EP1400453B1 - Vorrichtung für die Entnahme von Zuschnitten aus einem Magazin und deren Formung zu einem Karton - Google Patents

Vorrichtung für die Entnahme von Zuschnitten aus einem Magazin und deren Formung zu einem Karton Download PDF

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EP1400453B1
EP1400453B1 EP03014774A EP03014774A EP1400453B1 EP 1400453 B1 EP1400453 B1 EP 1400453B1 EP 03014774 A EP03014774 A EP 03014774A EP 03014774 A EP03014774 A EP 03014774A EP 1400453 B1 EP1400453 B1 EP 1400453B1
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lever arm
swivel axis
magazine
transport
blank
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Reinhold Ruf
Jochen Stöhr
Achim GÖTZ
Klaus-Ulrich Köllner
Helmut Pless
Edgar Wieland
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Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
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Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
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    • B31B50/74—Auxiliary operations
    • B31B50/76—Opening and distending flattened articles
    • B31B50/78—Mechanically

Definitions

  • the invention relates to a device for the removal of blanks from a magazine, the shaping of each a carton and transfer of the upwardly open carton in a transport system, wherein a first lever arm is provided with a substantially perpendicular to the conveying direction of the first pivot axis, to the by far a second, parallel pivot axis for a second lever arm is arranged, which carries a gripping head.
  • the devices are therefore designed in terms of Hätempos so that the maximum possible Faltschachtel soup can be processed, which, however, the speed of work and thus the processing capacity is unnecessarily limited for smaller Faltschachtelieren.
  • the GB-A-1 464 100 shows a device of the type mentioned, in which a first lever arm is arranged on a machine frame via a first pivot axis, at its free end on the second pivot axis a two-armed lever with the gripping head on the one lever arm , wearing.
  • the other lever arm is connected to a connecting rod, which is connected to a connecting arm with the first pivot axis of the machine frame.
  • the connecting rod is adjusted by a motor by means of a camshaft and thus generates the rotation of the first lever arm and the two-armed lever for the removal of the blanks from the magazine via a mechanical positive coupling. Because of the forced coupling no simple format adaptation is possible and the gripper head can only go through a fixed trajectory.
  • the invention has the object of providing a device of the type mentioned in such a way that the format change is simplified with the ability to process boxes below the maximum carton size with increased performance.
  • This device has the advantage that the distances can be tailored to the blank size after the removal of the flat blanks from the magazine to the clipboard exactly, with two paths are to be considered, namely for a transport of the blank in the horizontal direction and the transport in the vertical direction, which depends on the height of the molded cardboard, so far as this extends from the transport system with its top edge including side flap upwards, as this is crucial for the positioning of the die.
  • the first lever arm can perform a larger angle of rotation, whereby the hinge point between the first lever arm and the second lever arm moves further down, so the blank smaller format continues to move to the die and thereby lowered at the same time.
  • the second lever arm in turn serves to allow a defined transfer of the blank to the clipboard, in which the transport unit must transport the blank only a short distance.
  • the carton formed from the blank already has the height required in relation to the transport system to be transported away.
  • An embodiment preferred in the context of the invention is characterized in that the first pivot axis and the second pivot axis each have a drive unit is assigned, are provided for the appropriate servo drives.
  • first pivot axis and the second pivot axis are oriented horizontally, it is possible in a simple manner to remove the flat blanks from the magazine and then store them horizontally oriented on the clipboard.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the magazine shaft and the first lever arm are translationally adjustable in the conveying direction, resulting in the advantages that a further parameter is available, depending on the size of the blank to be covered by this route to optimize.
  • a further increase in the operating speed of the device results when the punch is linearly adjustable in height by a punch drive and when the initial height of the punch is freely adjustable, since it is exploited so that with smaller cardboard formats also the punch stroke can be kept smaller, the then go through the stamp in less time.
  • the shaping of the blank to the carton is then particularly simple and therefore preferably characterized in that the pushed by the transport unit on the die, flat blank for forming by means of the punch through the die is pressed directly into a conveyor cell of the transport system, so that after the Forms of the carton is another means for transferring into the transport system is unnecessary. During transport of the blank from the clipboard to the die, the blank is glued.
  • the die is to be opened in the conveying direction, so can release the way in the conveying direction, then again the stroke for the stamp can be reduced because the for later filling of the carton forcibly still open side tab must not be pressed with the same through the die, because the side flap after opening the die this can happen during removal of the carton with the transport system, which then followed by closing the die for the subsequent carton.
  • the conveyor cells of the transport system are formed by at least one sliding and a preceding driver, which are adjustable against each other.
  • the device 1 shown in the drawing serves to remove from the arranged in a magazine 2, flat blanks 3 the foremost by means of a gripping head 4 and to pass it to a forming station 5, in which the blank 3 is formed such that it is open at the top with also pointing upwards
  • the device 1 has a first lever arm 7, which has a horizontal and perpendicular to the conveying direction oriented first pivot axis 8, to the distance to the first lever arm 7, a second, parallel pivot axis 9 is arranged for a second lever arm 10, which carries the gripping head 4, which usually has suckers with which the blank 3 can be sucked and secured.
  • a height-adjustable clipboard 11 is arranged, which has a formed by a linear slide transport unit, with the still flat blank 3 in the forming station 5 to a die 12 and one with the die 12th cooperating punch 13 can be transferred.
  • the die 12 is arranged above the transport system not shown in the drawing for a better overview, so that during the transfer takes place directly into the transport system.
  • the punch 13 in the forming station 5 is linearly adjustable in height by a punch drive, wherein the initial height of the punch 13 is freely adjustable.
  • the blank 3 which is in the front of the magazine 2 is gripped by the gripping head 4, followed by a rotation of the first lever arm 7 about the first pivot axis 8, wherein the angle of rotation of the first lever arm 7 depends on the blank size, so that only a small angle of rotation is required for large blank formats to place the blank 3 on the clipboard 11, for which purpose the second lever arm 10 is suitably positioned (FIGS. 1-4).
  • the first lever arm 7 performs a greater rotational movement, whereby the hinge point of the second lever arm 10 on the first lever arm 7, so the second pivot axis 9 further in the direction of the forming station. 5 moves and thereby sinks more.
  • the transport unit in the clipboard 11 has to transport the still flat blank 3 only a shorter distance and the punch 13 for forming the blank 3 in the forming station 5 only has to perform a short stroke, thereby resulting in time savings compared to larger blank formats.
  • a time saving results further characterized in that the pushed by the transport unit to the die 12, flat blanks 3 for molding by means of the punch 13 by the die 12 can be pressed directly into a conveyor cell of the transport system through which the carton also out of the die 12 out can be transported, which can be opened so that the stroke of the punch 13 does not have to include the vertical extent of the side flap 6 with.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Entnahme von Zuschnitten aus einem Magazin, deren Formung zu jeweils einem Karton und Übergabe des nach oben geöffneten Kartons in ein Transportsystem, wobei ein erster Hebelarm vorgesehen ist mit einer im wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung orientierten ersten Schwenkachse, zu der mit Abstand eine zweite, parallele Schwenkachse für einen zweiten Hebelarm angeordnet ist, der einen Greifkopf trägt.
  • Vorrichtungen für die Entnahme von flachen Zuschnitten und deren Übergabe an ein Transportsystem sind seit langem bekannt, wobei diese bekannten Vorrichtungen dazu geeignet sind, Faltschachteln so aufzurichten, daß diese seitlich geöffnet sind und durch seitliches Einschieben der Produkte gefüllt werden können. Sofern es gewünscht ist, oder aufgrund der Art der Produkte die Notwendigkeit besteht, die Faltschachteln von oben zu befüllen, sind die bekannten Vorrichtungen nicht einsetzbar und nicht einfach modifizierbar, wobei sich bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art die Probleme bei Formatwechseln verschärfen, da nach oben geöffnete Faltschachteln in der Regel quaderförmig gestaltet sind mit einer größeren Höhen- als Breitenerstreckung, so daß bei Formatwechseln besonders große Längenänderungen erforderlich sind. Die Vorrichtungen sind daher hinsichtlich des Arbeitstempos so ausgelegt, daß die maximal mögliche Faltschachtelgröße verarbeitet werden kann, wodurch aber bei kleineren Faltschachtelgrößen das Arbeitstempo und damit die Verarbeitungskapazität unnötig limitiert ist. Die GB-A-1 464 100 zeigt eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der an einem Maschinenrahmen über eine erste Schwenkachse ein erster Hebelarm angeordnet ist, der an seinem freien Ende über die zweite Schwenkachse einen zweiarmigen Hebel mit dem Greifkopf an dem einen Hebelarm, trägt. Der andere Hebelarm ist an einer Verbindungsstange angeschlossen, die mit einem Verbindungsarm mit der ersten Schwenkachse dem Maschinenrahmen verbunden ist. Die Verbindungsstange wird motorisch mittels einer Nockenwelle verstellt und erzeugt so über eine mechanische Zwangskopplung die Drehung des ersten Hebelarms und des zweiarmigen Hebels für die Entnahme der Zuschnitte aus dem Magazin. Wegen der Zwangskopplung ist keine einfache Formatanpassung möglich und der Greifkopf kann nur eine fest vorgegebene Trajektorie durchlaufen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Formatwechsel vereinfacht wird mit der Möglichkeit, Kartons unterhalb der maximalen Kartongröße mit gesteigerter Leistung zu verarbeiten.
  • Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf der dem Magazinschacht bezüglich der ersten Schwenkachse in Transportrichtung gegenüberliegenden Seite eine gegenüber dem Transportsystem höhenverstellbare Zwischenablage angeordnet ist mit einer Transporteinheit für die Überführung des Zuschnitts auf einen zum Zwecke der Formung mit einem Stempel zusammenwirkenden Matrize oberhalb des Transportsystems.
  • Mit dieser Vorrichtung ist der Vorteil verbunden, daß die Wegstrecken nach der Entnahme der flachen Zuschnitte aus dem Magazin bis zu der Zwischenablage genau auf die Zuschnittgröße abgestimmt werden können, wobei zwei Wegstrecken zu betrachten sind, nämlich zum einen der Transport des Zuschnitts in horizontaler Richtung und der Transport in vertikaler Richtung, der von der Höhe des geformten Kartons abhängt, wie weit dieser sich also von dem Transportsystem mit seiner Oberkante einschließlich Seitenlasche nach oben erstreckt, da dies für die Positionierung der Matrize ausschlaggebend ist. Mit der Erfindung ist es möglich, bei großen Zuschnittformaten den ersten Hebelarm um einen relativ kleinen Drehwinkel zu verschwenken, wobei der zweite Hebelarm dazu genutzt wird, den Zuschnitt gezielt an die Zwischenablage zu übergeben, in der die Transporteinheit den weiteren Transport übernimmt. Bei kleineren Zuschnittformaten kann der erste Hebelarm einen größeren Drehwinkel ausführen, wodurch sich der Gelenkpunkt zwischen dem ersten Hebelarm und dem zweiten Hebelarm weiter nach unten bewegt, also der Zuschnitt kleineren Formates weiter auf die Matrize zu bewegt und dabei zugleich abgesenkt wird. Der zweite Hebelarm dient wiederum dazu, eine definierte Übergabe des Zuschnitts auf die Zwischenablage zu ermöglichen, in der die Transporteinheit den Zuschnitt nur noch eine kurze Wegstrecke transportieren muß. In der Matrize hat der aus dem Zuschnitt geformte Karton in Bezug zu dem Transportsystem bereits die Höhenlage, die dieser benötigt, um abtransportiert zu werden.
  • Eine im Rahmen der Erfindung bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Schwenkachse und der zweiten Schwenkachse jeweils eine Antriebseinheit zugeordnet ist, für die zweckmäßigerweise Servoantriebe vorgesehen sind.
  • Wenn die erste Schwenkachse und die zweite Schwenkachse horizontal orientiert sind, ist es in einfacher Weise möglich, die flachen Zuschnitte aus dem Magazin zu entnehmen und diese dann auch horizontal orientiert auf die Zwischenablage abzulegen.
  • Dadurch ergibt sich dann auch die Möglichkeit, daß die Transporteinheit der Zwischenablage durch einen Linearschieber gebildet ist, da der horizontal auf der Zwischenablage liegende Zuschnitt lediglich translatorisch zu der Matrize überführt werden muß, ohne diesen zusätzlich gegen Verkippen zu sichern.
  • Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Magazinschacht und der erste Hebelarm in Förderrichtung translatorisch verstellbar sind, wodurch sich die Vorteile ergeben, daß ein weiterer Parameter bereit steht, um in Abhängigkeit von der Größe des Zuschnitts die von diesem zurückzulegende Wegstrecke zu optimieren.
  • Eine weitere Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung ergibt sich, wenn der Stempel durch einen Stempelantrieb linear in der Höhe verstellbar ist und wenn die Anfangshöhe des Stempels frei einstellbar ist, da so ausgenutzt wird, daß bei kleineren Kartonformaten gleichfalls der Stempelhub kleiner gehalten sein kann, der dann in geringerer Zeit von dem Stempel zu durchlaufen ist.
  • Das Formen des Zuschnitts zum Karton erfolgt dann besonders einfach und daher in bevorzugter Weise dadurch, daß der durch die Transporteinheit auf die Matrize aufgeschobene, flache Zuschnitt zum Formen mittels des Stempels durch die Matrize pressbar ist unmittelbar in eine Förderzelle des Transportsystems, so daß nach dem Formen des Kartons eine weitere Einrichtung zum Überführen in das Transportsystem unnötig ist. Während des Transports des Zuschnitts von der Zwischenablage über die Matrize wird der Zuschnitt beleimt.
  • Wenn die Matrize in Förderrichtung zu öffnen ist, also den Weg in Förderrichtung freigeben kann, dann kann wiederum der Hub für den Stempel reduziert werden, da die für das spätere Füllen des Kartons zwangsweise noch geöffnete Seitenlasche nicht gleichfalls mit durch die Matrize gedrückt werden muß, weil die Seitenlasche nach dem Öffnen der Matrize diese beim Abtransport des Kartons mit dem Transportsystem passieren kann, woran sich dann das Schließen der Matrize für den nachfolgenden Karton anschließt.
  • Die Förderzellen des Transportsystems sind durch mindestens einen schiebenden und einen voranlaufenden Mitnehmer gebildet, die gegeneinander verstellbar sind.
  • Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kurz nach der Entnahme des im Magazin zu vorderst anstehenden Zuschnitts maximaler Größe,
    Fig. 2
    eine der Figur 1 entsprechende Darstellung zu einem späteren Zeitpunkt der Drehbewegung des ersten Hebelarmes,
    Fig. 3
    eine der Figur 1 entsprechende Darstellung zu einem gegenüber der Figur 2 nochmals späteren Zeitpunkt,
    Fig. 4
    eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Figur 1 zum Zeitpunkt der Übergabe des flachen Zuschnitts an die Zwischenablage,
    Fig. 5
    eine der Figur 1 entsprechende Darstellung bei einem Zuschnitt minimaler Größer,
    Fig. 6
    eine der Figur 5 entsprechende Darstellung zu einem späteren Zeitpunkt der Drehbewegung des ersten Hebelarmes,
    Fig. 7
    eine der Figur 5 entsprechende Darstellung zu einem gegenüber der Figur 6 nochmals späteren Zeitpunkt,
    Fig. 8
    eine der Figur 4 entsprechende Darstellung bei der Übergabe eines Zuschnitts minimaler Größe an die Zwischenablage,
    Fig. 9
    eine perspektivische Darstellung der Aufrichtstation mit der Matrize und dem Stempel.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 1 dient dazu, von den in einem Magazin 2 angeordneten, flachen Zuschnitten 3 den Vordersten mittels eines Greifkopfes 4 zu entnehmen und diesen an eine Formstation 5 zu übergeben, in der der Zuschnitt 3 derart geformt wird, daß dieser nach oben geöffnet ist mit gleichfalls nach oben weisender Seitenlasche 6. Dazu weist die Vorrichtung 1 einen ersten Hebelarm 7 auf, der eine horizontale und senkrecht zur Förderrichtung orientierte erste Schwenkachse 8 besitzt, zu der mit Abstand an dem ersten Hebelarm 7 eine zweite, parallele Schwenkachse 9 für einen zweiten Hebelarm 10 angeordnet ist, der den Greifkopf 4 trägt, der üblicherweise Sauger aufweist, mit denen der Zuschnitt 3 angesaugt und gesichert werden kann. Auf der dem Magazinschacht 2 bezüglich der ersten Schwenkachse 8 gegenüberliegenden Seite ist eine höhenverstellbare Zwischenablage 11 angeordnet, die eine durch einen Linearschieber gebildete Transporteinheit aufweist, mit der der immer noch flache Zuschnitt 3 in die Formstation 5 zu einer Matrize 12 und einem mit der Matrize 12 zusammenwirkenden Stempel 13 überführt werden kann. Die Matrize 12 ist oberhalb des in der Zeichnung zur besseren Übersicht nicht dargestellten Transportsystems angeordnet, so daß während des Formens unmittelbar auch eine Übergabe in das Transportsystem erfolgt.
  • Der Stempel 13 in der Formstation 5 ist durch einen Stempelantrieb linear in der Höhe verstellbar, wobei die Anfangshöhe des Stempels 13 frei einstellbar ist.
  • Im Betrieb der Vorrichtung wird der zu vorderst in dem Magazin 2 anstehende Zuschnitt 3 durch den Greifkopf 4 ergriffen, woran sich eine Verdrehung des ersten Hebelarms 7 um die erste Schwenkachse 8 anschließt, wobei der Drehwinkel des ersten Hebelarms 7 von der Zuschnittgröße abhängt, so daß bei großen Zuschnittformaten nur ein kleiner Drehwinkel erforderlich ist, um den Zuschnitt 3 auf der Zwischenablage 11 abzulegen, wozu der zweite Hebelarm 10 geeignet positioniert wird (Fig. 1-4).
  • Bei kleinen Zuschnittformaten, wie dies in den Figuren 5 bis 8 dargestellt ist, führt der erste Hebelarm 7 eine größere Drehbewegung durch, wodurch sich der Gelenkpunkt des zweiten Hebelarms 10 an dem ersten Hebelarm 7, also die zweite Schwenkachse 9 weiter in Richtung der Formstation 5 bewegt und sich dabei stärker absenkt. Im Ergebnis muß die Transporteinheit in der Zwischenablage 11 den noch flachen Zuschnitt 3 nur einen kürzeren Weg transportieren und der Stempel 13 zum Formen des Zuschnitts 3 in der Formstation 5 muß nur einen kurzen Hub ausführen, so daß sich dadurch gegenüber größeren Zuschnittformaten eine Zeitersparnis ergibt. Eine Zeitersparnis ergibt sich weiterhin dadurch, daß die durch die Transporteinheit auf die Matrize 12 aufgeschobene, flachen Zuschnitte 3 zum Formen mittels des Stempels 13 durch die Matrize 12 pressbar ist unmittelbar in eine Förderzelle des Transportsystems, durch das der Karton auch aus der Matrize 12 heraus transportiert werden kann, die dazu geöffnet werden kann, so daß der Hub des Stempels 13 nicht die Höhenerstreckung der Seitenlasche 6 mit einschließen muß.

Claims (9)

  1. Vorrichtung für die Entnahme von Zuschnitten (3) aus einem Magazin (2), deren Formung zu jeweils einem Karton und Übergabe des nach oben geöffneten Kartons in ein Transportsystem, wobei ein erster Hebelarm (7) vorgesehen ist mit einer im wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung orientierten ersten Schwenkachse (8), zu der mit Abstand eine zweite, parallele Schwenkachse (9) für einen zweiten Hebelarm (10) angeordnet ist, der einen Greifkopf (4) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Magazinschacht (2) bezüglich der ersten Schwenkachse (8) in Transportrichtung gegenüberliegenden Seite eine gegenüber dem Transportsystem höhenverstellbare Zwischenablage (11) angeordnet mit einer Transporteinheit für die Überführung des flachen Zuschnitts (3) auf eine zum Zwecke der Formung mit einem Stempel (13) zusammenwirkenden Matrize (12) oberhalb des Transportsystems.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Schwenkachse (8) und der zweiten Schwenkachse (9) jeweils eine Antriebseinheit (14) zugeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwenkachse (8) und die zweite Schwenkachse (9) horizontal orientiert sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinheit der Zwischenablage (11) durch einen Linearschieber gebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (3) und der erste Hebelarm (7) in Förderrichtung translatorisch verstellbar sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (13) durch einen Stempelantrieb linear in der Höhe verstellbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangshöhe des Stempels (13) frei einstellbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Transporteinheit auf die Matrize (12) aufgeschobene, flache Zuschnitt (3) zum Formen mittels des Stempels (13) durch die Matrize (12) preßbar ist unmittelbar in eine Förderzelle des Transportsystems.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (12) in Förderrichtung zu öffnen ist.
EP03014774A 2002-09-23 2003-06-28 Vorrichtung für die Entnahme von Zuschnitten aus einem Magazin und deren Formung zu einem Karton Expired - Lifetime EP1400453B1 (de)

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