EP2121445B1 - Vorrichtung und verfahren zum verpacken von stapelbaren gegenständen, insbesondere von druckereierzeugnissen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verpacken von stapelbaren gegenständen, insbesondere von druckereierzeugnissen Download PDF

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EP2121445B1
EP2121445B1 EP08709084A EP08709084A EP2121445B1 EP 2121445 B1 EP2121445 B1 EP 2121445B1 EP 08709084 A EP08709084 A EP 08709084A EP 08709084 A EP08709084 A EP 08709084A EP 2121445 B1 EP2121445 B1 EP 2121445B1
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EP
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stack
over
telescope
lid
container
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Hans-Joachim Dürselen
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Duerselen GmbH
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    • B65H2801/81—Packaging machines

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for packaging a product stack, in particular printed products, according to the preambles of claims 1 and 8.
  • Slip-lid boxes have a bottom part and a substantially similar thereto and with slightly greater length and width constructed lid part, wherein in the packaging bottom and lid part are slipped from opposite sides of the product stack formed from the printed products over this, wherein the lid part on the bottom part attacks.
  • Slipboard boxes are classified as "Type 03" according to the common standard of the FEFCO (European Corrugated Board Manufacturers Association).
  • the above-described packaging operation is conventionally performed manually by one or more persons located at the end of a paper processing line, with a high output of the paper processing line (today's equipment can typically produce up to a few hundred products per one page number of the individual printed product Minute) is associated with a high workload and - with increasing the number of packaging personnel - due to the usually cramped conditions leads to space problems.
  • a manual loading of the products a high physical load of the corresponding persons, since the corresponding, often up to several kilograms heavy product stacks must be lifted and inserted into the boxes.
  • product stack is used in the invention for the still unpacked stack; the term “stack” is intended to designate the product stack already provided with the first container part.
  • product stack or "stack” in the context of the present invention should not only include the case that corresponding individual products are stacked on top of each other, ie vertically stacked. Rather, stacks can be processed in which several products are arranged side by side and with the side surfaces lying against each other. It can also be packed several vertical single stack next to each other, for example two juxtaposed batches of DIN-A5 sized printed matter, resulting in an area as large as an A4 sheet.
  • the stack preferably has a rectangular base surface and the shape of a cuboid.
  • product stacks with a different base area e.g. cylindrical stacks, are processed.
  • such diverse constellations can be processed, since the stacks are handled in the packaging process so that a shifting of the individual products of a stack is avoided with each other.
  • the containers used in the context of the invention are preferably cartons, particularly preferably slip-on cardboard boxes.
  • containers made of materials wholly or partly made of materials such as plastics or fibers, including textile and glass fibers may also be used.
  • the first Matterstülp is formed for slipping over the first container part on the product stack from above. This ensures that a product stack lying on a support surface can remain on it and thus avoid slippage of the products.
  • the fürstülpvorgang means a relative movement of the container part relative to the product stack; In doing so, both the cardboard part and / or the product stack can be moved. Preferably, the product stack remains unmoved during the suppression process, while the cardboard part is moved over this.
  • the turning device is preferably designed for turning the stack provided with the first container part about a horizontal axis through an angle of approximately 180 °.
  • the turning means has corresponding retaining means, which preferably limit the open side of the first container part or against any protruding over the edge of the first container part products.
  • the capping means is formed as a second Kochstülp adopted, which subsequent to the turning operation, a second container part, which has a lid and starting from the lid outgoing side walls, and which is formed on the opposite side of the lid open, inverts over the stack.
  • This second container part is thus preferably similar to the first container part, but with a slightly larger base area, so that the side parts can slide over the stack and over the first container part.
  • the second container part is preferably the cover part of a slip-on lidding carton.
  • a transport device with a transport path, along which one or more product stacks or stacks provided with the first container part are respectively supplied to the first overriding device, then to the turning device and then to the capping device.
  • the transport path is formed by at least one roller conveyor; But it can also be a conveyor belt, a slide od.
  • the transport path is formed by at least one roller conveyor; But it can also be a conveyor belt, a slide od.
  • the transport device is designed such that it causes a cyclic transport of the product stack or stack.
  • the turning device preferably has an axis of rotation above the transport path. Particularly preferably, the turning device is designed to pivot the product stack or stack substantially about its center of gravity.
  • the device has a control device, by means of which the first slip-over device, the second slip-over device and the turning device can be actuated to carry out a cycle operation.
  • the device has a first magazine for receiving a supply of Stülpdeckelkarton-bottom parts and a second magazine for receiving a supply of Stülpdeckelkarton cover parts, wherein the first and the second magazine for receiving the bottom or lid parts in each case flat folded state are formed.
  • the magazines are preferably arranged above the overturning devices, whereby the required shelf space for the device according to the invention is reduced can, which is particularly advantageous for integration into existing paper processing lines with little space available.
  • the first Matterstülp adopted and / or the second Studentsstülp coupled means for erecting the bottom part and the cover part.
  • This embodiment has the advantage that the preferably designed as "Germanrichtekartons" bottom or lid parts can be supplied in the same step from the respective magazine of the suppression device and at the same time can be erected, whereby a further increase in the operating speed and thus the throughput of the device according to the invention can be achieved can.
  • the first overrun device and / or the second overrun device can preferably have at least one swivel arm with a suction device acting on a side wall of the container or cover part. By sucking the side walls and completing a pivoting movement, the cardboard parts can thus be erected.
  • first override means may comprise means for lowering the raised bottom portion over the product stack and / or the second override means for lowering the raised lid portion over the stack.
  • the means for lowering the bottom or cover part are preferably designed as stop elements guided below the transport path along at least two opposite sides of the product stack or stack, at the upper ends of which grippers are provided which engage behind at least two opposite side walls of the container parts to be pushed over , whereupon the stop elements are moved downward, thereby pulling the respective container part over the product stack or stack.
  • This embodiment of the means for lowering the cardboard parts as stop elements has the advantage that they simultaneously ensure that the respective cardboard part can be pulled without tilting over the product stack or over the stack provided with the first cardboard part. It is conceivable that the above-described Kochstülp drove in other packaging systems regardless of other means of the present invention, in particular the turning device to use.
  • the device comprises singulating means for enabling the selective removal of a single container part from the container part stacking of the magazines. This allows the separation of the bottom or lid parts before their removal from the respective magazine and thus at high throughput rates rapid and reliable access.
  • the transport device has a transport path extending along the transport path and at least one guide element for guiding the product stack on the transport path.
  • This guiding the product stack or stack has the advantage that the products forming the stack do not slip relative to each other, as for example could happen when accelerating or decelerating a product stack resting on a conveyor belt with its footprint.
  • a device for automatic labeling and / or labeling of the respective bottom part and / or cover part is also provided.
  • the invention further relates to a method for packaging stackable products according to the features of independent claim 8.
  • a device 10 has a base frame 40 that can be moved on castors. Then a horizontally extending, without limiting the generality rectilinear transport path 1 is provided on the stackable products, such as printed products stack, successively first of a total designated 34 first Studentsstülp liked, then a total of 7 designated turning device and then a total designated 35 second Studentsstülp liked be supplied.
  • both the bottom and the lid parts 23, 24 have so-called stabilizer tabs that slide over the cardboard bottom during erection, "snap into” recesses in the bottom of the carton in the end position and fix the side walls automatically in the erected state, so that a once erected bottom or lid part no longer coincides by itself.
  • the magazines 4, 8 are arranged above the respective overrunning devices 34, 35 and in this way use the "air space" above the device 10.
  • the magazines may also be designed as parallel arranged double magazines (not shown), wherein in each case from a magazine shaft is fed, while the other can be refilled, whereupon the refilled magazine shaft subsequently can be moved to the position of the feed slot, which only a very short interruption is required.
  • the magazines can of course also be refilled during operation "from above”.
  • the cardboard parts 23, 24 respectively erected and slipped over a stack.
  • the turning device 7 which provided with the bottom part Stack about a transverse to the transport direction designated P1, horizontal axis by an angle of 180 ° (see arrow P2) pivoted.
  • each guide element 30a, 30b, 31a, 31b, 32a, 32b or 33 (hereinafter referred to briefly as 30a, b-33) consists of, as shown FIG.
  • the guide elements 30a, b-33 bear against the sides of the stacks lying transversely to the transport direction and move them over the roller conveyors 2a-c.
  • the guide elements 30a, 31a, 32a and 33 are in the transport direction behind the stacks and push them forward.
  • the remaining guide elements 30b, 31b and 31b lying in front of the stacks in the direction of transport limit the movement of the stacks.
  • the movement of the guide elements 30a, b-33 takes place cyclically in each case from an initial position to a target position.
  • the timing of a packaging cycle is described below with reference to the schematic representations in FIGS. 2a to 2e explained in more detail.
  • the control of the cycle takes place by means of a microprocessor-based control device (not shown), which operates the corresponding actuators and receives feedback by means of sensors (not shown), eg position sensors.
  • the stacks are each transported straight.
  • This is a product stack 3a to be packaged, which is transported by the guide elements 30a, b to the first override device 34.
  • a stack 3b already provided with an erected bottom part 23 is transported to the turning device 7 by means of the guide elements 31 a, b.
  • an already turned stack 3c is also simultaneously conveyed by means of the guide elements 32a, b to the second transfer device 35.
  • the there provided with an upright lid part stack 3d is then removed by the last guide member 33 (the further Abtransportweg is not shown).
  • FIG. 2b is one on the situation in FIG. 2a shown temporally following situation in which the guide elements 30a, b-33 have reached their respective target positions.
  • the horizontal movement of the guide elements 30a, b-33 is then terminated.
  • a bottom or cover part 23, 24 located in the respective magazine 4.8 was erected by means of suction grippers 6 at the time shown; This process will be described in more detail below.
  • the slipping of the erected cardboard parts 23, 24 is now accomplished by grippers 42, which are each formed on the guide elements 30 a, 30 b and 32 a, 32 b in the form of folding hook-shaped elements, take under the edges of the respective erected cardboard part and these edges under easier Slightly widen the preload.
  • the product stack is preferably higher than the bottom part to be stuffed, so that a part of the product stack remains uncovered.
  • This desired product supernatant improves the later stackability of the filled slip-on lidding cartons;
  • the protruding part in the illustrated state is still prone to slipping. For this reason, the further transport of the stack takes place by lateral force application by means of the guide element pairs 30a, b-32a, b.
  • FIG. 2c In the area of the turning device 7 is off Figure 2c it can be seen that a first turning fork 52 originally lowered below the transporting track 1 has lifted the stack 3b with three fork elements oriented transversely to the transport direction. A second turning fork 53 moves from above against the raised stack 3b such that the stack is clamped with a predetermined force between the preferably non-slip equipped forks 52, 53, so that the stack 3b is held in the then subsequent turning operation and no product when turning can fall out.
  • the clamping force is controlled by sensors, so that the turning device 7 can automatically adapt to different stack heights.
  • Figure 2d shows the turntable 13 during its rotation.
  • the guide elements 30a, b-33 which are lowered in this section of the clock completely below the transport path 1, against the Transport direction returned to their respective starting position.
  • a new product stack 3a ' is provided.
  • the suction grippers 6 are first closed.
  • Now brush strips 44 which prevent the cardboard stacks in the magazines 4 and 8 by lateral engagement in the stack to slipping on removal of the lowermost cardboard part 23 and 24, briefly moved out of their lateral engagement, so that the cardboard stack can slip and that subsequent lowermost cardboard part 23 or 24 respectively comes to rest against the respective suction gripper 6.
  • the cardboard parts can be reliably separated.
  • the separation of the cardboard parts can also take place by means of lancing fingers or the like instead of the brush strips 44 described above.
  • the rotation or the pivoting of the stack 3b is completed by 180 °.
  • the rotation can be done both clockwise and counterclockwise;
  • the direction of rotation is preferably chosen to be alternating.
  • the stack 3b was again lowered onto the transport track 1 by lowering the turn-down fork 53 (the turning forks 52, 53 have changed their position).
  • the returned to their starting position guide elements 30a, b-33 are now moved out of the transport path, which in FIG. 2e about 50% has occurred. Subsequently, the procedure according to FIG. 2a cyclically repeated.
  • the front 30a, 31a, 32a or rear guide elements 30b, 31b, 32b are moved towards each other by a mechanism which causes a relative movement between these guide element groups, and so far, until the distance is reduced approximately to the dimensions of the stack in the transport direction.
  • the stacks 3a-3c are accurately positioned in the transport direction and possibly aligned slightly slipped stack.
  • the grippers 43 are further designed such that they press the cardboard edge against the upper edge of the side stops 11a, 11b and 12a, 12b and clamp the cardboard part in this way between the grippers 43 and the side stops 11a, 11b and 12a, 12b , which additionally ensures that the cardboard part follows this movement during the lowering movement.
  • the clamping force is chosen so that the cardboard part in its end position, in which it rests on the product stack, automatically slips out of the clamp, without being damaged.
  • the distance of the side stops 11a and 11b or 12a and 12b is slightly increased by an actuator.
  • the side stops 11a, 11b and 12a, 12b move together, whereby the stack therebetween 3a and 3c are centered and aligned in the transverse direction.
  • the position and maximum extension height of the guide elements 30a, b-33 and the side stops 11a, 11b, 12a, 12b is the dimensions of the respective product stack 3a customizable.
  • the extension height is preferably selected such that even the uppermost printed product of the product stack 3a is protected from undesired displacement.
  • FIG. 5 is a cardboard part magazine 4 and 8 with one of the four total on all side portions 51 of the bottom or cover part 23, 24 acting suction pads 6 shown.
  • Each suction gripper 6 is pivotally mounted about a pivot axis which approximately corresponds to the Aufeurssachse of the corresponding cardboard side part in the Aufrichtvorgang.
  • the cardboard side parts 51 are each detected by means of a vacuum applied to the suction cup 55.
  • any other suitable system for erecting the container parts may be used.
  • the swivel arm in a modification of the embodiment of FIG. 5 be formed so that it od with a driver.
  • the swivel arm in a modification of the embodiment of FIG. 5 be formed so that it od with a driver.
  • the swivel arm in a modification of the embodiment of FIG. 5 be formed so that it od with a driver.
  • the swivel arm in a modification of the embodiment of FIG. 5 be formed so that it od with a driver.
  • the swivel arm in a modification of the embodiment of FIG. 5 be formed so that it od with a driver.
  • the swivel arm in a modification of the embodiment of FIG. 5 be formed so that it od with a driver.
  • the turning device 7 is shown in more detail.
  • the turning forks 52, 53 are arranged so as to be displaceable in the parallel slots provided in the turntable 13.
  • the roller conveyors 2a, 2b, 2c are interrupted in the area of the support of the turning fork 52, so that the turning fork 52 does not project out of the plane of the transporting web 1 during the transporting process of the stack.
  • the turning process may also take place in an embodiment (not shown) about an axis substantially parallel to the transport direction.
  • the turning device can be designed by a carrier engaging in the carton in such a way that the contents of incompletely filled cartons can also be held in turn.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Basic Packing Technique (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verpacken eines Erzeugnisstapels, insbesondere von Druckereierzeugnissen, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
  • Druckereierzeugnisse wie z.B. Broschüren, Bücher oder auch lose Blätter (z.B. Formulare, Geschäftspapiere od. dgl.) werden häufig in sog. Stülpdeckelkartons verpackt. Stülpdeckelkartons weisen ein Bodenteil und ein im Wesentlichen gleichartig hierzu und mit geringfügig größerer Länge und Breite aufgebautes Deckelteil auf, wobei bei dem Verpacken Boden- und Deckelteil von gegenüberliegenden Seiten des aus den Druckereierzeugnissen gebildeten Erzeugnisstapels aus über diesen gestülpt werden, wobei das Deckelteil über das Bodenteil greift.
  • Stülpdeckelkartons werden nach dem im Verpackungsbereich gebräuchlichen Standard der FEFCO (Verbände Europäischer Wellpappenfabrikanten) als "Typ 03" klassifiziert.
  • Um eine Stapelfähigkeit gefüllter Stülpdeckelkartons zu gewährleisten, ist es bekannt, bei dem Verpackungsvorgang der stapelbaren Erzeugnisse zunächst das Bodenteil in der Regel mit einem gewissen Überstand (d.h. über seine eigentliche Höhe hinausgehend) von Hand mit dem Erzeugnisstapel zu befüllen, damit bei einem Aufstapeln mehrerer Behälter übereinander das Gewicht der jeweils darüber liegenden Behälters von den darunter liegenden Erzeugnissen getragen wird und nicht von den Seitenwänden der Behälter aufgenommen werden muss. Anschließend wird das Deckelteil über den mit dem Bodenteil versehenen Stapel von dessen Oberseite aus übergestülpt, wobei die Abmessungen des Deckelteils so gewählt sind, dass dieses über das Bodenteil passt. Dies kann im Ergebnis zur Folge haben, dass die Höhe der gefüllten Stülpdeckelkartons in Abhängigkeit von der Höhe des von ihm aufgenommenen Erzeugnisstapels variiert.
  • Der vorstehend beschriebene Verpackungsvorgang wird herkömmlicherweise manuell durch eine oder mehrere am Ende einer Papierverarbeitungsstraße befindliche Person(en) durchgeführt, was bei einem anzustrebenden hohen Ausstoß der Papierverarbeitungsstraße (heutige Anlagen können typischerweise - je- nach Seitenzahl des einzelnen Druckereierzeugnisses - bis zu einige hundert Erzeugnissen pro Minute herstellen) mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden ist sowie - bei Erhöhung der Anzahl des Verpackungspersonals - infolge der in der Regel beengten Verhältnisse zu Platzproblemen führt. Außerdem bedeutet ein manuelles Einlegen der Erzeugnisse eine hohe physische Belastung der entsprechenden Personen, da die entsprechenden, oftmals bis zu einigen Kilogramm schweren Erzeugnisstapel angehoben und in die Kartons eingelegt werden müssen.
  • Aus der DE 37 08 896 A1 ist eine Vorrichtung zum Füllen und Schließen eines vorzugsweise als Karton ausgebildeten Behälters mit stapelförmigen Erzeugnissen bekannt, bei der die einzufüllenden Erzeugnisse von unten in den zunächst noch offenen zu füllenden Behälter eingeführt werden, dessen Unterseite dann verschlossen und anschließend ein passender Deckel aufgesetzt wird. Diese Verfahrensweise eignet sich jedoch nicht für Stülpdeckelkartons, die regelmäßig einen festen Boden aufweisen. Zudem führt das nachträgliche Verschließen des Bodens bei eingefüllter Ware im Vergleich zu einem von Vornherein geschlossenen Boden in der Regel zu dem Nachteil einer verringerten Tragfähigkeit des Bodens.
  • Aus der gattungsbildenden GB 874 977 A ist eine Vorrichtung bekannt, bei der Briefumschlagstapel mit einer Seitenfläche nach unten in ein oben offenes Kartonteil abgelegt werden und anschließend ein weiteres, nach unten offenes Kartonteil von oben übergestülpt wird.
  • Aus der US 4 870 803 A ist eine Vorrichtung zum Verpacken von Briefumschlägen in Kartons bekannt, bei der manuell über eine Seitenfläche eines Briefumschlagstapels ein an einer Seite offenes Kartonteil gestülpt wird, und dann das mit den Umschlägen gefüllte Kartonteil um 180° gewendet wird, indem dieses mittels eines Hebels angehoben und quasi umgeworfen wird.
  • Vor dem vorstehend beschriebenen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Verpacken von stapelbaren Erzeugnissen, insbesondere von Druckereierzeugnissen, bereitzustellen, mittels welcher bzw. mittels welchem die gestapelten Erzeugnisse automatisiert in einen Behälter mit einem Behälterteil verpackt werden können, bei dem von Vornherein ein geschlossener Boden sowie Seitenteile vorhanden sind, wie es insbesondere bei einem Stülpdeckelkartonteil der Fall ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf:
    • eine erste Überstülpeinrichtung zum Ablegen des Bodens auf die Oberseite des Erzeugnisstapels,
    • eine Wendeeinrichtung zum Wenden des mit dem übergestülpten Behälterteil versehenen Stapels derart, dass die offene Seite des ersten Behälterteils nach dem Wenden nach oben orientiert ist, und
    • eine Deckelungseinrichtung zum Verschließen des Behälters nach dem Wendevorgang.
  • Der Begriff "Erzeugnisstapel" wird im Rahmen der Erfindung für den noch unverpackten Stapel verwendet; der Begriff "Stapel" soll den schon mit dem ersten Behälterteil versehenen Erzeugnisstapel bezeichnen.
  • Dabei sollen die Begriffe "Erzeugnisstapel" bzw. "Stapel" in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht nur den Fall umfassen, dass entsprechende Einzelerzeugnisse übereinander, d.h. vertikal gestapelt sind. Vielmehr können auch Stapel verarbeitet werden, bei denen mehrere Erzeugnisse nebeneinander und mit den Seitenflächen aneinander liegend angeordnet sind. Es können auch mehrere nebeneinander liegende vertikale Einzelstapel verpackt werden, beispielsweise zwei nebeneinander liegende Stapel von Druckereierzeugnissen im DIN-A5-Format, die insgesamt eine Fläche in der Größe eines DIN-A4-Blattes ergeben.
  • Der Stapel weist bevorzugt eine rechteckförmige Grundfläche sowie die Form eines Quaders auf. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch Erzeugnisstapel mit abweichender Grundfläche, z.B. zylinderförmige Stapel, verarbeitet werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können derartige vielfältige Konstellationen verarbeitet werden, da die Stapel bei dem Verpackungsvorgang so gehandhabt werden, dass ein Verschieben der Einzelerzeugnisse eines Stapels untereinander vermieden wird.
  • Bei den im Rahmen der Erfindung verwendeten Behältern handelt es sich bevorzugt um Kartons, besonders bevorzugt um Stülpdeckelkartons. Alternativ können aber auch Behälter aus Materialien verwendet werden, die ganz oder teilweise aus Stoffen wie Kunststoffen oder Fasern, einschließlich Textil- und Glasfasern hergestellt sind.
  • Die erste Überstülpeinrichtung ist zum Überstülpen des ersten Behälterteils über den Erzeugnisstapel von oben her ausgebildet. Damit wird erreicht, dass ein auf einer Unterstützungsfläche aufliegender Erzeugnisstapel auf dieser verbleiben kann und so ein Verrutschen der Erzeugnisse vermieden wird. Der Überstülpvorgang bedeutet eine Relativbewegung des Behälterteils gegenüber dem Erzeugnisstapel; dabei kann dabei sowohl das Kartonteil und/oder der Erzeugnisstapel bewegt werden. Bevorzugt bleibt der Erzeugnisstapel während des Überstülpvorganges unbewegt, während das Kartonteil über diesen bewegt wird. Die Wendeeinrichtung ist bevorzugt für ein Wenden des mit dem ersten Behälterteil versehenen Stapels um eine horizontale Achse um einen Winkel von etwa 180° ausgebildet. Bei einer derartigen Drehung um 180° werden Zustände durchlaufen, bei denen gewährleistet sein muss, dass die Erzeugnisse nicht während des Wendevorganges herausfallen, weshalb die Wendeeinrichtung entsprechende Rückhaltemittel aufweist, die bevorzugt die offene Seite des ersten Behälterteils begrenzen oder gegen ggf. über den Rand des erste Behälterteils herausstehende Erzeugnisse anliegen.
  • Die Deckelungseinrichtung ist als zweite Überstülpeinrichtung ausgebildet, die im Anschluss an den Wendevorgang ein zweites Behälterteil, das einen Deckel und sich ausgehend von dem Deckel ausgehende Seitenwände aufweist, und welches an der dem Deckel gegenüberliegenden Seite offen ausgebildet ist, über den Stapel stülpt. Dieses zweite Behälterteil ist somit bevorzugt ähnlich dem ersten Behälterteil ausgebildet, jedoch mit geringfügig größerer Grundfläche, so dass die Seitenteile über den Stapel und über das erste Behälterteil gleiten können. Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Behälterteil um das Deckelteil eines Stülpdeckelkartons.
  • Es ist eine Transporteinrichtung mit einer Transportbahn vorgesehen, entlang derer ein oder mehrere Erzeugnisstapel bzw. mit dem ersten Behälterteil versehene Stapel jeweils zunächst der ersten Überstülpeinrichtung, dann der Wendeeinrichtung und dann der Deckelungseinrichtung zugeführt wird bzw. werden. Damit können Überstülpen, Wenden und Deckeln bzw. Verschließen simultan stattfinden. Bevorzugt ist die Transportbahn durch wenigstens eine Rollenbahn gebildet; es kann sich aber auch um ein Förderband, eine Rutsche od. dgl. handeln.
  • Eine Vorrichtung zum Verpacken von stapelbaren Erzeugnissen, insbesondere von Druckereierzeugnissen, in Stülpdeckelkartons, wobei jeder Stülpdeckelkarton ein Bodenteil und ein Deckelteil aufweist, weist folgende Einrichtungen auf:
    • eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines Erzeugnisstapels entlang einer vorbestimmten Transportstrecke;
    • eine erste Überstülpeinrichtung zum Überstülpen eines Bodenteils über den Erzeugnisstapel in einer ersten Transportposition dieses Erzeugnisstapels;
    • eine zweite Überstülpeinrichtung zum Überstülpen eines Deckelteils über den mit dem übergestülpten Bodenteil versehenen Stapel in einer zweiten Transportposition dieses Erzeugnisstapels; und
    • eine Wendeeinrichtung zum Wenden des mit dem übergestülpten Bodenteil versehenen Stapels in einer Wendeposition, wobei diese Wendeposition entlang der Transportstrecke zwischen der ersten Transportposition und der zweiten Transportposition angeordnet ist.
  • Durch die Anordnung zweier Überstülpeinrichtungen mit einer dazwischen befindlichen Wendeeinrichtung jeweils entlang der Transportstrecke einer Transporteinrichtung wird es ermöglicht, das für die Verpackung der gestapelten Erzeugnisse in Stülpdeckelkartons erforderliche Hinüberstülpen von Boden- bzw. Deckelteil von zueinander entgegengesetzten Seiten des Erzeugnisstapels vollautomatisiert, d.h. ohne Erfordernis eines manuellen Eingreifens einer Bedienperson durchzuführen. Zugleich ermöglicht es die serielle "Hintereinanderschaltung" der ersten Überstülpeinrichtung, der Wendeeinrichtung und der zweiten Überstülpeinrichtung, dass die zur Realisierung der Stülpdeckelkarton-Verpackung notwendigen einzelnen Verfahrensschritte getaktet unter entsprechender Erhöhung des Durchsatzes simultan durchgeführt werden können. Dies bedeutet, dass während der Durchführung des Wendevorganges eines schon mit übergestülptem Bodenteil versehenen Erzeugnisstapels bereits der nächste Erzeugnisstapel in der ersten Überstülpeinrichtung mit einem Bodenteil versehen werden kann, etc. Im Ergebnis lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf diese Weise ein Durchsatz von typischerweise bis zu 20 verpackten Erzeugnisstapeln pro Minute erzielen.
  • Bevorzugt ist die Transporteinrichtung dahingehend ausgebildet, dass diese einen zyklischen Transport des Erzeugnisstapels bzw. Stapels bewirkt.
  • Die Wendeeinrichtung weist bevorzugt eine Drehachse oberhalb der Transportbahn auf. Besonders bevorzugt ist die Wendeeinrichtung dahingehend ausgebildet, den Erzeugnisstapel bzw. Stapel im Wesentlichen um seinen Schwerpunkt zu schwenken.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuereinrichtung auf, mittels derer die erste Stülpeinrichtung, die zweite Überstülpeinrichtung und die Wendeeinrichtung zur Durchführung eines Taktbetriebs ansteuerbar sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ein erstes Magazin zur Aufnahme eines Vorrats an Stülpdeckelkarton-Bodenteilen und ein zweites Magazin zur Aufnahme eines Vorrats an Stülpdeckelkarton-Deckelteilen auf, wobei das erste und das zweite Magazin zur Aufnahme der Boden- bzw. Deckelteile jeweils in deren flach gefaltetem Zustand ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine für die erfindungsgemäß angestrebten hohen Durchsatzraten wünschenswerte große Menge an Boden- bzw. Deckelteilen bevorratet und in den erfindungsgemäßen automatisierten Verpackungsvorgang einbezogen werden, wobei die Magazine vorzugsweise oberhalb der Überstülpeinrichtungen angeordnet sind, wodurch die erforderliche Stellfläche für die erfindungsgemäße Vorrichtung reduziert werden kann, was insbesondere für die Integration in vorhandene Papierverarbeitungsstraßen mit geringem verfügbarem Raumangebot vorteilhaft ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Überstülpeinrichtung und/oder die zweite Überstülpeinrichtung Mittel zum Aufrichten des Bodenteils bzw. des Deckelteils auf. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die vorzugsweise als "Aufrichtekartons" ausgebildeten Boden- bzw. Deckelteile im gleichen Arbeitsschritt aus dem jeweiligen Magazin der Überstülpvorrichtung zugeführt und zugleich aufgerichtet werden können, wodurch eine weitere Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und somit des Durchsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden kann.
  • Die erste Überstülpeinrichtung und/oder die zweite Überstülpeinrichtung können bevorzugt wenigstens einen Schwenkarm mit einer an einer Seitenwand des Behälter- bzw. Deckelteils angreifenden Ansaugeinrichtung aufweisen. Durch Ansaugen der Seitenwände und Vollziehen einer Schwenkbewegung können die Kartonteile somit aufgerichtet werden.
  • Weiterhin kann bzw. können die erste Überstülpeinrichtung Mittel zum Absenken des aufgerichteten Bodenteils über den Erzeugnisstapel und/oder die zweite Überstülpeinrichtung Mittel zum Absenken des aufgerichteten Deckelteils über den Stapel aufweisen.
  • Dabei sind die Mittel zum Absenken des Boden- bzw. Deckelteils bevorzugt als von unterhalb der Transportbahn entlang wenigstens zweier gegenüberliegender Seiten des Erzeugnisstapels bzw. Stapels geführte Anschlagelemente ausgebildet, an deren oberen Enden jeweils Greifer vorgesehen sind, die wenigstens zwei gegenüberliegende Seitenwände der überzustülpenden Behälterteile hintergreifen, woraufhin die Anschlagelemente nach unten bewegt werden und dabei das jeweilige Behälterteil über den Erzeugnisstapel bzw. Stapel ziehen. Diese Ausgestaltung der Mittel zum Absenken der Kartonteile als Anschlagelemente hat den Vorteil, dass diese gleichzeitig gewährleisten, dass das jeweilige Kartonteil ohne Verkanten über den Erzeugnisstapel bzw. über den mit dem ersten Kartonteil versehenen Stapel gezogen werden kann. Es ist denkbar, die vorstehend beschriebenen Überstülpeinrichtungen auch in anderen Verpackungsanlagen unabhängig von anderen Einrichtungen der vorliegenden Erfindung, insbesondere der Wendeeinrichtung, einzusetzen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung Vereinzelungseinrichtungen zum Ermöglichen der selektiven Entnahme eines einzelnen Behälterteils aus dem Behälterteilstapeln der Magazine auf. Dies ermöglicht die Vereinzelung der Boden- bzw. Deckelteile vor deren Entnahme aus dem jeweiligen Magazin und somit bei auch hohen Durchsatzraten einen raschen und zuverlässigen Zugriff.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Transporteinrichtung eine entlang der Transportstrecke verlaufende Transportbahn und wenigstens ein Führungselement zum Führen des Erzeugnisstapels auf der Transportbahn auf. Dieses Führen der Erzeugnisstapel bzw. Stapel hat den Vorteil, dass die den Stapel bildenden Erzeugnisse dabei nicht relativ zueinander verrutschen, wie es beispielweise bei einem Beschleunigen oder Abbremsen eines mit seiner Grundfläche auf einem Förderband aufliegenden Erzeugnisstapels passieren könnte.
  • Vorzugsweise ist ferner eine Einrichtung zum automatischen Etikettieren und/oder Beschriften des jeweiligen Bodenteils und/oder Deckelteils vorgesehen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verpacken von stapelbaren Erzeugnissen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8.
  • Bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen des Verfahrens wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Bezug genommen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Patentansprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figuren 2a-e
    schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrich- tung in unterschiedlichen Betriebsphasen des Verpackungsvor- ganges in zeitlicher Abfolge;
    Figur 3
    eine detaillierte perspektivische Darstellung zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Überstülpeinrichtung;
    Figur 4
    eine detaillierte, perspektivische Darstellung der ersten bzw. der gleich aufgebauten zweiten Überstülpeinrichtung gemäß der vor- liegenden Erfindung;
    Figur 5
    eine Detaileinsicht eines erfindungsgemäßen Kartonteil- Magazins, und
    Figur 6
    eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Wendeeinrich- tung.
  • Gemäß Figur 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ein auf Lenkrollen verfahrbares Grundgestell 40 auf. Darauf ist eine sich horizontal erstreckende, ohne Beschränkung der Allgemeinheit geradlinig verlaufende Transportbahn 1 vorgesehen, auf der stapelbare Erzeugnisse, beispielsweise Druckereierzeugnisstapel, nacheinander zunächst einer insgesamt mit 34 bezeichneten ersten Überstülpeinrichtung, dann einer insgesamt mit 7 bezeichneten Wendeeinrichtung und dann einer insgesamt mit 35 bezeichneten zweiten Überstülpeinrichtung zugeführt werden. In den Überstülpeinrichtungen 34, 35 sind Stülpdeckelkartonteile 23, 24 in vertikal angeordneten Magazinen 4, 8 in flachgelegtem Zustand bevorratet, und zwar in der ersten Überstülpeinrichtung 34 Stülpdeckelkarton-Bodenteile 23 und in der zweiten Überstülpeinrichtung 35 Stülpdeckelkarton-Deckelteile 24, wobei letztere mit geringfügig größerer Grundfläche ausgebildet sind, so dass diese jeweils im aufgerichteten Zustand über die Stülpdeckelkarton-Bodenteile gestülpt werden können. Die nachfolgend sowohl im flachgelegten als auch im aufgerichtetem Zustand jeweils mit den Bezugsziffern 23, 24 versehenen Boden- und Deckelteile sind in grundsätzlich bekannter Weise als "Aufrichtekartons" ausgebildet, so dass hier auf eine detaillierte Darstellung und Beschreibung verzichtet werden kann. Typischerweise besitzen sowohl die Boden- als auch die Deckelteile 23, 24 sogenannte Stabilisatorlaschen, die beim Aufrichten über den Kartonboden gleiten, in der Endlage in Vertiefungen im Kartonboden "einrasten" und die Seitenwände im aufgerichteten Zustand selbsttätig fixieren, so dass ein einmal aufgerichtetes Boden- bzw. Deckelteil nicht mehr von selbst zusammenfällt.
  • Die Magazine 4, 8 sind oberhalb der jeweiligen Überstülpeinrichtungen 34, 35 angeordnet und nutzen auf diese Weise den "Luftraum" oberhalb der Vorrichtung 10 aus. Um ein Nachfüllen der Magazine 4, 8 im laufenden Betrieb zu erleichtern, können die Magazine auch als parallel angeordnete Doppelmagazine ausgebildet sein (nicht dargestellt), wobei jeweils aus dem einem Magazinschacht zugeführt wird, während der andere nachgefüllt werden kann, woraufhin der nachgefüllte Magazinschacht anschließend in die Position des Zufuhrschachtes verschoben werden kann, wozu nur eine sehr kurze Betriebsunterbrechung erforderlich ist. Alternativ können die Magazine selbstverständlich auch im laufenden Betrieb "von oben" nachgefüllt werden.
  • In den Überstülpeinrichtungen 34, 35 werden die Kartonteile 23, 24 jeweils aufgerichtet und über einen Stapel gestülpt. Zwischen den Überstülpeinrichtungen 34 und 35 befindet sich die Wendeeinrichtung 7, die den mit dem Bodenteil versehenen Stapel um eine quer zu der mit P1 bezeichneten Transportrichtung verlaufende, horizontale Achse um einen Winkel von 180° (vgl. Pfeil P2) verschwenkt.
  • Der Transport der Stapel erfolgt, wie aus Figur 3 ersichtlich, auf drei freilaufend ausgebildeten Rollenbahnen 2a, 2b, 2c. Aus der sich in Transportrichtung erstreckenden Lücke zwischen der ersten und der zweiten Rollenbahn 2a, 2b sowie der Lücke zwischen der zweiten und der dritten Rollenbahn 2b,c erstrecken sich drei Führungselementepaare 30a, 30b; 31a, 31b sowie 32a, 32b sowie ein einzelnes Führungselement 33, die jeweils horizontal in Transportrichtung sowie vertikal beweglich sind und eine Art Führungskamm bilden. Dabei besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedes Führungselement 30a, 30b, 31a, 31b, 32a, 32b bzw. 33 (nachfolgend kurz als 30a,b-33 bezeichnet), wie aus Figur 3 anhand des Führungselements 31 a ersichtlich, aus zwei einzelnen, nebeneinander liegenden Mitnehmern, die unterhalb der Transportbahn 1 mechanisch gekoppelt sind. Die Führungselemente 30a,b-33 liegen während des Transportvorganges gegen die quer zur Transportrichtung liegenden Seiten der Stapel an und bewegen diese über die Rollenbahnen 2a-c. Dabei liegen die Führungselemente 30a, 31a, 32a sowie 33 in Transportrichtung hinter den Stapeln und schieben diese vorwärts. Die übrigen, in Transportrichtung vor den Stapeln liegenden Führungselemente 30b, 31b und 31b begrenzen die Bewegung der Stapel. Die Bewegung der Führungselemente 30a,b-33 erfolgt zyklisch jeweils von einer Ausgangsposition zu einer Zielposition. Nach Erreichen der Zielposition werden sämtliche Führungselemente 30a,b-33 unter die Transportbahn 1 abgesenkt, wieder entgegen der Transportrichtung P1 in ihre Ausgangsposition zurückgeführt und anschließend wieder aus der Transportbahn herausgefahren, woraufhin neue Stapel aufgenommen werden. Diese zyklische Bewegung sämtlicher Führungselemente wird mittels eines gemeinsamen Antriebs 41 bewirkt, der sämtliche Führungselemente 30a,b-33 in Transportrichtung sowie in vertikaler Richtung bewegt.
  • Der zeitliche Ablauf eines Verpackungszyklus wird nachfolgend anhand der schematischen Darstellungen in den Figuren 2a bis 2e näher erläutert. Die Steuerung des Zyklus erfolgt mittels eines mikroprozessorbasierten Steuergerätes (nicht dargestellt), das die entsprechenden Aktuatoren bedient und Rückmeldungen mittels (nicht dargestellter) Sensoren, z.B. Lagesensoren, erhält.
  • In der in Figur 2a dargestellten Situation werden die Stapel jeweils gerade weitertransportiert. Dabei handelt es sich um einen zu verpackenden Erzeugnisstapel 3a, der von den Führungselementen 30a,b zur ersten Überstülpeinrichtung 34 transportiert wird. Gleichzeitig wird ein bereits mit einem aufgerichteten Bodenteil 23 versehener Stapel 3b mittels der Führungselemente 31 a,b zur Wendeeinrichtung 7 transportiert. Weiterhin wird ebenfalls gleichzeitig ein bereits gewendeter Stapel 3c mittels der Führungselemente 32a,b zur zweiten Überstülpeinrichtung 35 befördert. Der dort mit einem aufgerichteten Deckelteil versehene Stapel 3d wird dann durch das letzte Führungselement 33 abtransportiert (der weitere Abtransportweg ist nicht dargestellt).
  • In Figur 2b ist eine auf die Situation in Figur 2a zeitlich folgende Situation dargestellt, in der die Führungselemente 30a,b-33 ihre jeweilige Zielpositionen erreicht haben. Die horizontale Bewegung der Führungselemente 30a,b-33 wird daraufhin beendet. An den beiden Überstülpeinrichtungen 34, 35 wurde zu dem dargestellten Zeitpunkt ein im jeweiligen Magazin 4,8 befindliches Boden- oder Deckelteil 23, 24 mittels Sauggreifern 6 aufgerichtet; dieser Vorgang wird weiter unten noch näher beschrieben. Das Überstülpen der aufgerichteten Kartonteile 23, 24 wird nunmehr bewerkstelligt, indem Greifer 42, die jeweils an den Führungselementen 30a, 30b bzw. 32a, 32b in Form umklappbarer hakenförmiger Elemente ausgebildet sind, unter die Ränder des jeweiligen aufgerichteten Kartonteils fassen und diese Ränder unter leichter Vorspannung geringfügig aufweiten.
  • Anschließend folgt eine vertikale Absenkbewegung sämtlicher Führungselemente 30a,b-33, wodurch die Kartonteile 23 bzw. 24 aufgrund der Vorspannung der Greifer 42 über die jeweiligen Stapel 3a, 3c gezogen werden, wobei die Sauggreifer 6 geöffnet bleiben, um die Bewegung nicht zu behindern Diese Absenkbewegung ist in der in Figur 2c dargestellten Situation zu etwa 50% abgeschlossen. Die Führungselementepaare 30a, 30b und 32a, 32b sorgen dabei dafür, dass der Karton nicht an den Stapelseitenflächen verkanten kann, da diese den Stapel auch während des Überstülpvorganges stets ausgerichtet halten. Sobald der überstülpte Karton vollständig über dem Stapel liegt, rutschen die Greifer 42 aus dem Kartonrand heraus.
  • Wie aus Figur 2c anhand des Stapels 3a ersichtlich, ist der Erzeugnisstapel bevorzugt höher als das überzustülpende Bodenteil, so dass ein Teil des Erzeugnisstapels unbedeckt bleibt. Durch diesen erwünschten Erzeugnis-Überstand wird die spätere Stapelfähigkeit der gefüllten Stülpdeckelkartons verbessert; anderseits ist der überstehende Teil in dem dargestellten Zustand weiterhin gegenüber einem Verrutschen anfällig. Aus diesem Grund erfolgt der weitere Transport der Stapel durch seitliche Kraftaufbringung mittels der Führungselementpaare 30a,b-32a,b.
  • Im Bereich der Wendeeinrichtung 7 ist aus Figur 2c ersichtlich, dass eine ursprünglich unterhalb der Transportbahn 1 abgesenkte erste Wendegabel 52 mit drei quer zur Transportrichtung orientierten Gabelelementen den Stapel 3b angehoben hat. Eine zweite Wendegabel 53 fährt von oben gegen den angehobenen Stapel 3b derart, dass der Stapel mit einer vorgegebenen Kraft zwischen den bevorzugt rutschhemmend ausgerüsteten Gabeln 52, 53 festgeklemmt wird, so dass der Stapel 3b bei dem dann nachfolgenden Wendevorgang festgehalten wird und kein Erzeugnis beim Wenden herausfallen kann. Die Klemmkraft wird sensorisch geregelt, so dass sich die Wendeeinrichtung 7 automatisch an verschiedene Stapelhöhen anpassen kann. Sobald der Stapel 3b zwischen den Wendegabeln 52, 53 eingeklemmt ist und eine Höhe erreicht hat, in der eine Rotationsbewegung ohne Berührung der Transportbahn 1 bzw. der sich absenkenden Führungselemente 31a, 31b erfolgen kann, wird eine 180°-Drehung der auf einem Drehteller 13 angeordneten Wendegabeln 52, 53 veranlasst. Während der Transportzyklen werden die ersten und zweiten Wendegabeln 52, 53 senkrecht zur Zeichnungsebene hinter den Drehteller eingefahren, damit die Bewegung der Führungselemente 31a,b nicht blockiert wird.
  • Figur 2d zeigt den Drehteller 13 während seiner Drehbewegung. Während dieser Drehbewegung werden die Führungselemente 30a,b-33, die in diesem Abschnitt des Taktes völlig unterhalb der Transportbahn 1 abgesenkt sind, entgegen der Transportrichtung in ihre jeweilige Ausgangslage zurückgeführt. Außerdem wird ein neuer Erzeugnisstapel 3a' bereitgestellt. Um jeweils das nächste in den Magazinen 4 bzw. 8 liegende Kartonteil 23 bzw. 24 aufzurichten, werden die Sauggreifer 6 zunächst geschlossen. Nunmehr werden Bürstenleisten 44, die die Kartonteilstapel in den Magazinen 4 bzw. 8 durch seitlichen Eingriff in den Stapel an einem Nachrutschen bei Entnahme des untersten Kartonteils 23 bzw. 24 hindern, kurzzeitig aus ihrem seitlichen Eingriff herausbewegt, so dass die Kartonteilstapel nachrutschen können und das nachfolgende unterste Kartonteil 23 bzw. 24 jeweils gegen den jeweiligen Sauggreifer 6 zu liegen kommt. Auf diese Weise können die Kartonteile zuverlässig vereinzelt werden. Alternativ kann die Vereinzelung der Kartonteile auch - anstelle der vorstehend beschriebenen Bürstenleisten 44 - mittels Stechfingern od. dgl. erfolgen.
  • In der in Figur 2e dargestellten Situation ist die Drehung bzw. das Verschwenken des Stapels 3b um 180° abgeschlossen. Die Drehung kann sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen; aus konstruktiven Gründen wird der Drehsinn bevorzugt alternierend gewählt. Der Stapel 3b wurde durch Absenken der unten liegenden Wendegabel 53 (die Wendegabeln 52, 53 haben ihre Position getauscht) wieder auf der Transportbahn 1 abgelegt. Die in ihre Ausgangsstellung rückgeführten Führungselemente 30a,b-33 werden nun wieder aus der Transportbahn herausgefahren, was in Figur 2e zu etwa 50% erfolgt ist. Anschließend wird der Vorgang gemäß Figur 2a zyklisch wiederholt.
  • Damit beim Hochfahren der Führungselementepaare 30a, 30b, 31a, 31b und 32a, 32b geringfügig fehlpositionierte und/oder ungenau ausgerichtete ("schiefe") Stapel nicht von der Transportbahn 1 abgehoben werden und ein störungsfreier Betrieb der Vorrichtung 10 gewährleistet wird, werden die genannten Führungselementepaare 30a,b-33 zunächst mit einem gewissen "Sicherheitsabstand" von z.B. beidseitig 1 cm von der erwarteten Stapelposition über die Ebene der Transportbahn 1 hochgefahren (Sicherheitsabstand nicht dargestellt). Während des Transportvorganges werden die vorderen 30a, 31a, 32a bzw. hinteren Führungselemente 30b, 31 b, 32b durch eine Mechanik, die eine Relativbewegung zwischen diesen Führungselementgruppen bewirkt, aufeinander zu bewegt, und zwar soweit, bis der Abstand in etwa auf die Abmessungen der Stapel in Transportrichtung reduziert ist. Auf diese Weise werden die Stapel 3a-3c in Transportrichtung exakt positioniert und evtl. leicht verrutschte Stapel ausgerichtet.
  • Wie aus den Detaildarstellungen der Überstülpeinrichtungen gemäß den Figuren 3 und 4 ersichtlich, erfolgt auch eine Ausrichtung bzw. Zentrierung der Stapel quer zur Transportrichtung P1 mittels (in den Figuren 2a-2e aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellter) paarweise seitlich der Transportbahn angeordneter Seitenanschläge 11a,b (zugehörig zur ersten Überstülpeinrichtung 34) sowie 12a, 12b (zugehörig zur zweiten Überstülpeinrichtung 35). Die Seitenanschläge 11a, 11b; 12a, 12b werden synchron mit den Führungselementen 30 bis 33 abgesenkt und angehoben. Die Seitenanschläge 11a,11b bzw. 12a, 12b weisen weiterhin hakenförmige Greifer 43 auf, die entsprechend der Funktion der Führungselement-Greifer 42 den Kartonteilrand während der Absenkbewegung hintergreifen und so ein unbehindertes Überstülpen der Kartonteile gewährleisten.
  • Die Greifer 43 sind weiterhin derart ausgebildet, dass diese den Kartonteilrand gegen den oberen Rand der Seitenanschläge 11a, 11b bzw. 12a, 12b drücken und das Kartonteil auf diese Weise jeweils zwischen den Greifern 43 und den Seitenanschlägen 11a, 11b bzw. 12a, 12b festklemmen, wodurch zusätzlich gewährleistet wird, dass das Kartonteil während der Absenkbewegung dieser Bewegung folgt. Die Klemmkraft ist dabei so gewählt, dass das Kartonteil in seiner Endlage, in der es auf dem Erzeugnisstapel aufliegt, selbsttätig aus der Klemmung rutscht, ohne dabei beschädigt zu werden.
  • Während der Transportbewegung der Stapel 3a bzw. 3c wird der Abstand der Seitenanschläge 11a und 11b bzw. 12a und 12b durch einen Aktuator etwas vergrößert. Vor dem Überstülpvorgang rücken die Seitenanschläge 11a, 11b bzw. 12a, 12b zusammen, wodurch die dazwischen befindlichen Stapel 3a bzw. 3c in Querrichtung zentriert und ausgerichtet werden.
  • Die Position und maximale Ausfahrhöhe der Führungselemente 30a,b-33 bzw. der Seitenanschläge 11a, 11b, 12a, 12b ist an die Abmessungen des jeweiligen Erzeugnisstapels 3a anpassbar. Dabei wird die Ausfahrhöhe vorzugsweise so gewählt, dass auch noch das oberste Druckereierzeugnis des Erzeugnisstapels 3a vor einem unterwünschten Verrücken geschützt ist.
  • In Figur 5 ist ein Kartonteilmagazin 4 bzw. 8 mit einem der insgesamt vier an allen Seitenteilen 51 des Boden- bzw. Deckelteils 23, 24 angreifenden Sauggreifer 6 dargestellt. Jeder Sauggreifer 6 ist um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet, die näherungsweise der Aufrichtungsachse des entsprechenden Kartonseitenteils bei dem Aufrichtvorgang entspricht. Die Kartonseitenteile 51 werden jeweils mittels eines mit Unterdruck beaufschlagten Saugnapfes 55 erfasst.
  • Alternativ kann jedes andere geeignete System zum Aufrichten der Behälterteile verwendet werden. Beispielsweise kann gemäß einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform auch der Schwenkarm in Abwandlung der Ausgestaltung von Figur 5 so ausgebildet werden, dass er mit einem Mitnehmer od. dgl. direkt in den das Kartoninnere bildenden Bereich des Boden- bzw. Deckelteils greift, wobei in diesem Falle keine Saugnäpfe bzw. keine Unterdruckquellen erforderlich sind.
  • In Figur 6 ist die Wendeeinrichtung 7 detaillierter dargestellt. Die Wendegabeln 52, 53 sind in in dem Drehteller 13 vorgesehenen parallelen Schlitzen verschiebebeweglich angeordnet. Die Rollenbahnen 2a, 2b, 2c sind im Bereich der Auflage der Wendegabel 52 unterbrochen ausgebildet, so dass die Wendegabel 52 beim Transportvorgang der Stapel nicht aus der Ebene der Transportbahn 1 hochragt. Alternativ kann der Wendevorgang auch in einer - nicht dargestellten - Ausführungsform um eine Achse im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung erfolgen. Ferner kann die Wendeeinrichtung durch einen in den Karton eingreifenden Aufleger so gestaltet sein, dass auch der Inhalt nicht vollständig gefüllter Kartons beim Wenden festgehalten werden kann.
    • Bezugszeichenliste
  • 1 Transportbahn
    2a,b,c Rollenbahnen
    3a-e Erzeugnisstapel
    4 Magazin für Bodenteile
    6 Sauggreifer
    7 Wendeeinrichtung
    8 Magazin für Deckelteile
    10 Gesamtvorrichtung
    11a, 11b Seitenanschläge
    12a, 12b Seitenanschläge
    13 Drehteller
    23 Bodenteile
    24 Deckelteile
    30a, 30b erste Führungselemente
    31a, 30b zweite Führungselemente
    32a, 30b dritte Führungselemente
    33 viertes Führungselement
    34 erste Überstülpeinrichtung
    35 zweite Überstülpeinrichtung
    40 Grundgestell
    41 Führungselementantrieb
    42 Führungselement-Greifer
    43 Seitenanschlags-Greifer
    44 Bürstenleisten
    50 Boden
    51 Seitenwände
    52 erste Wendegabel
    53 zweite Wendegabel
    54 Anschlagplatte
    55 Saugnapf
    56 Deckel

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Verpacken eines Erzeugnisstapels insbesondere von Druckereierzeugnissen, in einen Behälter, der ein erstes Behälterteil (23) mit einem Boden (50) sowie mit von dem Boden ausgehenden Seitenwänden (51) und ein zweites Behälterteil (24) mit einem Deckel sowie mit von dem Deckel ausgehenden Seitenwänden aufweist, wobei die Behälterteile (23, 24) an der dem Boden (50) bzw. Deckel gegenüberliegenden Seite offen ausgebildet sind, und als Stülpdeckelkarton-Bodenteil (23) bzw. Stülpdeckelkarton-Deckelteil (24) ausgebildet sind,
    gekennzeichet durch:
    eine erste Überstülpeinrichtung (34) zum Ablegen des Bodens (50) auf die Oberseite des Erzeugnisstapels (3a),
    eine Wendeeinrichtung (7) zum Wenden des mit dem Behälterteil (23) versehenen Stapels (3b) derart, dass die offene Seite des ersten Behälterteils (23) nach dem Wenden nach oben orientiert ist, und
    eine als zweite Überstülpeinrichtung (35) ausgebildete Deckelungseinrichtung zum Verschließen des Behälters nach dem Wendevorgang, wobei
    die erste Überstülpeinrichtung (34) zum Überstülpen des ersten Behälterteils (23) über den Erzeugnisstapel (3a) von oben her ausgebildet ist, und die Wendeeinrichtung (7) für ein Wenden des mit dem ersten Behälterteil (23) versehenen Stapels (3b) um eine horizontale Achse und um einen Winkel von etwa 180° ausgebildet ist, wobei die Wendeeinrichtung (7) Rückhaltemittel (52) aufweist, um ein Herausfallen von Erzeugnissen während des Wendevorganges zu verhindern, und wobei
    eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Erzeugnisstapels bzw. des mit dem ersten Behälterteil (23) versehenen Stapels entlang einer vorbestimmten Transportstrecke vorgesehen ist, und wobei
    die erste Überstülpeinrichtung (34) zum Überstülpen des Stülpdeckelkarton-Bodenteils (23) über den Erzeugnisstapel (3a) in einer ersten Transportposition dieses Erzeugnisstapels (3a) ausgebildet ist, und
    die zweite Überstülpeinrichtung (35) zum Überstülpen des Stülpdeckelkarton-Deckelteils (24) über den mit dem übergestülpten Bodenteil versehenen Stapel (3c) in einer zweiten Transportposition dieses Erzeugnisstapels (3c) ausgebildet ist; und
    eine Wendeeinrichtung (7) zum Wenden des mit dem übergestülpten Stülpdeckelkarton-Bodenteils (23) versehenen Stapels (3b) in einer Wendeposition vorgesehen ist, und diese Wendeposition entlang der Transportstrecke zwischen der ersten Transportposition und der zweiten Transportposition angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    diese dahingehend ausgebildet ist, Erzeugnisstapel (3a) zu verpacken, die aus einem oder mehreren nebeneinander liegenden Einzelstapeln bestehen, wobei jeder Einzelstapel aus einem oder mehreren Erzeugnissen besteht.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    diese ferner aufweist:
    ein erstes Magazin (4) zur Aufnahme eines Vorrats an Stülpdeckelkarton-Bodenteilen (23);
    und ein zweites Magazin (8) zur Aufnahme eines Vorrats an Stülpdeckelkarton-Deckelteilen (24).
    wobei das erste und das zweite Magazin (4, 8) zur Aufnahme der Boden- bzw. Deckelteile (23, 24) jeweils in deren flachen Zustand ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Überstülpeinrichtung (34) und/oder die zweite Überstülpeinrichtung (35) Mittel (6) zum Aufrichten der Seitenwände des Bodenteils (23) bzw. des Deckelteils (24) aufweisen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mittel zum Aufrichten des Stülpdeckelkarton-Bodenteils bzw. Stülpdeckelkarton-Deckelteils wenigstens einen als Sauggreifer (6) ausgebildeten Schwenkarm mit einer an einer Seitenwand des Behälter- bzw. Deckelteils angreifenden Ansaugeinrichtung (55) aufweisen, und/oder
    die erste Überstülpeinrichtung (34) Mittel (30a, 30b) zum Absenken des aufgerichteten Bodenteils (23) über den Erzeugnisstapel (3a) und/oder die zweite Überstülpeinrichtung (35) Mittel (32a, 32b) zum Absenken des aufgerichteten Deckelteils (24) über den Stapel (3c) aufweist, wobei bevorzugt
    die Mittel zum Absenken des aufgerichteten Bodenteils (23) und/oder die die Mittel zum Absenken des aufgerichteten Deckelteils (24) als von unter halb der Transportbahn (1) entlang wenigstens zweier gegenüberliegender Seiten des Erzeugnisstapels bzw. Stapels (3a, 3c) geführte Anschlagelemente (30a, 30b; 32a, 32b) ausgebildet sind, an deren oberen Enden jeweils Greifelemente (42) vorgesehen sind, die wenigstens zwei gegenüberliegende Seitenwände der überzustülpenden Behälterteile (23, 24) hintergreifen, woraufhin die Anschlagelemente (30a, 30b; 32a, 32b) nach unten bewegt werden und dabei das jeweilige Behälterteil (23, 24) über den Erzeugnisstapel (3a) bzw. Stapel (3c) ziehen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    diese ferner aufweist:
    eine Vereinzelungseinrichtung zum Ermöglichen einer selektiven Entnahme eines einzelnen Boden- öder Deckelteils (23, 24) aus einem Vorrat an Boden- oder Deckelteilen, wobei bevorzugt
    die Vereinzelungseinrichtung wenigstens eine dahingehend ausgebildete Bürstenleiste (44) aufweist, dass diese während der Entnahme des jeweils untersten Behälterteils des Behälterteilstapels mit diesem seitlich in Eingriff gebracht und hierdurch ein Nachrutschen des oberhalb des gerade entnommenen Behälterteils liegenden Behälterteils blockiert wird, und anschließend zum Bewirken eines Nachrutschens des nächsten Behälterteils die wenigstens eine Bürstenleiste (44) mit dem Behälterteilstapel außer Eingriff gebracht wird.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zum Ausrichten der Erzeugnisstapel (3a) und/oder der Stapel (3c) quer zur Transportrichtung (P1) an der ersten und/oder der zweiten Überstülpeinrichtung (34, 35) ein Paar von seitlich an der Transportbahn angeordneten Seitenanschlägen (11a, 12a) vorgesehen ist, die vor dem Überstülpvorgang gegen die parallel zur Transportrichtung (P1) liegenden Seiten der Erzeugnisstapel (3a) bzw. Stapel (3c) angelegt werden, so dass der Erzeugnisstapel bzw. Stapel ausgerichtet wird, wobei bevorzugt
    die Seitenanschläge (11a, 12a) als Mittel zum Absenken des aufgerichteten Bodenteils (23) bzw. Deckelteils (24) aus den Magazinen (4, 8) der ersten und zweiten Überstülpeinrichtung (34, 35) ausgebildet sind.
  8. Verfahren zum Verpacken eines Erzeugnisstapels, insbesondere von Druckereierzeugnissen, in einen Behälter mit einem ersten Behälterteil (23), das einen Boden (50) sowie sich von dem Boden ausgehende Seitenwände (51) aufweist, wobei das erste Behälterteil (23) an der dem Boden (50) gegenüberliegenden Seite offen ausgebildet ist, sowie mit einem das erste Behälterteil an der offenen Seite abdeckenden zweiten Behälterteil (24) mit einem Deckel sowie mit von dem Deckel ausgehenden Seitenwänden, wobei das zweite Behälterteil an der dem Deckel gegenüber liegenden Seite offen ausgebildet ist, wobei
    das erste Behälterteil als Stülpdeckelkarton-Bodenteil (23) und das zweite Behälterteil als Stülpdeckelkarton-Deckelteil (24) ausgebildet ist,
    gekennzeichnet durch die Schritte
    a) Überstülpen des ersten Stülpdeckelkarton-Bodenteils (23) mit seiner offenen Seite über einen Erzeugnisstapel (3a) durch eine erste Überstülpeinrichtung (34),
    Wenden des Stapels derart, dass das Stülpdeckelkarton-Bodenteil (23) nach oben offen ist, und
    b) Verschließen des ersten Stülpdeckelkarton-Bodenteils (23) durch Anlegen des zweiten Behälterteils (24) gegen den Stapel in einer der Bewegung in Schritt a) entgegengesetzten Richtung,
    wobei
    wobei das Verfahren weiterhin folgende Schritte aufweist:
    Transportieren eines Erzeugnisstapels (3a,b,c) entlang einer vorbestimmten Transportstrecke;
    Überstülpen des Stülpdeckelkarton-Bodenteils (23) über den Erzeugnisstapel (3a) in einer ersten Transportposition dieses Erzeugnisstapels (3a);
    Überstülpen des Stülpdeckelkarton-Deckelteils (24) über den mit dem übergestülpten Bodenteil (23) versehenen Erzeugnisstapel (3c) in einer zweiten Transportposition dieses Erzeugnisstapels (3c); und
    Wenden des mit dem übergestülpten Stülpdeckelkarton-Bodenteil (23) versehenen Stapels (3b) in einer Wendeposition, wobei diese Wendeposition entlang der Transportstrecke zwischen der ersten Transportposition und der zweiten Transportposition angeordnet ist, wobei das Wenden zwischen dem Überstülpen des Stülpdeckelkarton-Bodenteils (23) und dem Überstülpen des Stülpdeckelkarton-Deckelteils (24) erfolgt.
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