DE69915600T2

DE69915600T2 - Verfahren und Maschine zum Aufrichten einer offenen Faltschachtel

Info

Publication number: DE69915600T2
Application number: DE69915600T
Authority: DE
Inventors: Giorgio Marazzi
Original assignee: Barilla Alimentare SpA
Current assignee: Barilla Alimentare SpA
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: SI1068946T1; EP1068946B1; DK1068946T3; ES2217727T3; PT1068946E; EP1068946A1; DE69915600D1; ATE261811T1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Herstellen von Pappbehältern mit einer quaderförmigen Gestalt, die zum Aufbewahren und Versenden von darin enthaltenen Lebensmitteln verwendet werden.
Solche Behälter werden in der Technik üblicherweise als „Kartons" bezeichnet und dieser Begriff wird durchweg in dieser Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen zu deren Bezeichnung verwendet werden. Kartons werden generell aus gestanzten Pappen erhalten, welche durch geeignetes Falten und Verkleben entlang vorbestimmter Linien die Gestalt und die Steife einer oben offenen quaderförmigen Schachtel mit zwei oder mehreren Laschen an ihrer geöffneten Oberseite zum effektiven Verschließen der Schachtel erhalten, nachdem sie gefüllt worden ist.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum automatischen Herstellen eines oben offenen, quaderförmigen Kartons aus einem entsprechenden schachtelartigen seitlich offenen Rohling, wobei jede Seite mit entsprechenden Seitenverschlusslaschen versehen ist.
Stand der Technik
Um Kartons herzustellen, die zum Verpacken von Lebensmittel im Allgemeinen und insbesondere vorverpackten Lebensmitteln bestimmt sind, sind etwas aufwendige automatisierte Maschinen in der Technik bereitgestellt worden, welche ein Kartonrohmagazin, eine Kartonherstellungsstation und einen Kartonrohlingtransporter zum Transferieren der Kartonrohlinge von dem Magazin zur Herstellungsstation beinhalten.
Beispielsweise wird auf die US 4,437,851 verwiesen.
Insbesondere besitzen die automatischen Maschinen des Standes der Technik seitlich befestigte Kartonrohmagazine oberhalb der Herstellungsstation, die angeordnet sind, um einen vertikalen oder fast vertikalen Stapel von aufeinander liegenden Kartonrohlingen aufzunehmen und zu halten, so dass der Transporter die Rohlinge einem nach dem anderen von der Unterseite des Stapels entnehmen kann. Um periodisch den Kartonrohlingstapel in einem solchen Magazin aufzufüllen, ist es notwendig gewesen, einen besonderen Lader bereitzustellen, welcher zugegebener Maßen aufgrund seiner komplizierten Konstruktion und vor allem aufgrund der Natur und der Unvorhersehbarkeit des „Verhaltens" des Kartonrohlings etwas unzuverlässig ist. Daher ist der Betrieb der gesamten Maschine stark davon abhängig, dass diese Vorrichtung funktionsfähig ist.
In der Herstellungsstation werden die Rohlinge auf unterschiedlichen Weisen behandelt (gefaltet, geklebt usw.), um einen gewünschten oben offenen Karton zu erzeugen, welcher dann einer Verpackungsmaschine zugeführt wird, welche auch als Einpackmaschine bekannt ist.
Um den Kartonherstellungsvorgang zu beschleunigen und die Magazingröße klein zu halten, ist es übliche Vorgehensweise geworden, das Magazin mit Kartonrohlingen im gefalteten Zustand den sogenannten „vorgeklebten Rohlingen", zu bestücken, anstelle von mit flachen vorgestanzten Pappen.
Der Rohling dieser Art wird aus einem entsprechenden Stanzling erhalten durch Herstellen der Seitenwand des Kartons derart, dass ein Paar von Flächen der Seitenwand des anderen Flächenpaars benachbart angeordnet ist.
Der Einsatz solcher vorgeklebter Rohlinge umfasst die Notwendigkeit, dass die Rohlinge vor ihrer Verarbeitung in der Herstellungsstation geöffnet werden (dem sogenannten Rohlingauffaltungsschritt). Im Stand der Technik wird dies durch den Transporter selbst ausgeführt, während er die vorgeklebten Rohlinge aus dem Magazin entnimmt, wobei letzteres mit Mitteln versehen ist, die zum Zusammenwirken mit dem Transporter in dem Vorgang ausgestaltet sind.
Mit dem obigen Vorgang wird ein Kartonrohling in eine Orientierung aufgefaltet, bei der seine benachbarten Flächen im rechten Winkel zueinander stehen, wodurch eine im Wesentlichen schachtelartige seitlich offene Struktur erhalten wird.
In der Herstellungsstation ergreift ein Herstellungsstempel das Innere der seitlich offenen Struktur, um Faltarmen zu erlauben, die entsprechenden Laschen zu falten und zu verkleben, um so eine der Seiten zu schließen, wodurch ein oben offener Kartongegenstand erhalten wird.
An dem Ende dieses Ausbildungsschrittes wird der Herstellungsstempel entfernt und der fertige Karton zu einer Beladungsstation zur weiteren Verarbeitung durch die Einpackmaschine gefördert.
Obwohl vorteilhaft in mehr als einer Weise und im Wesentlichen arbeitend wie erwartet – was durch ihre weit verbreitete Akzeptanz bezeugt wird – weisen konventionelle automatische Kartonherstellungsmaschinen der gerade beschriebenen Art gewisse Nachteile auf, wie nachfolgend erklärt wird.
Zunächst sind automatische Kartonherstellungsmaschinen hochkomplizierte Ausrüstungsgegenstände, welche teuer zu betreiben sind, kritisch einzustellen sind und sorgfältiges Konstruieren benötigen, was sie insgesamt in Hinblick auf eine Veränderung der Produktionsrate und Möglichkeiten zum Handhaben unterschiedlicher Kartongrößen inflexibel macht.
Zum Beispiel ist das Rohlingmagazin kompliziert und teuer zu betreiben, da es einige kritische Manipulationen von mechanischen Vorrichtungen umfasst, die darin aufgenommen sind, um dem Rohlingstapel aufzunehmen, und den Betrieb von Saugmitteln zum Aufnehmen jedes einzelnen Rohlings von dem Stapelboden individuell in einer zeitlich festgelegten Weise zu koordinieren. Ferner ist es wahrscheinlich, dass ein FIFO (First-In-First-Out) Verarbeitungsmodus zu zusätzlichen Wartungskosten beiträgt, aufgrund eines verklemmten Rohlinggreifmechanismus.
Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass der Rohlingauffaltungsvorgang ein komplexes Zusammenwirken von verbundenen Saugmechanismen umfasst, welche die Maschinentaktung vorgeben und die Möglichkeit zum Steigern des Maschinendurchsatzes beschränken.
Zusätzlich ist die Herstellungsstation schwierig an das Handhaben von Kartons unterschiedlicher Größe anzupassen. In einem Bestreben diesen Bedarf zu decken, werden gewöhnlich tatsächlich eine Vielzahl von unterschiedlichen Herstellungsstempeln bereitgestellt, welche entsprechend der herzustellenden Kartongröße ausgetauscht werden können. Dies trägt zu teuren Abschaltungen zum Stempeltausch bei und bedingt zusätzliche Schwierigkeit und Stillstandszeit zum Rejustieren der Anlagen, um die neue Größe anzunehmen.
Das dieser Erfindung zu Grunde liegende technische Problem ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer entsprechenden Vorrichtung zum Herstellen von Kartons aus entsprechenden schachtelartigen Rohlingen mit Konstruktions- und Leistungsmerkmalen, die effektiv sind, um die vorgenannten Nachteile zu überwinden, mit dem der Stand der Technik versehen ist, durch Erhöhung der Produktionsrate und Ausstatten der Vorrichtung mit automatischen Kartongrößenwechseleigenschaften.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Konzept hinter dieser Erfindung ist der Einsatz eines Schlittens zum Halten des geöffneten Rohlings, um eine seitlich offene schachtelartige Struktur auszubilden, und einer feststehenden Auflage, über welche die schachtelartige Struktur eingepasst wird, wobei die Auflage mit einer Platte versehen ist, welche zur Anpassung an sich verändernde Rohlinggrößen verbreitert werden kann.
Basierend auf diesem Konzept wird das technische Problem durch ein Verfahren wie vorhergehend angedeutet und in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert, gelöst. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine automatische Vorrichtung, wie angedeutet und in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 7 definiert wird.
Die Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, welche als nichtlimitierendes Beispiel mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen angeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung von Kartons aus in einem gefalteten Zustand zuge führten Rohlingen;
2 eine weitere perspektivische Ansicht, aus einem anderen Winkel, der in 1 gezeigten Vorrichtung;
3 eine perspektivische Ansicht eines Details der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
4 bis 8 schematische Seitenansichten der in 1 gezeigten Vorrichtung, während aufeinander folgenden Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens;
9 bis 13 entsprechende schematische Seitenansichten der in 1 gezeigten Vorrichtung, während der Verarbeitung eines Kartonrohlings größerer Größe nach aufeinander folgenden Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Detaillierte Beschreibung
Bezugnehmend auf die Zeichnungsansichten wird in schematischer Form eine im Allgemeinen mit 1 bezeichnete automatische Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Ausbilden von oben offenen Kartons 2 aus Kartonrohlingen 3 gezeigt.
Jeder Rohling 3 besteht im Wesentlichen aus einem Pappstanzling, welcher vier Seitenwände umfasst, welche durch die Faltlinien L des auszubildenden Kartons 2 begrenzt sind, und eine Vielzahl von Laschen P, die angeordnet sind, um die Kartonendflächen auszubilden.
Insbesondere umfasst jeder Rohling 3 erste und zweite benachbarte Paare von Seitenwänden in einer flachen Konfiguration. Weisen die herzustellenden Kartons eine rechteckige Grundfläche auf, umfasst jedes Paar Seitenwände eine große Wand PL und eine kleine Wand PC und in der flachen Konfiguration ist die große Wand PL in dem ersten Wandpaar der kleinen Wand PC in dem anderen Paar benachbart angeordnet. Mit anderen Worten, die große Wand PL in einem Paar ist zu der großen Wand PL in dem anderen Paar versetzt.
Zusätzlich ist der Rohling 3 von der vorgeklebten Art, dass heißt, das die Wandpaare miteinander mittels einer Faltlinie an dem einen Ende und mittels eines verklebten Gelenks entlang ihrer entsprechend freien Seiten gegenüberliegend von der Faltlinie an dem anderen Ende verbunden sind.
Die Vorrichtung 1 ist insbesondere, aber nicht exklusiv, zur Herstellung von Kartons bestimmt, welche mit einem Seitenfenster zur Ansicht der darin befindlichen Artikel versehen sind, welche auch in der Branche als „Amerikanische" Kartons bekannt sind. Die nachfolgende Beschreibung wird sich mit dieser besonderen Gestaltung aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung befassen, ohne dass dies irgendwelche Limitationen der Rechte der Inhaberin nahe legt.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein Rohlingmagazin 4 für die Rohlinge 3, eine Rohling „Auffaltungs-" Station 5 zum Öffnen der Rohlinge und eine Kartonherstellungsstation 6.
Die Stationen 5 und 6 sind bevorzugter Weise entlang einer Hauptlängsachse X-X der Vorrichtung 1 ausgerichtet. Das Magazin 4 ist zu einer Seite der Achse X-X versetzt.
Das Magazin 4 dient zur Aufnahme und Halten einer Vielzahl von gefalteten Rohlingen 3, welche horizontal aufeinander gelegt sind, vorzugsweise in einem vertikalen Stapel 7. Die Rohlinge 3 sind aus Pappe oder einem anderen geeigneten Material hergestellt, um stabile, aber leichte Kartons 2 zu ergeben.
Während des Rohling darbietenden Schrittes, welcher im Einklang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen ist, welches nachfolgend erklärt wird, wird der Stanzling aufgefaltet und die Seitenwände PL, PC des Rohlings 3 in einer Orientierung gebracht, in der sie miteinander rechte Winkel ausbilden, wodurch eine quaderförmige oder schachtelartige seitlich offene Struktur sich ergibt, an deren Enden der Rohling 3 mit entsprechenden Laschen zum Verschließen der Seiten der Struktur versehen ist. Diese schachtelartige Struktur wird später als der schachtelartige Rohling bezeichnet werden und in den Figuren der Zeichnungen mit 2' bezeichnet werden.
Somit wird das Magazin 4 ein Stapel 7 von Rohlingen 3 beinhalten, welche auf die Oberfläche eines Bandförderers 10 gelegt werden. Der Förderer 10 ist an der Magazinbasis 11 angeordnet und wird lediglich durch einen elektrischen Motor betrieben, sobald ein neuer Stapel 7 von Rohlingen geladen werden muss.
Die Basis 11 besitzt in der Draufsicht eine lang gestreckte rechteckige Gestalt und ruht auf Stützfüßen 13. Die Basis 11 beinhaltet einen Ladebereich 20 und einen benachbarten Lagerbereich 30 für die Rohlinge 3, wie sich am besten aus 1 ergibt.
Eine Metallwand 4 ist an einer kurzen Seite der Basis befestigt, um den Ladebereich 20 des Magazins 4 der Länge nach zu begrenzen.
Eine zweite Metallwand 15 ist an einer Längsseite der Basis befestigt, um sich von der Wand 14 und senkrecht dazu zu erstrecken und als Hinterteil für den Ladebereich 20 zu dienen.
An der anderen kurzen Seite der Basis 11, gegenüber von der Wand 14 bereitgestellt, befinden sich zwei vertikale Winkelstangen 16, 17 aus Metall, welche den Lagerbereich 30 des Magazins 4 der Länge nach begrenzen und die Rohlinge 3 an den Eckkanten ihrer gestapelten Konfiguration kuppeln und zurückhalten.
Eine Winkelstange 16 ist fest angeordnet und die andere 17 ist entlang einer horizontalen Strecke, die sich parallel zu der kurzen Seite der Basis 11 erstreckt, verschiebbar befestigt. Daher kann der Abstand der Stangen 16, 17 und somit die Breite des Lagerbereichs 30 zur Aufnahme von Rohlingen unterschiedlicher Breite eingestellt werden.
Vorteilhafter Weise ist das Ende entsprechender Platten 19, 21 an jeder der Stangen 16, 17 befestigt, welches über den Förderer 10 parallel zu den Längsseiten der Basis 11 gegenüber dem Ladebereich 20 hängt.
Das gegenüberliegende Ende jeder Platte 19, 21 trägt ein entsprechendes blechartiges Seitengestell 22, 23, welches sich vertikal zum seitwärts Zurückhalten der Rohlinge 3 an ihren Ecken neben den Ladebereich 20 erstreckt.
Eine Scharnierstange 24, 25 ist an jedem der Seitengestelle 22, 23 außerhalb des Lagerbereichs 30 angeordnet, um eine Scharnierverbindung zu einer entsprechenden Verschlussplatte 26, 27 auszubilden, welche sich von den Seitengestellen 22, 23 senkrecht erstreckt.
Die Platten 26, 27 bedecken und begrenzen den Lagerbereich 30 an der Seite des Beladungsbereichs 20. Ein hydraulischer Antrieb ist zum Betrieb jedes Scharniers 24, 25 zur winkligen Bewegung der Platten 26, 27 in eine offene Stellung angeordnet, in welcher sich der Ladebereich 20 in direkter Kommunikation mit dem Lagerbereich 30 zum Wiederauffüllen des Magazins 4 befindet.
Durch Betrieb des Förderers 10 kann ein neuer Stapel 7 von Rohlingen 3 in einfacher Weise aus dem Beladungsbereich 20 in den Lagerbereich 30 bewegt werden.
Gemäß der Erfindung werden die Rohlinge 3 einzeln entnommen und zu der Öffnungs- oder Auffaltungsstation 5 transferiert, wo sie auf eine Stützauflage 35 abgelegt und gegen diese gehalten werden, welche mit einem Herunterhalte-Saugmittel 36 ausgerüstet ist.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal dieser Erfindung werden die Rohlinge 3 individuell aus dem Magazin 4 entnommen, beginnend mit dem in dem Stapel 7 obersten zugänglichen Rohling.
Vorteilhafter Weise wird auch ein Roboter 40 der Bestückungsart an der Öffnungsstation 5 bereitgestellt. Insbesondere ist der Roboter 40 auf einer Basis 65 an der von dem Magazin 4 abgelegenen Seite angeordnet.
Der Roboter 40 weist einen Arm 42 auf, welcher an der Basis 41 festgelegt ist und in einen Vorderarm 43 übergeht, welcher in einem entfernbaren „Werkzeugkopf" 45 an seinem freien Ende 44 endet.
Der Werkzeugkopf 45 beinhaltet Greifmittel 46 der Saugart. Insbesondere sind erste und zweite Greifmittel bereitgestellt, welche entsprechend erste 47 und zweite 48 Gruppen von Saugnäpfen umfassen.
Die erste Gruppe 47 beinhaltet sechs Saugnäpfe, welche wie nachfolgend erklärt, angepasst sind, um einen Rohling 3 von oben an seiner großen Wand PL zu ergreifen. Vorteilhafter Weise ist die zweite Gruppe 48 der Greifer neigbar an dem Werkzeugkopf 45 des Roboters 40 angeordnet, um die Rohlinge 3, wie nachfolgend erklärt wird, einfacher handzuhaben. Insbesondere umfasst die zweite Gruppe vier Saugnäpfe, die zum Greifen der Rohlinge 3 mittels ihrer kurzen Wand PC benachbart der langen Wand PL ausgestaltet sind, welche durch die erste Gruppe 47 der Greifmittel ergriffen wurde.
Der Roboter 40 wird mittels einer Vielzahl von elektrischen Motoren und pneumatischen Aktoren angetrieben und mit einer elektronischen Steuereinheit geregelt, welche nicht dargestellt ist und eine Vielzahl von Signalen aufnimmt, die die Stellungen und Bewegungen der Arme 43, 43 und des Kopfes 45 wiedergeben. Die Steuereinheit regelt die Bewegung des Roboters 40 gemäß einer Sequenz von Instruktionen, welche in einem Programm beinhaltet sind, welches gemäß einer internen Uhr der Vorrichtung abläuft.
Die Steuereinheit gibt eine Vielzahl von Kontrollsignalen aus, welche an die entsprechenden Bewegungsumsetzer, die, weil konventionell, nicht gezeigt sind, um die elektrischen Motoren zum Betrieb der Roboterarme und des Kopfes zu bewegen, und an die pneumatischen Aktoren gerichtet sind zum Betrieb der Saugmittel der Vorrichtung 1 in einer Art und zu Zeitpunkten, welche einen richtigen zeitlichen Ablauf im Einklang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sicher stellen.
Wie am besten aus 3 hervorgeht, ist der Vorderarm 43 augenscheinlich konstruiert, um oberhalb des Stapels 7 in das Magazin 4 zur einzelnen Entnahme der Rohlinge 3 und zur Ablage dieser auf die Stützauflage 35 ausgestaltet.
Vorteilhafter Weise wird der Werkzeugkopf 45 des Roboters 40 unermüdlich über den Stapel 7 des Magazins 4 verfahren, um in dem Entnahmeschritt basierend auf dem Berechnungen der vermuteten Rohlingsposition, welche von der elektronischen Steuereinheit ausgeführt werden, einen Rohling 3 direkt zu ergreifen. Der Werkzeugkopf 45 ist auch mit Nährungssensoren versehen, welche mit der Steuereinheit verbunden sind und nur nach einer vorherbestimmten Anzahl von automatischen Entnahmen betätigt werden, zum Beispiel zehn Entnahmen, um die Position der Oberseite des Stapels 7, welche in einem mit der elektronischen Steuereinheit assoziierten Speicher abgelegt ist, zu rekalibrieren und reinitialisieren.
Die Stützauflage 35 erstreckt sich horizontal und bildet eine Oberwand eines angetriebenen Schlittens 37, welcher auf einer zentralen Schiene 38 vor und zurück bewegt wird, welche sich entlang der Längsachse X-X der Vorrichtung 1 von der Rohlingauffaltungsstation 5 zu der Rohlingherstellungsstation 6 und zurück erstreckt.
Vorteilhafter Weise ist der Schlitten 37 mit einem Saughaltemittel 36, zum Beispiel pneumatisch betriebenen Saugnäpfen versehen. Diese Näpfe werden tätig, um ihre Haltekraft auf der großen Wand PL des unteren Paars benachbarter Wände des Rohlings 3 auszuüben.
Die Seitenwand 39 ist an dem Schlitten 37 entlang der dem Schlitten benachbarten Seite des Magazins 4 befestigt und erstreckt sich vertikal. Ein zusätzliches Saugmittel 52 ist an dem oberen Ende der Wand 39 vorhergesehen. Dies heißt es umfasst vorzugsweise eine Gruppe von horizontal ausgerichteten Saugnäpfen.
Die Kartonherstellungs/Schließstation 6 beinhaltet eine Seitenverschlussauflage 60 gegenüber dem Schlitten 37, welche an ihrer dem Schlitten 37 gegenüberliegenden Ende mit einer vertikalen Anlageplatte oder Wand 61 im Wesentlichen rechteckiger Gestalt versehen ist.
Die Querdimensionen der Platte 61 sind im Wesentlichen dieselben oder entsprechen denen, der offenen Seiten des schachtelartigen Rohlings 2'.
Die Unterseite der Platte ist einstellbar, um fluchtend mit der Herunterhalte-Stützauflage 36 zu liegen. Die Platte 61 besitzt ferner erste 66 und zweite 67 Bereiche, die jeweils einen entsprechenden Saugnapf 68, 69 zum Halten entsprechender Bereiche der Unterseite des Kartons 2 tragen.
Die zwei Bereiche 66, 67 der Platte 61 sind auf teleskopierbaren Führungen zur Bewegung in Richtung aufeinander zu und weg voneinander angeordnet, um die Quererstreckung der Platte 61 und somit die Auflage 60 zu verändern, sobald die Ausmaße des herzustellenden Kartons 2 geändert werden.
Diese Bereiche 66, 67 der Platte 61 werden entsprechend der vorzunehmenden Größenänderung zur Bewegung in Richtung aufeinander zu und voneinander weg in einer automatischen Weise durch Antriebe geführt. Alternativer Weise kann, wie in den 9 bis 13 dargestellt ist, der Bereich 67 mittels eines Scharniers an der einen Seite des Bereichs 66 befestigt sein, so dass er ausgefahren oder verstaut werden kann, wie es zur Anpassung der Größe nötig ist.
Die Auflage 60 ist mittels eines Armes 62, welcher zur Neigungsbewegung um eine horizontale Achse verschwenkbar ist, an einer Brückenstruktur 65 angeordnet, welche mit der Roboterbasis 41 und der Basis 11 des Magazins 4 einstückig ausgebildet ist. Ein Antriebsmittel 64 zum Betrieb des Armes 62 wird von der Struktur 65 getragen.
Der Antrieb 64 für den Arm 62 ermöglicht der Auflage 60 sich über einen Winkel von etwa 90 Grad um die Schwenkachse des Armes 62 zur Verschiebung der Platte 61 von ihrer Kartonherstellungsstellung, in der sie dem Schlitten 37 gegenüberliegt, zu einer Abgabestellung zu bewegen, in der der fertige Karton an einen Transporter 70 abgeliefert wird, welcher einen Hubtransporter umfasst.
Die Bewegung des Schlittens 37 und des Arms 62 der Auflage 60 werden von einem elektronischen Regelgerät angetrieben, welches üblich und daher nicht abgebildet ist.
Dieses elektronische Regelgerät ist mittels verdrahteter Logik programmierbar und regelt die unterschiedlichen Bewegungen an der Herstellungs/Endverschlussstation 6 der Vorrichtung 1.
Ferner ist das elektronische Regelgerät elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit des Roboters 40 verbunden, um jegliche Unterbrechungs- oder diagnostische Signale an die Steuereinheit weiterzugeben, wodurch die Steuereinheit in die Lage versetzt wird, die Roboterbewegungen beim Auftreten eines Fehlers oder einer Blockierung in der Herstellungsstation 6 anzuhalten.
Die Herstellungsstation 6 ist mit gegenüberliegend angeordneten Klebstoffverteilungsvorrichtungen 58 versehen, welche an der Brückenstruktur 65 auf beiden Seiten der Achse X-X der Vorrichtung 1 befestigt sind. Diese Verteiler sind Stromaufwärts der Platte 61 an einer einstellbaren festgesetzten Höhe relativ zu dem linearen Bewegungspfad des Schlittens 37 in Richtung auf und weg von der Herstellungsstation 6 angeordnet.
Der Betrieb der Klebstoffverteiler 58 wird von dem elektronischen Regelgerät nach Empfang eines elektrischen Signals von einem Positionssensor geregelt, der mit dem Transferpfad des Schlittens 37 assoziiert ist. Insbesondere ist ein Kodierer 59 an einem Ende der Schiene 38 positioniert, um die Verlagerung des Schlittens 37 genau zu überwachen und die Verteiler während der Schlittenbewegung zur Abgabe einer Menge von Klebstoff auf zumindest zwei gegenüberliegenden Laschen des schachtelartigen seitlich offenen Rohlings 2' in einer zeitlich bestimmten Beziehung zu der Bewegung der Laschen an den Verteilern 58 vorbei, zu betätigen.
Auch ist ein Schiebemittel 69 zum Herunterfalten der Verschlusslaschen an einer der offenen Seiten auf die Auflage 61 bereitgestellt, so dass die Laschen aneinander geklebt werden und der oben offene Karton 2 hergestellt wird. Das Schiebemittel 69 wird in dem Endbereich der Bewegung des Schlittens 37 betrieben, wobei der schachtelartige Rohling 2' bereits teilweise über die Auflage 60 eingepasst ist.
Das Mittel 69 umfasst ein Paar von gegenüberliegend angeordneten Schiebern 8, die an der Brückenstruktur 65 auf beiden Seiten der Achse X-X der Vorrichtung 1 angeordnet sind und aus oberhalb und unterhalb der Auflage 60 zur winkligen Bewegung in Richtung auf die Stützauflage 35 angeordneten Platten 8 besteht.
Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nun mit Bezug zu einem Ausgangszustand der Vorrichtung 1 beschrieben werden, welche bereit ist, den obersten Rohling 3 von einem in dem Magazin 4 vorhandenen Stapel zu entnehmen.
Dieser Rohlingaufnahmeschritt wird durch Herablassen des Greifmittels des Werkzeugkopfes 45 des Roboters 40 zur kuppelnden Berührung mit dem oberen Paar der nach oben zeigenden Wände PL und PC des jeweiligen Rohlings 3 ausgeführt.
Der Roboter 40 nimmt dann den Rohling 3, welcher parallel zu sich selbst (in einer ständigen horizontalen Ausrichtung) gehalten wird, aus dem Magazin 4 und übergibt ihn der Ausbildungsstation 5 und legt den Rohling 3 nach unten auf die Stütz/Rückhalteauflage 35 in der Station.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Rohling 3 in einer pantographartigen Bewegung durch Bewegung des Werkzeugkopfes 45 von der Halteauflage 35 weg entlang eines vorherbestimmten Rohlings entfaltenden Pfades geöffnet (aufgefaltet).
Vorteilhafter Weise ist dieser Rohling entfaltende Pfad zumindest ein Abschnitt des Rückkehrbewegungspfades des Werkzeugkopfes 45 des Roboter 40 in Richtung des Magazins 4 zur Aufnahme des nächsten Rohlings. Dies ermöglicht der Vorrichtung, Rohlinge 3 mit einer viel schnelleren Rate handzuhaben, als durch übliche „Kartonauffaltende" Geräte bereitgestellt wird.
Als charakterisierendes Merkmal dieser Erfindung wird nur die kleine Wand PC in dem oberen Wandpaar des Rohlings 3 durch Lösen der zweiten Greifmittel 48 des Werkzeugendes, bevor der Werkzeugkopf 45 von der Stützauflage 35 wegbewegt wird, freigegeben. In diesem Zustand wird lediglich die große Wand PL in dem unteren Wandpaar des Rohlings 3 und die obere Wand PL in dem unteren Wandpaar des Rohlings 3, welche voneinander versetzt sind, in den entsprechenden Greifmitteln 47 und 36 festgehalten. Vorteilhafter Weise sind die Greifmittel 48 zur Neigungsbewegung an dem Werkzeugkopf 45 befestigt und werden, wenn betrieben, winklig verschoben, um nicht auf die Seitenwand 39 des Schlittens 37 während der Rückkehrbewegung des Werkzeugkopfes in Richtung des Magazins 4 störend einzuwirken.
Während dieser Rückkehrbewegung behält das erste Greifmittels des Werkzeugkopfes 45 seinen Griff auf die große Wand PL des oberen Wandpaars des Rohlings 3. Diese Wand PL wird daraufhin von der Stützauflage 35 abgehoben, wobei sie in ihrer Bewegung die benachbarten Wände PC des Rohlings mitnimmt und diese zur winkligen Bewegung um ihre entsprechenden Falt/Verbindungslinien zu der Wand PL, welche gegen die Stützauflage 35 gedrückt wird, zu zwingen. In dieser Weise wird bewirkt, dass die Rohlingwände PL und PC, welche durch eine im Wesentlichen pantographartige Bewegung in einer positiven Richtung geöffnet wurden, eine Position im rechten Winkel zueinander einnehmen und den schachtelartigen seitlich offenen Rohling 2' erzeugen.
In diesem Zeitpunkt ist der schachtelartige seitlich offene Rohling 2' lösbar an dem Transferschlitten 37 befestigt, wobei er darauf von den Mitteln 36 und 52 gehalten wird, welche an dem Schlitten bereitgestellt sind.
Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der schachtelartige Rohling 2' über die Auflage 60 eingepasst, welche ihrerseits festgehalten wird, wobei die Platte 61 an eine der offenen Enden dem Schlitten 37 gegenüberliegt. Der Schlitten 37 wird entlang der Schiene 38 in Richtung der Auflage 60 verfahren.
Während der Verfahrbewegung des Schlittens 37 werden die Klebstoffverteiler 58 von der elektronischen Regelvorrichtung betätigt, welche von den Kodierern 59 elektrische Signale empfängt, um in geeigneter Weise Klebstoff auf mindestens zwei gegenüberliegenden Laschen des schachtelartigen seitlich offenen Rohlings 2' aufzutupfen.
Das Schiebemittel 69 wird dann zur Herstellung eines verschlossenen Bodens an dem seitlich offenen Rohling 2' betätigt, wobei der Letztere zumindest teilweise über der Platte 61 der Auflage 60 durch die Saugnäpfe der Platte gehalten wird. Die bodenverschließenden Schritte umfassen das Falten der Klebstoff beschichteten Laschen in einer in Richtung der Platte 61 gerichteten Richtung durch die Schieber und die Platten 8 wirken mit den Schiebern beim gleichzeitigen Falten der rechtwinkligen Laschen auf die mit Klebstoff beschichteten zusammen. Somit wird auf der Auflage 60 ein Karton hergestellt, welcher einen verschlossenen Boden und eine offene Oberseite aufweist.
Der oben offene Karton 2 wird dann zwangsgeführt von der Auflage 60 abgezogen, nachdem deren Arm 62 winklig in eine Stellung bewegt worden ist, in der die Platte 61 horizontal liegt. Das Mittel zum zwangsgeführten Abziehen des Kartons 2 von der Auflage 60 besteht aus dem Hubtransporter 70, welcher betätigt wird, um den fertigen Karton 2 zu einer Einpackmaschine für verpackte Gegenstände zu bringen.
Die Vorrichtung 1 dieser Erfindung löst das technische Problem und stellt eine Vielzahl von Vorteilen bereit, unter welchen mit Sicherheit führend ist, dass der Durchsatz der Vorrichtung und die Rate des Auffaltens der Kartonrohlinge wesentlich höher ist als in üblichen Vorrichtungen.
Zusätzlich kann die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung die abschließende Herstellung von Kartons in einer effektiveren und einfacheren Weise ausführen, bis hin zu dem Punkt, dass das mögliche Auftreten eines blockierten Zustands beim automatischen Betrieb der Vorrichtung in effektiver Weise minimiert wird und in jeglichen Fällen in einfacher Weise von ungelerntem Personal behoben werden kann.

Claims

Verfahren zum automatischen Herstellen eines oben offenen, quaderförmigen Kartons aus einem entsprechenden schachtelartigen, seitlich offenen Rohling (2'), wobei jede offene Seite des Rohlings mit entsprechenden Seitenverschlusslaschen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die aufeinanderfolgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer Seitenverschlussauflage (60) mit einer Anlageplatte oder -wand (61) mit den offenen Seiten der schachtelartigen geöffneten Rohlingen (2') entsprechenden Dimensionen, wobei die Platte oder Wand in einer vertikalen Position liegt; Einpassen des schachtelartigen Rohlings über die Auflage (60), deren Platte (61) an einer der offenen Seiten positioniert ist; Falten der an einer Seite vorgesehenen Verschlusslaschen nach unten auf die Platte (61) und deren Verbindung miteinander, um die Seite zu verschließen und einen oben offenen Karton (2) herzustellen; Entfernen des derart erhaltenen oben offenen Kartons (2) von der Auflage nachdem dieser winklig zu einer Stellung bewegt worden ist, in der die Platte horizontal liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, um das Einpassen des schachtelartigen Rohlings über die Auflage zu ermöglichen, der Rohling (2') lösbar mit einem Transferschlitten (37) verbunden ist, der zur Bewegung in Richtung hin und in Richtung weg von der Auflage in einer Richtung senkrecht zu der Platte geführt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff während der Bewegung des Schlittens (37) in Richtung der Auflage (60) auf gegenüberliegende Laschen aufgegeben wird, die auf die Platte heruntergefaltet werden sollen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffaufgabe durch ein elektronisches Regelgerät ermöglicht wird, welches ein Signal von einem Positionssensor (59) erhält, welcher mit dem Bewegungspfad des Schlittens (37) assoziiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die winklige Bewegung der Auflage durch das elektronische Regelgerät geregelt wird.
Vorrichtung zum automatischen Herstellen eines oben offenen, quaderförmigen Kartons aus einem entsprechenden schachtelartigen, seitlich offenen Rohling (2'), wobei jede offene Seite mit entsprechenden Seitenverschlusslaschen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese umfasst: eine auf einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Arm (62) getragene Seitenverschlussauflage (60); eine Platte oder Wand (61), die mit einem Ende der Auflage assoziiert ist und mit den offenen Seiten des Rohlings (2') entsprechenden Dimensionen versehen ist; ein Mittel (64) zur winkligen Hin- und Herbewegung des Arms (62) um die Achse aus einer Position, in der die Platte (61) vertikal liegt, in eine Position, in der sie horizontal liegt; ein Rohling-Transferschlitten (37), der zur Bewegung entlang eines geraden horizontalen Weges in Richtung zur und weg von der Auflage geführt ist, wobei der Schlitten mit einem Mittel (36) zum lösbaren Halten eines schachtelartigen Rohlings in einer Position versehen ist, in der seine geöffneten Seiten in Bewegungsrichtung des Schlittens ausgerichtet sind, um den schachtelartigen Rohling über die Auflage einzupassen, wobei die Platte (61) an einer der offenen Seiten des Rohlings angeordnet ist; ein Klebstoff abgebendes Mittel (58), das entlang des Bewegungspfades des Schlittens (37) zur Abgabe von Klebstoff auf gegenüberliegende Laschen der zu schließenden Seite des Rohlings angeordnet ist; ein Mittel (70) zur Entfernung des auf der Auflage gebildeten oben offenen Kartons von der Auflage.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (61) mindestens erste (66) und zweite (67) Abschnitte zur Veränderung der Querausdehnung der Platte bei einer Veränderung der Kartongröße aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (37) eine horizontale Auflage, die mit einem ersten Halte-/Freigabemittel (36) ausgerüstet ist, und eine vertikale Wand (39) aufweist, die mit einem zweiten Halte-/Freigabemittel (52) versehen ist, welches zum Zusammenwirken mit dem ersten Mittel (36) angeordnet ist, um zwei benachbarte Wände des schachtelartigen Rohlings zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Entfernung des oben offenen Kartons von der Auflage (60) einen Hubtransporter (70) umfasst.