-
Die
Erfindung betrifft Verpackungsmaschinen mit kontinuierlicher Bewegung
und insbesondere betrifft die Erfindung einen Mechanismus, der geeignet
ist, sowohl als eine statische Klappenfaltvorrichtung als auch als
eine sich rotierbar hin- und herbewegende Rotationsvorrichtung zu
funktionieren.
-
Verpackungsmaschinen
mit kontinuierlicher Bewegung sind nützlich zum Verpacken von mehreren
Gegenständen,
wie beispielsweise von Getränkedosen,
in Schachteln oder anderen Verpackungskomponenten. Ein Beispiel
für eine
Verpackungsmaschine mit kontinuierlicher Bewegung wird in der US-PS
Nr. 5,241,806 (Ziegler) beschrieben.
-
In
einer Verpackungsmaschine bewirkt im allgemeinen eine Klappenfaltvorrichtung,
dass die Seiten- oder Endklappe einer von der Seite oder vom Ende
zu beladenden Schachtel in eine flache, flächenberührende Beziehung mit einer
End- oder Seitenwandfläche
oder Klappe gefaltet werden, auf die Klebstoff aufgebracht worden
ist. Der Betrieb einer Verpackungsmaschine wird manchmal unterbrochen,
ehe eine Seiten- oder Endklappe in eine flächenberührende Beziehung mit der Seiten-
oder Endwandfläche
und/oder der Klappe gefaltet worden ist, auf die ein Klebstoff aufgebracht
worden ist. Es ist ersichtlich, dass es nützlich wäre, eine Einrichtung zur Verfügung zu
haben, um eine Schachtelklappe in eine abdichtbare Position hinsichtlich
einer End- oder Seitenwandfläche
und/oder Klappe zu falten, auf die ein Klebstoff aufgebracht worden
ist, wenn der Betrieb der Maschine unterbrochen worden ist. Es ist ferner
ersichtlich, dass es nützlich
wäre, eine
derartige Einrichtung zur Verfügung
zu haben, die ferner Schachtelklappen während des normalen kontinuierlichen
Betriebs der Maschine in eine abdichtbare Position faltet.
-
Die
US-PS 328 758 beschreibt
eine Faltvorrichtung zum Falten einer stationären Schachtel. Die Faltvorrichtung
weist ein schneckenförmiges
Element auf, das sich um eine Achse dreht, die senkrecht zu der
Faltwirkung der Klappe verläuft.
Das schneckenförmige
Element umfasst ein Paar von schneckenförmig gewundenen Elementen,
die unter die Klappen durchtreten und die Klappen nach innen falten.
-
Die
vorliegende Erfindung und deren bevorzugte Ausführungsformen streben danach,
die dem Stand der Technik anhaftenden Probleme zu lösen oder
zumindest zu lindern.
-
Ein
Aspekt der Erfindung stellt eine rotierbare Faltvorrichtung zum
Falten einer Klappe auf einer Schachtel in einer Verpackungsmaschine
bereit, wobei die Faltvorrichtung eine schneckenförmige Kante sowie
Mittel zur Rotation des Elements umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass die schneckenförmige Schiene
um eine Achse gedreht ist, die im Wesentlichen parallel zu der Richtung
der Schachtelbewegung steht, so dass die schneckenförmige Kante
stufenweise die Klappe einer Schachtel in Eingriff nimmt und dadurch
faltet, die angrenzend an der schneckenförmigen Kante angeordnet ist,
während
der kontinuierlichen Vorwärtsbewegung
der Schachtel.
-
Ein
zweiter Aspekt der Erfindung stellt eine rotierbare Faltvorrichtung
zum Falten einer Klappe auf einer Schachtel bereit, wobei die Faltvorrichtung ein
Element mit einer sich longitudinal erstreckenden schneckenförmigen Kante
umfasst, sowie Mittel zur Rotation der Schiene um deren Längsachse,
so dass die schneckenförmige
Kante stufenweise die Klappe einer Schachtel in Eingriff nimmt und
dadurch faltet, die angrenzend an die schneckenförmige Kante angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Element eine schneckenförmige Schiene
umfasst und dadurch, dass eine gebogene Außenseite der Schiene in Berührung mit
der gefalteten Klappe gebracht wird, wenn die Schiene nach dem Falten
der Klappe mit der Rotation fortfährt. Vorzugsweise kann eine Fördereinrichtung
bereitgestellt werden, um eine relative longitudinale Bewegung zwischen
der Schiene und der Schachtel zu bewirken.
-
Gemäß einem
optionalen Merkmal der Erfindung kann die schneckenförmige Schiene
angepasst werden, um für
eine Schachtel in geradliniger Bewegung relativ zu der Schiene als
statische Klappenfaltkante zu dienen.
-
Gemäß einem
optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann die schneckenförmige Schiene
um die Längsachse
rotiert werden, um dadurch die Klappe in eine flächenberührende Beziehung mit einem
Ende der Schachtel zu bringen.
-
Gemäß einem
optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Faltvorrichtung
in einer Hin- und Herbewegung hin und zurück rotiert werden.
-
Gemäß einem
optionalen Merkmal des zweiten Aspekts der Erfindung kann die Außenseite
der Schiene gebogen sein. Vorzugsweise kann die Außenseite
ein im Wesentlichen "U"-förmiges
Profil aufweisen.
-
Ein
dritter Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Verschließen einer
Schachtelklappe bereit umfassend das Anordnen einer Schachtel mit
einer ausgedehnten Schachtelklappe angrenzend einer rotierbaren
Faltvorrichtung, wobei die ausgedehnte Schachtelklappe in der Nähe der schneckenförmigen Kante
angeordnet ist; sodann Rotieren der schneckenförmigen Schiene, um angrenzend
der schneckenförmigen
Kante die Klappe zu falten, und Fortfahren des Faltens der Klappe
durch ein Anstoßen
mit der gebogenen Außenseite
der Schiene, um dadurch die Schachtelklappe in flächenberührende Beziehung
mit einem Ende der Schachtel zu bringen. Vorzugsweise kann die schneckenförmige Schiene um
90 Grad gedreht wird.
-
Gemäß einem
optionalen Merkmal des dritten Aspekts der Erfindung kann vor der
Ineingriffnahme der Schachtel durch die schneckenförmige Schiene
Klebstoff auf eine Endwand der Schachtel, an die die Schachtelklappe
gedrückt
werden soll, entlang einer Linie aufgebracht werden, die mit einer Tangentenlinie
zusammenfällt,
entlang der eine zylindrische Wand der zylindrischen Segmentstruktur
die Schachtel berührt.
-
Weitere
Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen sowie den
anhängenden
Ansprüchen.
-
1 zeigt
eine isometrische Darstellung einer Verpackungsmaschine mit kontinuierlicher
Bewegung, die für
den Einbau einer rotierbaren Klappenfaltvorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung geeignet ist.
-
2 zeigt
eine isometrische Darstellung einer rotierbaren Klappenfaltvorrichtung
gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung, die für eine
Verwendung in der Maschinenumgebung von 1 geeignet
ist, die mit Schachteln dargestellt ist, die sich in einer geradlinigen
Bewegung hinsichtlich der Klappenfaltvorrichtung befinden.
-
3 zeigt
eine isometrische Darstellung der rotierbaren Klappenfaltvorrichtung
nach 2, die zusammen mit einer Schachtel mit noch nicht
gefalteten, nicht abgedichteten Klappen gezeigt ist, wobei die Schachtel
stationär
ist.
-
4 zeigt
eine isometrische Darstellung der in 3 gezeigten
Erfindung, wobei die Erfindung jedoch gedreht worden ist, um die
Klappen zu schließen,
die in 3 ausgedehnt waren.
-
5 zeigt
eine stromabwärtige
Endansicht der Erfindung zusammen mit einer Schachtel, wie diese
isometrisch in den 2 und 3 dargestellt ist.
-
In
den Figuren werden dieselben Bezugsziffern zur Bezeichnung derselben
oder ähnlicher
Merkmale der Erfindung verwendet.
-
1 zeigt
eine Verpackungsmaschine M mit kontinuierlicher Bewegung, die für den Einbau
einer rotierbaren Klappenfaltvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung geeignet ist. In der Maschine empfängt das Schachtelmagazin 10 zusammengefaltete
Schachteln C, die, wie gezeigt, in einem im wesentlichen aufrechten
Zustand gestapelt sind. Die Schachteln C werden durch die einstellbare
Schachtelzuführeinrichtung 20 aus dem
Schachtelmagazin 10 entnommen und sodann in einem im wesentlichen
aufgerichteten Zustand am Anfang der Schachtelfördereinrichtung 30 angeordnet.
Während
Schachteln kontinuierlich in Eingriff genommen werden und durch
die Maschine M befördert werden,
werden ebenso Gegenstände,
beispielsweise Getränkedosen,
die in den Schachteln C verpackt werden sollen, durch die Maschine
in einer synchronen Bewegung mit den Schachteln bewegt. Eine Gegenstandsfördereinrichtung 40 und
eine Gegenstandslinienanordnung 50 bilden eine Gegenstandstransporteinrichtung
aus, die die Gegenstände
in die Schachteln C zwingt. Räder 60,
die die Gegenstände in
Eingriff nehmen, schließen
den Vorgang des Anordnens der Gegenstände in den Schachteln C ab. Seitenklappenfalträder 70 (teilweise
verdeckt in 1) nehmen die Seitenklappen von
Schachteln mit Seitenklappen in Eingriff und falten diese nach innen.
Klebstoff wird bei einer Klebestation 80 auf die Schachteln
C aufgebracht. Bei einer Abdichtstation 90 werden die Endklappen
der Schachteln C gedrückt
und in Berührung
mit Klebstoff gehalten, der vorher aufgebracht worden ist. Verpackte,
abgedichtete Schachteln werden bei der Auswurfstation 100 aus
der Maschine ausgeworfen.
-
2 zeigt
eine rotierbare Klappenfaltvorrichtung 800, die angrenzend
an die Schachteln C1, C2 angeordnet ist, die sich relativ zu der
Klappenfaltvorrichtung 800 in geradliniger Bewegung befinden. Die
Schachteln C1, C2 bewegen sich stromabwärts in einer Richtung, die
durch den Richtungspfeil 801 gekennzeichnet ist. Die Schachtel
C1, die sich weiter stromaufwärts
befindet, insbesondere hinsichtlich der sich weiter stromabwärts befindenden
Schachtel C2, weist End- oder Seitenklappen E, F auf, die ausgedehnt
weg von den End/Seitenwänden
der Schachtel C1 liegen. Die Begriffe "End-" und "Seiten-" sind in der Beschreibung
der Erfindung als austauschbar anzusehen, wobei die Struktur der Schachteln
C und die Funktionsweise der Erfindung identisch sind, unabhängig davon,
ob die Klappen, die gefaltet werden sollen, als "Seitenklappen" oder als "Endklappen" bezeichnet werden. Gleichfalls kann
der Begriff "Klappe" durch den Begriff "Wandfläche" ersetzt werden und
umgekehrt.
-
In
einer Verpackungsmaschine wird Klebstoff üblicherweise vor der Ankunft
der Schachteln C bei der Klappenfaltvorrichtung 800 aufgebracht.
Die Klappenfaltvorrichtung 800 ist eine Struktur 802,
die im allgemeinen aus einem Segment eines Zylinders besteht, der
um eine Achse 803 ausgebildet ist. Das zylindrische Segment 802 weist
eine schneckenförmige
Kante 804 auf, die deren klappenberührendem Abschnitt entspricht.
Es sollte bemerkt werden, dass in einer üblichen Maschinenumgebung eine
Klappenfaltvorrichtung an beiden Seiten einer Schachtel angeordnet
ist. Aus Gründen
der Klarheit und der Kürze ist
in den begleitenden Zeichnungen lediglich eine Klappenfaltvorrichtung
gezeigt. Die Struktur und die Funktionsweise einer gegenüberliegenden
Klappenfaltvorrichtung ist spiegelbildlich zu der dargestellten und
beschriebenen Klappenfaltvorrichtung 800. Die Darstellung
und die Beschreibung lediglich einer Klappenfaltvorrichtung 800 beschränkt den
Schutzumfang oder die Anwendbarkeit der Erfindung nicht und ist
auch nicht dazu gedacht, diese zu beschränken.
-
Wenn
sich die stromaufwärts
befindende Schachtel C1 mit ausgedehnten Klappen E, F stromabwärts bewegt,
dann nehmen die ausgedehnten Klappen E, F und die schneckenförmige Kante 804 der
Klappenfaltvorrichtung 800 (wie vorstehend bemerkt, wird
aus Gründen
der Kürze
und Klarheit eine zweite Klappenfaltvorrichtung nicht gezeigt) sich
auf eine stufenweise Art und Weise gegenseitig in Eingriff, so dass,
wenn sich die Klappe F entlang des Wegs der schneckenförmigen Kante
bewegt, diese schließlich
in eine flächenberührende Beziehung
mit dem Ende/der Seite der Schachtel C gedrückt wird. Auf diese Art und
Weise dient die Klappenfaltvorrichtung 800 als eine stationäre Faltvorrichtung.
-
In
den 3 und 4 ist die Funktionsweise der
Erfindung als eine hin- und her rotierende Klappenfaltvorrichtung
dargestellt. Eine Schachtel C3 ist in Phantomzeichnung dargestellt,
so dass die Elemente der Erfindung und deren Funktionsweise deutlich
ersichtlich sind. Die Schachtel C3 ist in einer im wesentlichen
stationären
Position gezeigt, obgleich die Erfindung auch bei Schachteln verwendet werden
kann, die sich, wie in 2 dargestellt, in einer geradlinigen
Bewegung befinden. Die Schachtel C3 ist in einer im wesentlichen
stationären
Position dargestellt, da es sich hierbei um die Situation mit der größten Anwendbarkeit
der Erfindung handelt. Um die Klappe F der stationären Schachtel
C3 zu schließen,
wird die Klappenfaltvorrichtung 800 um die Achse 803 gedreht,
so dass die schneckenförmige
Kante 804 die Klappe F nach unten und nach innen in eine flächenberührende Beziehung
mit dem Ende/der Seite der Schachtel C3 zwingt. Der Grad der Rotation
ist der, der dazu geeignet ist, den Verschluss der Klappe zu gewährleisten.
In der in 4 dargestellten bevorzugten
Ausführungsform
ist eine geeignete Rotation von 90 Grad verwendet worden. Wie aus 5 ersichtlich
ist, kann das zylindrische Segment 802 mittels irgendwelcher
bekannter Antriebsmittel gedreht werden, beispielsweise mittels
eines Motors, der eine Antriebswelle 806 antreibt, die
koaxial mit der Achse 803 verläuft, sowie wenigstens eines
Speichenelements 808, das die Antriebswelle und das zylindrische
Segment 802 miteinander verbindet.
-
Wie
sich gleichzeitig den 3 und 5 entnehmen
lässt,
ist dort ein zusätzliches
Merkmal der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Erfindung 800 ist
am Weg einer Schachtel C angeordnet, so dass eine Linie entlang
der End-/Seitenwand der Schachtel C mit der Tangente des zylindrischen
Segments 802 zusammenfällt.
In dem Verfahren, das gemäß der Erfindung
eingesetzt wird, wird ein Tropfen Klebstoff (der aus Gründen der
Klarheit in 5 übertrieben groß dargestellt
ist) entlang der Tangente G aufgebracht, so dass die Wand des zylindrischen Segments 802 die
Klappe F gegen die Klebelinie G drückt, während der Bewegung der Schachtel
C stromabwärts
und außerdem
bei der Drehung des zylindrischen Segments 802.
-
Die
Struktur der Erfindung stellt eine Klappenfaltvorrichtung 800 bereit,
die dazu geeignet ist, als eine stationäre Klappenfaltvorrichtung für Schachteln
in geradliniger Bewegung und als eine sich hin- und her rotierende
Klappenfaltvorrichtung für
eine stationäre
oder eine sich bewegende Schachtel C zu wirken.
-
Modifikation
des Vorstehenden können
vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang und den Geist der beanspruchten
Erfindung zu verlassen.