 76 gehalten wird.
Ebenso entspricht die in Fig. 6 gezeigte dem Betrachter abgewandte Einheit 78 der dem Betrachter zugewandten Einheit 76 und umfasst einen Vakuumsaugnapf 79, der über eine Antriebsstange 81 mit dem Öffnungsrad 86 verbunden ist. Das Öffnungsrad 86 ist auf einer Antriebswelle 88 befestigt, die von einem Stellmotor 90 angetrieben wird. Der Stellmotor 90 ist angepasst, die Rotationsgeschwindigkeit des Öffnungsrads 86 und damit die des Saugnapfes zu verändern.
Um die Schachtel 52 in einen aufgerichteten Zustand zu bringen, endet der untere Gurtsatz kurz vor den Öffnungseinheiten 76, 78 und die Schachtel wird wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt lediglich von der oberen Gurteinheit stromabwärts bewegt. Der Saugnapf 79 des Öffnungsrades 86 auf der dem Betrachter abgewandten Seite rotiert und es wird bewirkt, dass dieses die entsprechende Seitenwandfläche 14 der Schachtel in Eingriff nimmt. Das Öffnungsrad 86 auf der dem Betrachter abgewandten Seite wird durch die Steuereinrichtung relativ zu dem sich bewegenden Zuschnitt beschleunigt, so dass der Saugnapf 79 relativ zu dem sich bewegenden Zuschnitt beschleunigt wird. Durch den Nockeneffekt des Öffnungsrades 86 wird bewirkt, dass sich der Saugnapf weg von der Schachtel bewegt, so dass Seitenwandfläche 14 und führende Endwandfläche 18 getrennt und weg von der Griffstruktur 20 auseinander bewegt werden.
Ebenso wird der Saugnapf des Öffnungsrads 80 auf der dem Beobachter zugewandten Seite rotiert und es wird bewirkt, dass dieser die gegenüberliegende Seitenwandfläche 12 des Schachtelzuschnitts in Eingriff nimmt. Ein Unterdruck wird auf den Saugnapf 79 aufgebracht, der auf dem dem Betrachter zugewandten Öffnungsrad 80 befestigt ist, und der elektronische Nockeneffekt bewirkt, dass sich der Saugnapf weg von der Griffstruktur 20 bewegt, wodurch die führende Seitenwandfläche 12 und die folgende Endwandfläche 16 von der Griffstruktur 20 getrennt werden. Somit werden die Seitenwandflächen 12, 14 auseinanderbewegt, so dass die Schachtel 52 schrittweise in einen aufgerichteten Zustand (in Fig. 1b gezeigt) gebracht wird. Vorzugsweise wird bewirkt, dass das dem Betrachter zugewandte Öffnungsrad 80 abbremst, so dass der Saugnapf sich relativ zu der Geschwindigkeit der Schachtel verlangsamt, wenn diese sich durch die Aufrichtstation bewegt.
Der bevorzugte Berührungspunkt zwischen den Wandflächentrennmitteln 76, 78 und den jeweiligen Wandflächen 12, 14 befindet sich in einem zentralen Abschnitt der Wand, die getrennt wird. Die Position wird jedoch in Abhängigkeit des Schachteltyps und insbesondere der Größenvariationen der Seiten- und Endwände für jeden Schachteltyp und für verschiedene Schachtelgrößen variieren. Es ist vorstellbar, das die Beschleunigung und/oder Abbremsung entsprechend des mit der Maschine verarbeiteten Schachteltyps und der Durchlaufzeiten verändert werden kann, die für die Einbeziehung manueller Eingabemöglichkeiten in die Steuereinrichtung nötig sind. Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung ein spezieller Prozessor oder eine Steuereinrichtung für eine Verpackungsmaschine sein, mit der die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird. Alternativ kann die Steuereinrichtung vorzugsweise ein herkömmliches programmierbares Stellsteuersystem sein.
Sich wiederum der Fig. 4 zuwendend, werden die Endwandflächen 16, 18 in einem senkrechten Verhältnis zu den Seitenwandflächen 12, 14 gehalten durch Blockiernasen 92, die auf einem Paar von Seitennasenkettensätzen 94, 96 befestigt sind. Die Bodenwandflächen 24, 26 werden dann nach außen gefaltet in eine im Wesentlichen senkrechte Beziehung mit deren jeweiligen Seitenwandflächen 12, 14 mittels Führungen 98, die auf beiden Seiten der Schachtel 52 angeordnet sind.
Nachdem die Schachteln aufgerichtet worden sind, werden sie zu der in Fig. 3 gezeigten Ladestation 100 überführt. Somit verlassen die Schachteln die Ineingriffnahme mit dem oberen Gurtsatz und den Blockiernasen 92 und die Ineingriffnahme wird graduell auf ein in Fig. 8 gezeigtes Paar von Seitennasenkettensätzen 102, 104 übertragen, während sich die Schachteln stromabwärts bewegen. Die Seitennasenketten 102, 104 weisen einen ähnlichen Aufbau auf und schließen jeweils Endlosketten 106 mit einer Vielzahl von Führungsstiftsätzen 108 ein, weiche die gegenüberliegenden Bodenwandflächen 24, 26 der Schachtel in Eingriff nehmen, um die Bewegung der Schachteln stromabwärts fortzuführen und die Bodenwandflächen 24, 26, die Seitenwandflächen 12, 14 und die Endwandflächen 16, 18 in dem in Fig. 1b dargestellten aufgerichteten Zustand zurück zu halten.
Wie in Fig. 8 dargestellt, wird der Satz von drei Führungsstiften 110 in jeweilige Öffnungen eingebracht, die aus jeder Bodenwandfläche 24, 26 ausgebildet sind.
Die Endloskettensätze 102, 104 sind auf Tischen 112, 114 befestigt, um eine zusätzliche Unterstützung für die Bodenwandflächen 24, 26 bereit zu stellen, und in Richtung der Ladestation 100 abwärts geneigt.
Gegenstände, beispielsweise Faschen, werden in die Maschine über eine Zufuhrfördereinrichtung (nicht gezeigt) eingespeist und der Zuleitungsdruck der Flaschen wird bekanntermaßen über ein Zufuhrsteuerrad (nicht gezeigt) gesteuert. Die Gegenstände werden mittels einer Reihe von beabstandeten Abmessbarren (nicht gezeigt), die außerdem den Fluss der Gegenstände steuern, so dass diese mit derselben Geschwindigkeit wie der Schachtelzuschnittfluss in die Schachtel eingebracht werden können, in Gruppen der passenden Anzahl pro Zuschnitt aufgeteilt.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Ladestation 100, werden die Schachteln von oben auf die Gruppe der Gegenstände aufgebracht, während die Schachtel und die Gruppe der Gegenstände im Gleichschritt vorwärts bewegt werden. Die Schachtel wird auf die Gegenstände abgesenkt aufgrund der Abwärtsneigung der Endloskettensätze 102, 104. Wie in Fig. 8 dargestellt, wird die seitliche Bewegung der Schachtel 52 in der Ladestation 100 durch ein Paar von Führungen 116, 118 gesteuert, die oberhalb von jedem Kettensatz 102, 104 angeordnet sind und angepasst sind, die freien Kanten jeder Bodenwandfläche 24, 26 aufzunehmen. Die vertikale Bewegung der Schachtel wird durch einen in Fig. 9 gezeigten Druckgurt 119 auf ein Mindestmaß beschränkt, der oberhalb der Endloskettensätze 102, 104 angeordnet ist und angepasst ist, einen nach unten gerichteten Druck auf die Griffstruktur aufzubringen. Es ist vorstellbar, dass in einigen Ausführungsformen, der Druckgurt durch feststehenden Führungen oder, wo geeignet, vertikal befestige Endlosketten- und Nasensätze ersetzt werden kann.
Sobald die Schachteln mit Gegenständen beladen worden sind, werden sie mittels der Gegenstandsfördereinrichtung und/oder des Druckgurts 119 zu einem weiteren Satz Endlosketten mit Seitenketten 120, 122 überführt, welche verwendet werden, um die Schachtel zum dem in Fig. 10 gezeigten Ausgabeende der Maschine zu überführen.
Während dieser Phase werden die Bodenwandflächen 24, 26 zu der Unterseite der Schachtel umgefaltet und mittels eines herkömmlichen Verschlussmechanismus 124 miteinander verbunden. Wo der Korbträger mit Öffnungen zum Aufnehmen und Zurückhalten der Gegenstände bereitgestellt ist, wird wahlweise der Faltmechanismus 126 bekanntermaßen vor dem Aufbau des Bodens bereitgestellt. Ein zweiter Druckgurt 128 wird oberhalb der Griffstruktur bereitgestellt, um eine unerwünschte nach oben gerichtete Bewegung des Trägers zu verhindern. Die vervollständigte Schachtel wird zu dem Ausgabeende der Maschine überführt.
Sich dem in den Fig. 2a und 2b dargestellten Aufbau von Schachteln des Umwickeltyps zuwendend, muss die Maschine 10 zunächst angepasst werden, um Schachteln dieses Typs aufzunehmen. Somit wird das Paar von abwärts geneigten Kettensätzen 102, 104 und Tischen 112, 114 auf Plattformen befestigt, die sowohl in vertikalen als auch in horizontalen Ebenen durch computergesteuerte Stellmotoren 130 angepasst werden können. Ebenso sind der erste und zweite Druckgurt 119, 128 gleichfalls auf Einheiten 132, 134 befestigt, die in einer vertikalen Ebene mittels computergesteuerter Stellmotoren 136, 138 anpassbar sind.
Um die Maschine für die Aufnahme von in den Fig. 11 und 12 gezeigten Schachteln des Umwickeltyps zu modifizieren, werden die abwärts geneigten Kettensätze auseinander bewegt, um den Abstand zwischen den Kettensätzen 102, 104 zu vergrößern, und ein zweites Magazin 140 und eine Rotationsvakuumzufuhreinrichtung 142 werden in Gebrauchsposition gebracht. Das Magazin 140 hält, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Vielzahl von Schachtelzuschnitten 30, die für die Verarbeitung bereitgehalten werden. Die Zuschnitte 30 werden dann der Reihe nach durch die Rotationsvakuumzufuhr 142 entfernt. Die Vakuumzufuhr 142 ist horizontal befestigt und weist einen ähnlichen Aufbau wie die vorstehend beschriebene Zufuhr 56 auf. Ein Zuschnitt wird von dem Magazin 140 entfernt und sequentiell zu den Papierzufuhrkettensätzen 102, 104 zugeführt, so dass die Bodenwandflächen 32 und 40 und die Seitenwandflächen 34, 38 unterstützt werden. Die Schachtel wird von den Endlosketten 102, 104 und Führungsstiften 110 zu der Aufrichtstation überführt. Die Kette ist abwärts geneigt, so dass während der Vorwärtsbewegung die Schachtel, wie in Fig. 11 dargestellt, auf eine Gruppe von Gegenständen von oben aufgebracht werden kann. Oftmals ist es der Fall, dass die Neigungswinkel für verschiedene Schachteltypen sich unterscheiden und daher können die Kettensätze 102, 104 und Tische 112, 114 vertikal angepasst werden, um durch geeignete Steuermittel den Neigungswinkel zu ändern.
Die Gegenstände werden durch die Gegenstandsfördereinrichtung auf die vorstehend beschriebene Art und Weise in die Ladestation 100 eingebracht.
Bei der Ladestation 100 werden, indem die Schachteln abgesenkt werden, die oberen Abschnitte der Gegenstände durch die Öffnungen 42, 44 eingesteckt. Dies wird mittels des ersten Druckgurts 119 erreicht, der in einem mittleren Bereich angeordnet ist, um die Deckenwandfläche abzusenken und den Halsabschnitten der Gegenstände zu ermöglichen, durch die Öffnungen zu passen.
Wie in Fig. 11 dargestellt, werden die Seitenwandflächen in eine senkrechte Ausrichtung bezüglich der Deckenwandfläche durch feststehende Führungen (nicht gezeigt) gefaltet und die teilweise aufgerichtete Schachtel wird zu dem zweiten Satz von Endlosketten 120, 122 überführt, welche die Schachtel zu dem Ausgabeende der Maschine überführen. In dieser Ausführungsform wird der zweite Druckgurt 128 in eine Position des Nichtgebrauchs ange¬ hoben und wo geeignet wird der zweite Satz von Endlosketten durch horizontale Anpassungsmittel, die durch Stellmotoren (nicht gezeigt) gesteuert und angetrieben werden, auseinander bewegt oder näher zusammen gebracht. Der Boden wird aufgebaut und wo geeignet werden Gegenstandsrückhaltemittel durch das vorstehend beschriebene Verfahren ausgebildet. Somit ist die Schachtel gesichert, um die Verpackungsoperation abzuschließen.
Durch Vorprogrammierung des Steuersystems können die für einen Wechsel von der Verpackung eines Schachteltyps zu einem anderen Schachteltyp nötigen Anpassungen der Maschine voreingestellt werden, um somit die Ausfallzeit auf ein Mindestmaß zu beschränken, wenn zwischen Schachteltypen oder Schachtelstilen gewechselt wird. Erfindungsgemäß wird sowohl die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung als auch ihre Effizienz und Haltbarkeit verbessert. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der von dem System zur Verfügung gestellten Flexibilität.
Während die hierin beschriebene bevorzugte Ausführungsform das Laden von Flaschen in Schachteln betrifft, erkennt man, dass die Erfindung nicht auf Schachteln für Flaschen begrenzt ist. Die Erfindung kann mit Maschinen zum Verpacken von Dosen, "Pappziegeln" und anderen Behältern in Schachteln verwendet werden.
Während die hierein beschriebene bevorzugte Ausführungsform als ein Teil einer Maschine zum Laden von Behältern in Schachteln des Korbtyps gezeigt wird, ist die Erfindung nicht auf Schachteln dieses Typs beschränkt. Wie der Fachmann erkennt, kann die Erfindung mit Schachteln des Umwickeltyps oder endseitig zu befüllenden Schachteln verwendet werden.
Man erkennt, dass der Schachtelaufrichtmechanismus der Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform dargestellt worden ist und das viele Modifizierungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung möglich sind. Der Schachtelaufrichtmechanismus ist in der Lage, Schachteln zu verarbeiten, die zahlreiche Anordnungen von Gruppen von Gegenständen umfassen, die einen Bereich von Schachtelgröße und Form abdecken, beispielsweise vier, sechs, acht und zwölf Flaschen, ohne dass unnötige Zeit für die Anpassung des Mechanismus verbraucht wird.

Claims

1. Verfahren zum Umschalten einer Verpackungsmaschine vom Zuführen und Beladen eines ersten Schachteltyps (10) mit Gegenständen zum Zuführen und Beladen eines zweiten Schachteltyps (30) mit Gegenständen, folgende Schritte umfassend: Anordnen einer ersten Zufuhreinrichtung (47) und Schachtel-Aufrichteinrichtung (48) zum Zuführen und Aufrichten eines Schachteltyps in eine funktionsuntüchtige Position, Anpassen von Mitteln (49) zum Befördern der Schachteln stromabwärts, um die Schachteln des zweiten Typs zuzuführen, Bewegen einer zweiten Zufuhreinrichtung (147) in eine funktionsfähige Position zum Zuführen des zweiten Schachteltyps und Beginnen des Zuführens des zweiten Schachteltyps.

2. Verpackungsmaschine (50), die zwischen dem Zuführen und Beladen von Schachteln eines ersten und zweiten Typs umschaltbar ist, umfassend Mittel (46) zum Befördern der Gegenstände durch die Maschine, eine erste Zufuhreinrichtung (47), um aufeinanderfolgende Schachteln des ersten Typs in einem flachen, zusammengefalteten Zustand an eine Aufrichtstation (74) zu liefern, um die Seitenwände der flachen, zusammengefalteten Schachteln zu trennen, wobei die Aufrichtstation die Schachteln zu einer Schachtel-Beförderungseinrichtung (46) liefert, wobei die Schachtel-Beförderungseinrichtung Stützmittel (49) umfasst, die angepasst sind, mit Bodenwandflächen der Schachtel während der Bewegung stromabwärts in Berührung gebracht zu werden, so dass die Schachtel in der Position gehalten wird, die erforderlich ist, um durch Absenken der Schachtel auf wenigstens einen Gegenstand beladen zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass, um zum Zuführen und Beladen der Schachteln des zweiten Typs umzuschalten, die erste Zufuhreinrichtung (47) und Aufrichtstation (74) funktionsuntüchtig werden und die zweite Zufuhreinrichtung (147) in eine funktionsfähige Position gebracht wird, um Schachteln des zweiten Schachteltyps zuzuführen, wobei die Stützmittel (49) angepasst werden können, die Bodenwandflächen des zweiten Schachteltyps in Eingriff zu nehmen.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 2, wobei die Schachtel-Beförderungseinrichtung (46) ein Paar von Kettensätzen (102, 104; 120, 122) umfasst.

4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, wobei die Stützmittel (49) ein Paar gegenüberliegend angeordneter Führungsstifte (108) umfassen, die von den jeweiligen Kettensätzen (102, 104; 120, 122) vorstehen.

5. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Kettensätze (102, 104; 120, 122) auseinander bewegt werden, um sich an den zweiten Schachteltyp anzupassen.

6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei ein Gurt (119) derart angeordnet ist, um auf aufeinanderfolgende Schachteln einen Druck nach unten aufzubringen, während die Schachteln auf die Gegenstände herabgesenkt werden.

7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6, wobei der Gurt (119) in seiner abgesenkten Position vertikal anpassbar ist, um verschiedene Schachteltypen in Eingriff zu nehmen und auf diese Druck aufzubringen.

8. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die aufeinanderfolgenden Schachteln und Gegenstände stromabwärts zu einer Wandflächen-Verschlussstation fortschreiten, wobei ein zweiter vertikal anpassbarer Gurt (128) unerwünschte vertikale Bewegung der Schachtel verhindert, während die Bodenwandflächen zu der Unterseite der Schachtel gefaltet werden und miteinander verbunden werden.

9. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die erste und zweite Zufuhreinrichtung (47, 147) Rotationsvakuumspender (56, 142) umfassen, welche Schachteln von jeweiligen Magazinen (54, 140) zuführen.

10. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei eine Steuereinrichtung die Umschaltung zwischen der Zufuhr der ersten Schachtel und der Zufuhr der zweiten Schachtel steuert.

11. Verpackungsmaschine nach Anspruch 10, wobei die Steuereinrichtung einen Prozessor mit einer manuellen Eingabe umfasst.

12. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei Regulierungsmittel bereitgestellt sind, um den Fluss von Gegenständen auf der Gegenstandsbeförderungseinrichtung (46) zu steuern, wobei die Regulierungsmittel ferner Mittel umfassen, um den Druck dieser Gegenstände in die Maschine zu steuern sowie Mittei, um die korrekte Anzahl von Gegenständen für jede Schachtel zu bestimmen.

13. Verpackungsmaschine nach Anspruch 12, wobei die Regulierungsmittel, um den Druck der Gegenstände zu steuern, ein Einspeisungssteuerrad umfassen.

14. Steuersystem für eine Verpackungsmaschine, die zwischen dem Zuführen von ersten und zweiten Schachteltypen und dem Beladen dieser Schachteln mit Gegenständen umschaltbar ist, wobei das Steuersystem die Umschaltung von einem Schachteltyp zu dem anderen gemäß den folgenden Schritten steuert: Anhalten einer ersten Zufuhreinrichtung (47), die einen ersten Schachteltyp zuführt, sowie einer Aufrichtstation (74) zum Aufrichten der Schachteln, Anpassen von Mitteln für die Beförderung der Schachteln stromabwärts, um den zweiten Schachteltyp zuzuführen, Bewegen einer zweiten Zufuhreinrichtung (147) zum Zuführen von Schachteln des zweiten Typs in eine funktionsfähige Position und Beginnen des Zuführens der Schachteln des zweiten Typs.

15. Steuersystem nach Anspruch 14, wobei die Steuermittel die nötigen Anpassungen berechnen, die bei der Umschaltung erforderlich sind für Schachtelparameter, wobei die Daten über manuelle Eingabemittel der Steuermittel geliefert werden.