EP1342665B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellung einer Verpackungseinheit - Google Patents

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EP1342665B1
EP1342665B1 EP02005426A EP02005426A EP1342665B1 EP 1342665 B1 EP1342665 B1 EP 1342665B1 EP 02005426 A EP02005426 A EP 02005426A EP 02005426 A EP02005426 A EP 02005426A EP 1342665 B1 EP1342665 B1 EP 1342665B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carton
cardboard box
folding
sub
blank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02005426A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1342665A1 (de
Inventor
Lutz Uhlemann
Bodo Tönnigs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homag Automation GmbH
Original Assignee
Ligmatech Automationssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ligmatech Automationssysteme GmbH filed Critical Ligmatech Automationssysteme GmbH
Priority to DK02005426T priority Critical patent/DK1342665T3/da
Priority to EP02005426A priority patent/EP1342665B1/de
Priority to AT02005426T priority patent/ATE313485T1/de
Priority to DE50205339T priority patent/DE50205339D1/de
Priority to ES02005426T priority patent/ES2254548T3/es
Publication of EP1342665A1 publication Critical patent/EP1342665A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1342665B1 publication Critical patent/EP1342665B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2842—Securing closures on containers
    • B65B7/2871—Securing closures on containers by gluing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/02—Machines characterised by incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B5/024—Machines characterised by incorporation of means for making the containers or receptacles for making containers from preformed blanks
    • B65B5/028—Machines characterised by incorporation of means for making the containers or receptacles for making containers from preformed blanks for making containers from two or more blanks

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for producing a packaging unit for plate-shaped workpieces from a filled sub-carton and a separate top carton blank.
  • top carton is very difficult on the bottom carton can be placed, since, for example, the top carton Can tilt tilting, the dimensions of upper and Sub-box should not be appropriately matched can or one of the cardboard boxes in the production Changes in shape undergoes the placement of the top carton can hamper.
  • disadvantages of the prior art are particularly pronounced when placing the top carton on the sub-carton - as usual today - by machine he follows. Overall, these problems always arise again disturbances in the procedure for packing the Workpieces.
  • the applicant is still a Another method of forming a packaging unit known.
  • a one-piece Cutting to use from which lower and upper carton be formed integrally. This is from a first Section of the blank by folding and gluing a subboard made on one edge of his Loading opening still a second section unfolded Blank has. After loading this box with Workpieces is in a further process step from the second section, with the filled sub-carton is connected by folding and gluing a top board formed, which completes the sub-carton.
  • the procedure has a number of disadvantages. So is the one-piece blank for top and bottom carton more difficult to produce and handle than separate Blanks.
  • the one of the folded sub-box laterally projecting second section when filling and Conveying the sub-carton often obstructs and requires, as well like panning the second section while making the Top boxes, additional space.
  • These circumstances are in turn particularly disadvantageous with machine processing.
  • US-A-6 048 421 and EP-A-0 460 495 disclose a method according to the preamble of claim 1 and a Device according to the preamble of claim 3.
  • the invention is based on the idea of forming the Top cartons and connecting it to the sub-carton procedurally integrate, thereby the Overall process of the procedure to improve and to simplify.
  • the invention provides Procedures great design freedom in terms of Execution of the upper carton, for example, the used Materials or various optical effects, since the Upper carton is formed from a separate blank. So for example, the sub-carton can be made from a simple Material and the top cardboard from a possibly printable be made of higher quality material.
  • the Sub-box for connecting to the top board in areas provided with adhesive, in particular with HotMelt. hereby it is ensured that simultaneously with the formation, i. with the folding of the upper carton a connection of the Upper cartons is made with the sub-carton.
  • the formation of the Upper cartons and connecting to the lower carton at least partly in a continuous process because in this way a continuous and speedy procedure allows becomes. It is according to the present invention provided that making the top carton and joining with the sub-carton in a continuous process by means of rollers which is used to create tabs of the top carton blank abut on these. With the help of this method arises a particularly undisturbed and continuous Procedure in which disturbing counter pressure elements in Area of folding edges can be omitted, so that also a simplified design and control of Folding device results.
  • the inventive method is particularly advantageous with the apparatus for performing this Perform the method according to claim 3.
  • This device is carried out in such a way that it is an implementation of the method in continuous operation enabled.
  • the Device features of the invention, the implementation of the inventive method by at least one Folding a roller set with in the conveying direction of the Sub-boxes has successively arranged roles, the for applying tabs of the top carton blank to this issue. This will allow that to pass through of the bottom and top boxes at the same time making and Connecting the top carton is achieved.
  • the Axes of the rollers when applying the tabs substantially run parallel to the plane of the tabs to be applied and no to a folded edge formed during application form right angles, i. the roles are opposite to the Passage direction inclined. Due to the inclination The roles arise between the roles and the one to be created Tabs a frictional force, which it according to the invention allows, on counter-pressure elements in the folding edge to renounce, as in the post-published German Patent application with the official file number 101 49 053.4 is described in detail.
  • the boundary conditions of the folding process for example the Geometry of the top carton blank to be able to the rollers preferably pivotable about the folding edge and / or order an axis perpendicular to the plane of the tabs to be applied rotatable. This will increase the flexibility of the Folding device achieved.
  • folding devices can also conventional roller sets, pivot arms, hinged flaps, Have guide surfaces or deflection shoes.
  • FIGS. 1 to 6 a method will be described for forming a sub-carton.
  • Fig. 1 shows a Stack 11 'sub-carton blanks 11, each Longitudinal side flaps 12, corner flaps 13, narrow side flaps 14, Longitudinal side folding edges 15 and narrow side folding edges 16 exhibit.
  • To form a sub-box is a Sub-carton blank 11 removed from the stack 11 '(FIG. 2) and the narrow side flaps 14 are each with two Glue dots 17 provided (Fig. 3). Subsequently, the Corner flaps 13 folded at 90 ° to the narrow side folding edge 16 (Fig.
  • Figures 7 to 12 illustrate a method for Forming a top carton 20 on the previously manufactured and filled sub-carton 10 and for connecting them according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 shows a stack 21 'of upper carton blanks 21, the in each case a longitudinal side flap 22, a corner flap 23, a Narrow side flap 24, a Llindsschefaltkante 25 and a Have narrow side folding edge 26.
  • a first step the with plate-shaped workpieces 3 filled sub-carton 10 in Area of its narrow side flaps 14 with adhesive strips 27 provided (FIG. 8), wherein preferably an adhesive of the type HotMelt is used.
  • a Upper carton blank 21 taken from the stack 21 'and aligned with the plate-shaped workpieces. 3 filled sub-carton 10 placed.
  • Aligned means in that the folded edges 25, 26 of the upper carton blank 21st essentially with the edges of the loading opening of the Sub-boxes 10 are aligned. As can be seen in FIG.
  • Fig. 13 shows schematically a device 30 for Implementation of the method described above according to a Embodiment of the present invention.
  • the device 30 has a folding device 31 for producing a Sub-cartons 10 according to that in Figs. 1 to 6 illustrated method, a filling line 32 for filling a sub-carton 10 with plate-shaped workpieces 3, Conveyor belts 33 for conveying the sub-carton through the Device 30, a Vakuumsaugtraverse, not shown for aligning a top carton blank 21 the sub-carton 10, adhesive nozzles 34 to provide the Sub-cartons and top carton with glue and a Folding device 35 for forming the top carton on the filled sub-carton and to connect the top carton with the sub-carton.
  • a preferred embodiment of Folding means 35 will be explained in more detail below described.
  • This sub-carton 10 is with the aid of conveyor belts 33 to the filling line 32nd promoted, where plate-shaped workpieces 3 in the sub-carton 10 are inserted.
  • the filled sub-carton 10 is after by means of further conveyor belts 33 to adhesive nozzles 34th promoted and there as shown in Fig. 8 with adhesive Mistake. Subsequently, as also in FIG.
  • an upper carton blank 21 by means of a not shown vacuum suction traverse from the stack 21 'removed and placed aligned on the sub-carton 10. thereupon be the narrow side and corner tabs 23, 24 of the Top carton blank 21 by a, not shown, of above coming slider applied to the lower carton 10 (Fig. 9 and 10).
  • Figs. 14 and 15 is an inventive Folding device 35 for folding a plate-shaped element 101 shown schematically.
  • the plate-shaped element 101 may be, for example, a cardboard.
  • the plate-shaped member 101 has a first portion 103, a second portion 104 and a folding edge 102, between the first section 103 and the second Section 104 of the plate-shaped element 101 is located.
  • the Faltkante 102 has a cross-sectional taper to the Pre-define the position of the folding edge 102 and folding the plate-shaped element 101 along the folded edge 102 to facilitate.
  • the folding device 35 has a first one in FIG Printing device 105, which at the first portion 103 of plate-shaped element 101 is present, and a second Printing device 106, which at the second portion 104 of plate-shaped element 101 is present.
  • the first and second Printing device 105, 106 are together on a Holding device 108 mounted during the folding a stationary position occupies.
  • Both printing devices own rollers 105 ', 106', with their treads 109 at the first and second sections 103, 104 of the abut plate-shaped element 101.
  • the treads 109 The roles have a high coefficient of friction by for example, made of rubber.
  • the rollers 106 'of the second printing device 106 are around the Folding edge 102 pivotable and about an axis perpendicular to second portion 104 rotatable.
  • the axes of the rollers 106 ' are in the embodiment shown in Fig. 14 such aligned so that they are essentially parallel when folding extend to the second section 104 and opposite to the Faltkante 102 do not take a right angle.
  • the folding device 35 is via the holding device 108 to a continuous flow system 109 for conveying and controlling the plate-shaped element 101 attached during the folding process.
  • a continuous flow system 109 for conveying and controlling the plate-shaped element 101 attached during the folding process.
  • several folding devices 35 in Passage direction arranged one behind the other.
  • the Axes of the rollers 106 'of the various folding devices 35 different pivot angle about the folding edge 102 and different angles of inclination relative to the folding edge 102 on.
  • a lateral Conveyor belt 111 which on the plate-shaped element 101 on the second portion 104 opposite Side is present. It is also possible that the continuous flow system 109 including the folding device 35 and the plate-shaped element 101 symmetrical to that in Fig. 15th drawn axis A-A are constructed. In this way can two second sections 104 of the plate-shaped Element 101 can be folded simultaneously while a Conveyor belt 111 is no longer required.
  • the plate-shaped member 101 is so in the Continuous flow system 109 inserted that the first and second Printing device 105, 106 respectively at the first and second Section of the plate-shaped element 101 at the Zero edge arranged folding device 35 abut.
  • the Flow system 109 conveys the plate-shaped element 101 in the direction of passage.
  • the first and second glide Section 103, 104 along the in the direction of passage arranged one behind the other first and second Printing devices 105, 106 of the folding devices 35th
  • a second printing device 106 bends the second one Section 104 of the plate-shaped element 101 to the Folding edge 102 around.
  • a frictional force between the second printing device 106 and the second section 104 which is a second force component in the plane of the second Section 104 is generated in the direction of the folding edge 102 and the first portion 103 of the plate-shaped member 101 thereby pressed against the first printing device 105.
  • the second section 104 With each passing of the plate-shaped member 101 along a second printing device 106 of a folding device 35 the second section 104 will be at a certain angle folded, the height of the tilt and angle of the Rollers 106 'of the respective second printing device 106 depends. In this way, the plate-shaped member 101 in a continuous process by several consecutive arranged folding devices 35 folded until the desired Folding angle is reached.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackungseinheit für plattenförmige Werkstücke aus einem befüllten Unterkarton und einem separaten Oberkartonzuschnitt.
Stand der Technik
Zum Zwecke des Transports und/oder der Lagerung werden plattenförmige Werkstücke wie beispielsweise Möbelfronten, Korpusteile, Paneele, Isolier- bzw. Bauplatten oder dergleichen nach deren Herstellung in geeigneten Behältern wie insbesondere Kartonagen verpackt. Zum Bilden einer Verpackungseinheit für plattenförmige Werkstücke ist es bekannt, aus zwei separaten Kartonzuschnitten durch Falten und Verkleben jeweils einen Unterkarton zum Aufnehmen der Werkstücke und einen Oberkarton zum Abdecken bzw. Verschließen des Unterkartons vorzufertigen. Anschließend wird der Unterkarton mit den zu verpackenden Werkstücken beladen und der vorgefertigte Oberkarton auf die Ladeöffnung des Unterkartons aufgesetzt. Dabei tritt das Problem auf, dass der Oberkarton nur sehr schwierig auf den Unterkarton aufsetzbar ist, da beispielsweise der Oberkarton beim Aufsetzen verkanten kann, die Abmessungen von Ober- und Unterkarton nicht angemessen aufeinander abgestimmt sein können oder einer der Kartons bei der Herstellung Formänderungen erfährt, die das Aufsetzen des Oberkartons behindern können. Diese Nachteile des Standes der Technik sind besonders ausgeprägt, wenn das Aufsetzen des Oberkartons auf den Unterkarton - wie heutzutage üblich - maschinell erfolgt. Insgesamt ergeben sich aus diesen Problemen immer wieder Störungen beim Verfahrensablauf zum Verpacken der Werkstücke.
Darüber hinaus gestaltet sich bei dieser Verfahrensweise des Standes der Technik auch das Verbinden des Unter- und Oberkartons schwierig. Ein Umspannen der Verpackungseinheit erfordert einen zusätzlichen Verfahrensschritt. Ein Verkleben des Unterkartons mit dem Oberkarton im Bereich der aneinander anliegenden Kartonbereiche führt zu weiteren Problemen, da der vor dem Aufsetzen üblicherweise auf den Unterkarton aufgebrachte Klebstoff beim Aufsetzen verwischt wird, so dass er über den Bereich des Anliegens hinaus an die Außenseite der Verpackungseinheit gelangt, was unerwünscht ist. Auch wird durch den Klebstoff im Bereich des Anliegens zwischen Ober- und Unterkarton das Aufsetzen des Oberkartons weiter erschwert, da das Spiel zwischen Ober- und Unterkarton nur gering ist.
Neben dem beschriebenen Verfahren ist der Anmelderin noch ein weiteres Verfahren zum Bilden einer Verpackungseinheit bekannt. Bei diesem Verfahren kommt ein einstückiger Zuschnitt zum Einsatz, aus welchem Unter- und Oberkarton integral gebildet werden. Dabei wird aus einem ersten Abschnitt des Zuschnitts zunächst durch Falten und Verkleben ein Unterkarton hergestellt, der an einer Kante seiner Ladeöffnung noch einen zweiten Abschnitt ungefalteten Zuschnitts besitzt. Nach dem Beladen dieses Kartons mit Werkstücken wird in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem zweiten Abschnitt, der mit den befüllten Unterkarton verbunden ist, durch Falten und Verkleben ein Oberkarton gebildet, der den Unterkarton abschließt. Diese Verfahrensweise besitzt jedoch eine Reihe von Nachteilen. So ist der einstückige Zuschnitt für Ober- und Unterkarton schwieriger herzustellen und zu handhaben als separate Zuschnitte. Auch ist der von dem gefalteten Unterkarton seitlich abstehende zweite Abschnitt beim Befüllen und Fördern des Unterkartons oft hinderlich und erfordert, ebenso wie das Schwenken des zweiten Abschnitts beim Bilden des Oberkartons, zusätzlichen Raum. Diese Umstände sind wiederum bei maschineller Verarbeitung besonders nachteilig. Darüber hinaus bestehen bei diesem Verfahren Ober- und Unterkarton stets aus demselben Material, während es insbesondere aus optischen Gründen häufig gewünscht ist, den Oberkarton aus einem anderen, insbesondere höherwertigeren oder optisch ansprechenderen und ggf. bedruckbaren Material auszuführen.
Ferner offenbaren die US-A-6 048 421 und die EP-A-0 460 495 ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 3.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit, insbesondere für plattenförmige Werkstücke, bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und das Bilden der Verpackungseinheit vereinfacht. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach Anspruch 3 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Bilden des Oberkartons und das Verbinden desselben mit dem Unterkarton verfahrenstechnisch zu integrieren, um dadurch den Gesamtablauf des Verfahrens zu verbessern und zu vereinfachen.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Verfahrensablauf deutlich vereinfacht wird. Da der Oberkarton als Kartonzuschnitt auf den Unterkarton ausgerichtet aufgelegt wird, werden die oben beschriebenen Probleme beim Aufsetzen eines fertigen Oberkartons beseitigt, da kein Verkanten oder Verklemmen des Ober- und Unterkartons auftreten kann. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auch für maschinelle Durchführung. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß integral mit dem Bilden des Oberkartons ein Verbinden desselben mit dem Unterkarton stattfinden. Hierdurch kann ein zusätzlicher Verfahrensschritt eingespart werden und Probleme beim Verkleben von Ober- und Unterkarton werden vermieden. Weiterhin tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Störung der vorgelagerten Verfahrensschritte wie beispielsweise durch abstehende Kartonanschnitte auf, da der Kartonzuschnitt des Oberkartons separat ausgebildet ist und erst im letzten Verfahrensabschnitt in das Verfahren eingeführt wird. Schließlich bietet das erfindungsgemäße Verfahren große Gestaltungsfreiheit hinsichtlich der Ausführung des Oberkartons, beispielsweise der verwendeten Materialien oder verschiedener optischer Effekte, da der Oberkarton aus einem separaten Zuschnitt gebildet wird. So kann beispielsweise der Unterkarton aus einem einfachen Material und der Oberkarton aus einem ggf. bedruckbaren höherwertigeren Material hergestellt sein.
Gemäß einer Weiterbildung vorliegenden Erfindung wird der Unterkarton zum Verbinden mit dem Oberkarton bereichsweise mit Klebstoff, insbesondere mit HotMelt versehen. Hierdurch wird sichergestellt, dass gleichzeitig mit dem Bilden, d.h. mit dem Falten des Oberkartons eine Verbindung des Oberkartons mit dem Unterkarton hergestellt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen, das Bilden des Oberkartons und das Verbinden mit dem Unterkarton zumindest teilweise im Durchlaufverfahren, da auf diese Weise ein kontinuierlicher und zügiger Verfahrensablauf ermöglicht wird. Dabei ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Bilden des Oberkartons und das Verbinden mit dem Unterkarton im Durchlaufverfahren mittels Rollen erfolgt, die zum Anlegen von Laschen des Oberkartonzuschnitts an diesen anliegen. Mit Hilfe dieses Verfahrens ergibt sich ein besonders ungestörter und kontinuierlicher Verfahrensablauf, bei dem auf störende Gegendruckelemente im Bereich der Faltkanten verzichtet werden kann, so dass sich auch eine vereinfachte Konstruktion und Steuerung der Faltvorrichtung ergibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft mit der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach Anspruch 3 durchführen. Diese Vorrichtung ist derart ausgeführt, dass sie eine Durchführung des Verfahrens im Durchlaufbetrieb ermöglicht. Insbesondere ermöglichen die erfindungsgemäßen Vorrichtungsmerkmale die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens indem zumindest eine Falteinrichtung einen Rollensatz mit in Förderrichtung des Unterkartons hintereinander angeordneten Rollen aufweist, die zum Anlegen von Laschen des Oberkartonzuschnitts an diesem anliegen. Hierdurch wird ermöglicht, dass mit dem Durchlaufen des Unter- und Oberkartons gleichzeitig ein Bilden und Verbinden des Oberkartons erzielt wird.
Darüber hinaus ist es gemäß Anspruch 4 bevorzugt, dass die Achsen der Rollen beim Anlegen der Laschen im Wesentlichen parallel zur Ebene der anzulegenden Laschen verlaufen und gegenüber einer beim Anlegen gebildeten Faltkante keinen rechten Winkel bilden, d.h. die Rollen sind gegenüber der Durchlaufrichtung schräg gestellt. Durch die Schrägstellung der Rollen entsteht zwischen den Rollen und den anzulegenden Laschen eine Reibungskraft, die es erfindungsgemäß ermöglicht, auf Gegendruckelemente im Bereich der Faltkante zu verzichten, wie dies in der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 101 49 053.4 ausführlich beschrieben ist. Um die Ausrichtung der Rollen an die Randbedingungen des Faltvorganges, beispielsweise die Geometrie des Oberkartonzuschnitts anpassen zu können, sind die Rollen bevorzugt um die Faltkante schwenkbar und/oder um eine Achse senkrecht zur Ebene der anzulegenden Laschen drehbar. Hierdurch wird eine erhöhte Flexibilität der Falteinrichtung erreicht.
Selbstverständlich können die Falteinrichtungen auch herkömmliche Rollensätze, Schwenkarme, Schwenkklappen, Führungsflächen oder Umlenkschuhe aufweisen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen die vorliegende Erfindung näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 bis Fig. 6
Verfahrensschritte zum Bilden eines Unterkartons;
Fig. 7 bis Fig. 12
ein Verfahren zum Bilden eines Oberkartons auf einem befüllten Unterkarton und zum Verbinden des Oberkartons mit dem Unterkarton gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13
schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14a
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Faltvorrichtung mit einem plattenförmigen Element vor Beginn des Faltvorganges;
Fig. 14b
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Faltvorrichtung mit einem plattenförmigen Element während des Faltvorganges;
Fig. 14c
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Faltvorrichtung mit einem plattenförmigen Element nach Abschluss des Faltvorganges;
Fig. 15 Fig. 16
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Faltvorrichtung als Teil einer Durchlaufanlage zur Beförderung und Steuerung des plattenförmigen Elementes während des Faltvorganges; eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Faltvorrichtung als Teil einer Durchlaufanlage zur Beförderung und Steuerung des plattenförmigen Elementes während des Faltvorganges.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 6 wird zunächst ein Verfahren zum Bilden eines Unterkartons beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Stapel 11' Unterkartonzuschnitte 11, die jeweils Längsseitenlaschen 12, Ecklaschen 13, Schmalseitenlaschen 14, Längsseitenfaltkanten 15 und Schmalseitenfaltkanten 16 aufweisen. Zur Bildung eines Unterkartons wird ein Unterkartonzuschnitt 11 aus dem Stapel 11' entnommen (Fig. 2) und die Schmalseitenlaschen 14 werden mit jeweils zwei Klebepunkten 17 versehen (Fig. 3). Anschließend werden die Ecklaschen 13 um 90° um die Schmalseitenfaltkante 16 gefaltet (Fig. 4), und die Längsseitenlaschen 12 werden um 90° um die Längsseitenfaltkanten 15 gefaltet, bis die Ecklaschen 13 an der Grundfläche des Unterkartonzuschnitts 11 anliegen (Fig. 5). Die Faltrichtungen der einzelnen Laschen sind in den Figuren durch Pfeile dargestellt. Abschließend werden die Schmalseitenlaschen 14 um die Schmalseitenfaltkanten 16 um 90° gefaltet, bis sie an den Klebepunkten 17 der Ecklaschen 13 anliegen (Fig. 6), wodurch ein Unterkarton 10 gebildet ist. Dieser Unterkarton 10 kann nun auf beliebige Weise mit plattenförmigen Werkstücken 3 befüllt werden, beispielsweise maschinell im Durchlaufverfahren.
Die Figuren 7 bis 12 veranschaulichen ein Verfahren zum Bilden eines Oberkartons 20 auf dem zuvor hergestellten und befüllten Unterkarton 10 und zum Verbinden derselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 7 zeigt einen Stapel 21' von Oberkartonzuschnitten 21, die jeweils eine Längsseitenlasche 22, eine Ecklasche 23, eine Schmalseitenlasche 24, eine Längsseitenfaltkante 25 und eine Schmalseitenfaltkante 26 aufweisen.
In einem ersten Verfahrensschritt wird der mit plattenförmigen Werkstücken 3 befüllter Unterkarton 10 im Bereich seiner Schmalseitenlaschen 14 mit Klebstoffstreifen 27 versehen (Fig. 8), wobei bevorzugt ein Klebstoff vom Typ HotMelt verwendet wird. Anschließend wird ein Oberkartonzuschnitt 21 aus dem Stapel 21' entnommen und ausgerichtet auf den mit plattenförmigen Werkstücken 3 befüllten Unterkarton 10 aufgelegt. Ausgerichtet bedeutet dabei, dass die Faltkanten 25, 26 des Oberkartonzuschnitts 21 im Wesentlichen mit den Kanten der Ladeöffnung des Unterkartons 10 fluchten. Wie in Fig. 9 zu sehen ist, werden im nächsten Verfahrensschritt die Schmalseitenlaschen 24 zusammen mit den Ecklaschen 23 des Oberkartonzuschnitts 21 um die Faltkante 26 herum gefaltet, bis die Schmalseitenlaschen 24 des Oberkartonzuschnitts 21 an den Schmalseitenlaschen 14 des Unterkartons 10 anliegen und durch die Klebstoffstreifen 27 eine Verbindung zwischen Oberkartonzuschnitt und Unterkarton erzielt wird. Die Richtungen der Faltvorgänge sind in den Zeichnungen erneut durch Pfeile dargestellt.
Daraufhin werden die Ecklaschen 23 des Oberkartonzuschnitts 21 um die Eckfaltkante 29 gefaltet, bis diese an den Längsseitenlaschen 12 des Unterkartons 10 anliegen (Fig. 10). Die Ecklaschen 23 werden in dieser Position gehalten, während die Längsseitenlasche 12 und die Außenseite der Ecklaschen 23 mit einem Klebstoffstreifen 28 versehen werden (Fig. 11). In einem letzten Verfahrensschritt werden schließlich die Längsseitenlaschen 22 des Oberkartonzuschnitts 21 um die Faltkanten 25 gefaltet, bis sie an den Längsseitenlaschen 12 des Unterkartons 10 bzw. der Ecklasche 22 des Oberkartonzuschnitts 21 anliegen und durch den Klebstoffstreifen 28 mit diesem verbunden sind (Fig. 11), so dass schließlich die in Fig. 12 dargestellte Verpackungseinheit 1 mit dem fertiggestellten und verbundenen Oberkarton 20 erhalten wird.
Fig. 13 zeigt schematisch eine Vorrichtung 30 zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 30 besitzt eine Falteinrichtung 31 zur Herstellung eines Unterkartons 10 entsprechend dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Verfahren, eine Befüllstrecke 32 zum Befüllen eines Unterkartons 10 mit plattenförmigen Werkstücken 3, Förderbänder 33 zum Fördern des Unterkartons durch die Vorrichtung 30, eine nicht dargestellte Vakuumsaugtraverse zum ausgerichteten Auflegen eines Oberkartonzuschnitts 21 auf den Unterkarton 10, Klebstoffdüsen 34 zum Versehen des Unterkartons und des Oberkartons mit Klebstoff und eine Falteinrichtung 35 zum Bilden des Oberkartons auf dem befüllten Unterkarton und zum Verbinden des Oberkartons mit dem Unterkarton. Eine bevorzugte Ausführungsform der Falteinrichtung 35 wird weiter unten noch ausführlicher beschrieben.
Nachfolgend wird der Betrieb der Vorrichtung 30 zum Herstellen einer Verpackungseinheit 1 für plattenförmige Werkstücke 3 unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben. Zunächst wird aus dem Stapel 11' ein Unterkartonzuschnitt 11 entnommen und in die Falteinrichtung 31 eingegeben, wo entsprechend dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Verfahren ein Unterkarton 10 gebildet wird. Dieser Unterkarton 10 wird mit Hilfe von Förderbändern 33 zu der Befüllstrecke 32 gefördert, wo plattenförmige Werkstücke 3 in den Unterkarton 10 eingelegt werden. Der befüllte Unterkarton 10 wird danach mittels weiterer Förderbänder 33 zu Klebstoffdüsen 34 gefördert und dort wie in Fig. 8 dargestellt mit Klebstoff versehen. Anschließend wird, wie ebenfalls in Fig. 8 dargestellt, ein Oberkartonzuschnitt 21 mittels einer nicht dargestellten Vakuumsaugtraverse aus dem Stapel 21' entnommen und ausgerichtet auf den Unterkarton 10 aufgelegt. Daraufhin werden die Schmalseiten- und Ecklaschen 23, 24 des Oberkartonzuschnitts 21 durch einen nicht dargestellten, von oben kommenden Schieber an den Unterkarton 10 angelegt (Fig. 9 und 10).
Im nächsten Verfahrensschritt werden Unterkarton und Oberkartonzuschnitt in die Falteinrichtung 35 eingefördert, wobei gleichzeitig im Durchlaufverfahren Klebstoffstreifen 28 längsseits aufgebracht werden, wie in Fig. 11 dargestellt. Schließlich wird in der Falteinrichtung 35 die Verpackungseinheit durch Falten und Anlegen der Längsseitenlaschen 22 des Oberkartonzuschnitts 21 fertiggestellt.
In den Fig. 14 und 15 ist eine erfindungsgemäße Falteinrichtung 35 zum Falten eines plattenförmigen Elementes 101 schematisch dargestellt. Bei dem plattenförmigen Element 101 kann es sich beispielsweise um eine Kartonage handeln. Das plattenförmige Element 101 besitzt einen ersten Abschnitt 103, einen zweiten Abschnitt 104 sowie eine Faltkante 102, die zwischen dem ersten Abschnitt 103 und dem zweiten Abschnitt 104 des plattenförmigen Elementes 101 liegt. Die Faltkante 102 weist eine Querschnittsverjüngung auf, um die Lage der Faltkante 102 vorzudefinieren und das Falten des plattenförmigen Elementes 101 entlang der Faltkante 102 zu erleichtern.
Die Falteinrichtung 35 besitzt in Fig. 14 eine erste Druckvorrichtung 105, die an dem ersten Abschnitt 103 des plattenförmigen Elementes 101 anliegt, und eine zweite Druckvorrichtung 106, die an dem zweiten Abschnitt 104 des plattenförmigen Elementes 101 anliegt. Die erste und zweite Druckvorrichtung 105, 106 sind gemeinsam an einer Haltevorrichtung 108 angebracht, die während des Faltens eine stationäre Position einnimmt. Beide Druckvorrichtungen besitzen Rollen 105', 106', die mit ihren Laufflächen 109 an dem ersten bzw. zweiten Abschnitt 103, 104 des plattenförmigen Elementes 101 anliegen. Die Laufflächen 109 der Rollen weisen einen hohen Reibungsbeiwert auf, indem sie beispielsweise aus Gummi bestehen.
Die Rollen 106' der zweiten Druckvorrichtung 106 sind um die Faltkante 102 schwenkbar und um eine Achse senkrecht zum zweiten Abschnitt 104 drehbar. Die Achsen der Rollen 106' sind in der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform derart ausgerichtet, dass sie beim Falten im wesentlichen parallel zum zweiten Abschnitt 104 verlaufen und gegenüber der Faltkante 102 keinen rechten Winkel einnehmen.
Wie die Fig. 15 und 16 zeigen, ist die Faltvorrichtung 35 über die Haltevorrichtung 108 an einer Durchlaufanlage 109 zur Beförderung und Steuerung des plattenförmigen Elementes 101 während des Faltvorganges angebracht. Entlang der Durchlaufanlage 109 sind mehrere Falteinrichtungen 35 in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet. Dabei weisen die Achsen der Rollen 106' der verschiedenen Falteinrichtungen 35 unterschiedlichen Schwenkwinkel um die Faltkante 102 sowie unterschiedliche Neigungswinkel gegenüber der Faltkante 102 auf.
Zur bessern Führung des plattenförmigen Elementes 101 weist die Durchlaufanlage 109 in Fig. 15 ein seitliches Transportband 111 auf, welches an dem plattenförmigen Element 101 auf der dem zweiten Abschnitt 104 gegenüberliegenden Seite anliegt. Auch ist es möglich, dass die Durchlaufanlage 109 einschließlich der Falteinrichtung 35 und dem plattenförmigen Element 101 symmetrisch zu der in Fig. 15 eingezeichneten Achse A-A aufgebaut sind. Auf diese Weise können zwei zweite Abschnitte 104 des plattenförmiges Elementes 101 gleichzeitig gefaltet werden, während ein Transportband 111 nicht mehr erforderlich ist.
Im Folgenden wird ein Durchlaufverfahren zum Falten des plattenförmigen Elementes 101 entlang der Faltkante 102 mit Hilfe der Falteinrichtung 35 näher erläutert. Dabei verläuft die Durchlaufrichtung in den Fig. 14a bis 14c und 15 aus der Zeichenebene heraus.
Das plattenförmigen Element 101 wird derart in die Durchlaufanlage 109 eingelegt, dass die erste und zweite Druckvorrichtung 105, 106 jeweils an dem ersten bzw. zweiten Abschnitt des plattenförmigen Elementes 101 der an der Nullkante angeordneten Falteinrichtung 35 anliegen. Die Durchlaufanlage 109 befördert das plattenförmige Element 101 in Durchlaufrichtung. Dabei gleiten der erste und zweite Abschnitt 103, 104 entlang den in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten ersten und zweiten Druckvorrichtungen 105, 106 der Falteinrichtungen 35.
Während des Durchlaufens des plattenförmigen Elementes 101 biegt jeweils eine zweite Druckvorrichtung 106 den zweiten Abschnitt 104 des plattenförmigen Elementes 101 um die Faltkante 102 herum. Gleichzeitig entsteht aufgrund der Schrägstellung der Rollen 106' eine Reibungskraft zwischen der zweiten Druckvorrichtung 106 und dem zweiten Abschnitt 104, die eine zweite Kraftkomponente in der Ebene des zweiten Abschnitts 104 in Richtung der Faltkante 102 erzeugt und den ersten Abschnitt 103 des plattenförmigen Elementes 101 dadurch an die erste Druckvorrichtung 105 anpresst.
Bei jedem Passieren des plattenförmigen Element 101 entlang einer zweiten Druckvorrichtung 106 einer Falteinrichtung 35 wird der zweite Abschnitt 104 um einen gewissen Winkel gefaltet, dessen Höhe von dem Schwenk- und Neigungswinkel der Rollen 106' der jeweiligen zweiten Druckvorrichtung 106 abhängt. Auf diese Weise wird das plattenförmige Element 101 im Durchlaufverfahren durch mehrere hintereinander angeordnete Falteinrichtungen 35 gefaltet, bis der gewünschte Faltwinkel erreicht ist.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit (1), bei dem ein Unterkarton (10) hergestellt, dieser Unterkarton mit plattenförmigen Werkstücken (3) befüllt und mit einem aus einem Kartonzuschnitt (21) hergestellten Oberkarton (20) verschlossen wird, wobei auf dem fertiggestellten und befüllten Unterkarton (10) ein separater Kartonzuschnitt (21) ausgerichtet aufgelegt und aus diesem der Oberkarton (20) auf dem befüllten Unterkarton (10) gebildet und mit diesem verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden des Oberkartons (20) und das Verbinden mit dem Unterkarton (10) zumindest teilweise im Durchlaufverfahren erfolgt, und dass das Bilden des Oberkartons (20) und das Verbinden mit dem Unterkarton (10) im Durchlaufverfahren mittels Rollen erfolgt, die zum Anlegen von Laschen (22) des Oberkartonzuschnitts (21) an diesen anliegen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterkarton (10) zum Verbindern mit dem Oberkarton (20) bereichsweise mit Klebstoff, insbesondere mit HotMelt versehen wird.
  3. Vorrichtung (30) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2, umfassend:
    eine Fördereinrichtung (33) zum Fördern eines befüllten Unterkartons (10);
    mindestens eine Klebeeinrichtung (34) zum bereichsweisen Versehen des Unterkartons (10) mit Klebstoff;
    eine Zufuhreinrichtung zum ausgerichteten Auflegen eines Oberkartonzuschnitts auf den Unterkarton; und
    Falteinrichtungen (35) zum Anlegen von Laschen des Oberkartonzuschnitts an den Unterkarton,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Falteinrichtung (35) einen Rollensatz mit in Förderrichtung des Unterkartons (10) hintereinander angeordneten Rollen aufweist, die zum Anlegen von Laschen (22) des Oberkartonzuschnitts (21) an diesen anliegen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Rollen beim Anlegen der Laschen (22) im wesentlichen parallel zur Ebene der anzulegenden Laschen verlaufen und gegenüber einer beim Anlegen gebildeten Faltkante (25) einen vom rechten Winkel abweichenden Winkel einnehmen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen um die Faltkante (25) schwenkbar und/oder um eine Achse senkrecht zur Ebene der anzulegenden Laschen (22) drehbar sind.
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