EP2682344A1 - Umverpackung mit Einsatz und Verfahren zum Verpacken - Google Patents

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EP2682344A1
EP2682344A1 EP20130175102 EP13175102A EP2682344A1 EP 2682344 A1 EP2682344 A1 EP 2682344A1 EP 20130175102 EP20130175102 EP 20130175102 EP 13175102 A EP13175102 A EP 13175102A EP 2682344 A1 EP2682344 A1 EP 2682344A1
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EP
European Patent Office
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inlay
outer packaging
stapling
side walls
packaging
Prior art date
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EP20130175102
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English (en)
French (fr)
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Inventor
Achim Heyne
Michael Gawehn
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api Computerhandels GmbH
Original Assignee
api Computerhandels GmbH
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Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B51/04—Applying separate sealing or securing members, e.g. clips
    • B65B51/05—Stapling
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    • B65B61/22—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for adding cards, coupons or other inserts to package contents for placing protecting sheets, plugs, or wads over contents, e.g. cotton-wool in bottles of pills

Definitions

  • the invention relates to a method for packaging of packaged goods in an outer packaging of cardboard with a bottom, with parallel and spaced from the bottom lid and with the bottom and the lid interconnecting side walls.
  • the invention relates to an outer packaging of cardboard for receiving packaged goods with a bottom, a parallel and spaced from the bottom lid, the bottom and the lid interconnecting side walls and a cavity inside the outer packaging above the packaged goods, the interior of the Depending on the degree of filling, the outer packaging more or less fills.
  • the standardized outer packaging has, for example, dimensions (L x W x H) of 30 x 16 x 13 cm to 70 x 60 x 45 cm.
  • a cavity inside the outer packaging When using standardized outer packaging regularly remains above the packaged a cavity inside the outer packaging. To protect the packaged goods during transport from damage, at least this cavity is usually filled with a packaging pad.
  • a packaging pad for example, paper, wood wool or bubble wrap for cavity filling into consideration.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method of the type mentioned for packaging of packaged goods, in which a sufficient protection of the packaged goods with only partial use of the interior of the outer packaging without packaging pad or is achieved with a smaller amount of packaging cushion. Furthermore, a repackaging is to be proposed, which requires no or a smaller amount of packaging pad for cavity filling.
  • the flat inlay fixes the packaged goods between the floor and inlay. This prevents that the packaged goods can move uncontrollably in a cavity in the interior of the outer packaging above the packaged goods.
  • the enclosed between the inlay and the bottom of the outer packaging can be filled in addition to protecting the packaged goods with small amounts of packaging pad.
  • the inlay is preferably arranged parallel to the bottom surface of the cubic outer packaging. However, it may also be arranged obliquely relative to the bottom surface. Also in this case, the inlay fills preferably the entire cross-section he Umverpackung from to ensure a complete separation between packaged goods and the cavity above it.
  • a high degree of automation is sought for its implementation.
  • the insertion of the flat inlay, the detection of the position of the inlay and the fixing of the inlay on the side walls are carried out fully automatically.
  • the position of the inlay is detected in particular by measuring the distance of the inlay from the upper opening of the outer packaging with an automated measuring device, for example a laser measuring device or a button.
  • an automated measuring device for example a laser measuring device or a button.
  • a probe detects the position of the inlay.
  • At least one stapling tool is controlled by means of a positioning device.
  • the measuring device can detect the size of the outer packaging in order, in particular, to bring each stapling tool automatically to the outside of the carton even with changing sizes of the outer packaging and / or to determine the number of stitches.
  • the positioning device may be a conventional multi-axis carriage-guided system.
  • the positioning takes place on the outside of the side walls of the outer packaging in the areas which are deposited by the previously aligned stapling straps of the inlay.
  • stapling is performed using each stapling tool.
  • the mounting bracket is placed in the already filled outer packaging from the outside and fixed by appropriate gripper.
  • the stitching tabs are automatically bent during the blind stitching in the carton coupling without penetrating them (cf. FIG. 4 ).
  • the continuous stapling stapling is done by means of a staple anvil, which is positioned in the interior of the outer packaging relative to the staple stamp of stapling tools.
  • the cover of the outer packaging which regularly comprises a plurality of cover flaps, is automatically closed after insertion of the flat inlay.
  • An outer packaging (1) made of cardboard has a rectangular bottom (2), a cover (3) arranged parallel to and spaced from the bottom (2), a total of 4 cover flaps, and the base (2) and the cover (3) interconnecting Side walls (4) on.
  • the planar inlay (6) has approximately the size of the surface of the bottom (2).
  • fastening tabs (8) are articulated by means of film hinges (7), which are alignable by bending parallel to the side walls (4).
  • the inlay (6) becomes with the side walls (4) thereby connected, that each flap tab (8) from the outside of the outer package (1) with a plurality of staples (9) by means of a blind stitching (10) is connected.
  • the assembly (13) comprises a measuring device (14) for measuring the distance of the inlay (6) from the upper opening.
  • the arrangement (13) comprises positioning means for positioning the stapling tools (12) as a function of the previously measured distance (11) of the inlay (6) from the upper opening. Further, the assembly (13) comprises a controller, not shown, which causes each stapling tool (12), after its positioning, to perform the blind stitching (10) for fastening the stapling tabs (8) to the side walls (4).
  • FIG. 5 shows a device (17) for carrying out the method according to the invention, wherein the stapling tool performs a continuous stapling.
  • a conveyor (19) is arranged, which extends from an inlet side (20) to an outlet side (21) of the device (17).
  • the conveyor (19) is designed as a roller conveyor or roller conveyor.
  • On the frame (18) of the device (17) is also a multi-axis positioning system (22) for two stapling tools (23) attached to the upper ridge bars of the frame (18).
  • the three-axis positioning system (22) allows movement of the two Stapling tools (23) in the X, Y and Z directions.
  • the Z-direction corresponds to the conveying direction of the conveyor (19)
  • the Y-direction is perpendicular to the conveying plane spanned by the conveyor (19).
  • the X direction runs in the conveying plane transversely to the Y direction.
  • the Y-direction defines the height, the X-direction the width and the Z-direction the length of the on the conveyor (19) located outer packaging (1).
  • stop means (24a, b) which can be brought into and out of action by means of unillustrated actuators.
  • the outer package (1) In the reading position (25) is the outer package (1) in the detection range of a reading device (27), for example in the form of a camera that reads a printed or attached to the outer packaging or the inserted planar inlay (6) code.
  • This code contains at least information about the length and width of the outer packaging.
  • stapling position (26) In the stapling position (26) is the outer packaging in the range of movement of the positioning system (22) for the stapling tools (23).
  • the structure of the positioning system (22) is described below with reference to FIG. 8 explained in more detail.
  • the positioning system (22) consists of a movable in the Z direction portal (28). On the portal (28) two movable in the X direction tool holders (29) are arranged. On each of the two tool holders (29) one of the two stapling tools (23) is arranged movable in the Y direction.
  • Each stapling tool (23) comprises a stapling punch (31) arranged in the direction of one of the side walls (4) of the outer wrapping (1) and movable on a carriage (30) which can be moved in the Y direction.
  • An L-shaped support element (33) displaceable in the X direction relative to the carriage (30) is displaceably arranged on an upper, horizontal portion of the carriage (30) which extends in the X direction.
  • For the relative movement between the support element (33) and the carriage (30) provides a drive (34), which engages on the one hand on the support element (33) and on the other hand on the horizontal portion of the carriage (30).
  • the drive (34) is designed in particular as a linear drive.
  • a staple anvil (32) At the staple punch (31) opposite section of the support element (33) this is designed as a staple anvil (32).
  • the staple anvil (32) causes the staple to be bent outside the tab (8) to be joined to the side wall (4) of the outer wrapping (1) during the continuous stapling operation.
  • the guides in the stitching anvil (32) can be designed so that the legs of the staple are bent inwards or outwards.
  • a pressure element (35) is arranged, which can be brought to bear on the inlay within the outer packaging.
  • the pressure element also actuates a switching element as soon as the pressure element touches the inlay (6).
  • At least one carriage (30) is a sensor, in particular an optoelectronic sensor arranged to determine the height of the in the stapling position (26) standing outer package (1).
  • the device (17) described above for continuously carrying out the method according to the invention operates as follows:
  • the outer packaging (1) are supplied to the device with the lid (3) open.
  • the supplied outer packaging (1) are already filled and the flat inlay (6) is inserted into the outer packaging.
  • the inlay (6) can be arranged parallel to the bottom of the outer packaging (1) or even at an acute angle to the bottom of the outer packaging (1) both in the X and Z directions above the packaged goods.
  • the fastening tabs (8) are all aligned in the direction of the opening of the outer packaging.
  • On the inlay (6) the code with information about the length and width of the outer packaging (1) is printed. This code is read in the reading position (25) by the reading device (27) designed as a camera and transmitted to the control (not shown) of the device (17).
  • the stop (24a) is momentarily deactivated by retracting the stop below the level of the conveying plane.
  • the packing containers (1) are conveyed by the conveyor (19) further in the direction of the outlet side (21) until they are stopped by the activated stop (24b) in the stapling position (26).
  • the further transport of the outer packaging (1) from the reading position (25) is controlled such that the stop means (24a) is deactivated only when the outer packaging (1) further in the conveying direction left the stapling position (26) and the stop means (24b) has been reactivated.
  • FIG. 6 shows an in the stapling position (26) on the stop means (24b) with the front side wall (4) adjacent outer packaging (1).
  • centering means (40) are arranged above the conveying plane in the stapling position (26) (cf. FIG. 7 ).
  • the centering means (40) comprise two extending in the Z direction, in the direction of the inlet side (20) widening guide rails (41 a, b), the synchronous by means of a drive with respect to the Z-direction extending center line of the conveyor (19) a starting position in an end position and vice versa are movable.
  • the two stapling tools (23) are at this time completely in the conveying direction before the outer packaging (1). This position of the stapling tools (23) is in particular also off FIG. 8 recognizable.
  • the two stapling tools (23) are at this time in a lowered position in the Y direction. Due to the reading of the code, the controller is aware of the length and width of the outer packaging (1) in the stapling position (26). Considering the known width, the tool holder (29) is moved in the X-direction to align the projecting in the direction of the inlet side, sword-shaped driver (36) parallel to the side walls (4) in the Z direction. In the way of the subsequent upward movement of the Tool holders (29) in the Y direction reach the drivers (36) between the parallel to the Z-direction aligned side walls and the adjacent flaps (39), whereby the flaps are placed in the vertical direction.
  • the height of the outer packaging (1) is scanned by means of the sensor (38) and the determined value is transmitted to the controller.
  • the tool holder (29) is lifted based on the detected height of the outer package so far that the vertical portion of the support element (33) with the stitching anvil (32) can dive into the inner of the outer packaging until the pressure element (35) on the inlay (6 ) is present.
  • the integrated into the pressure element (35) switch is triggered and signals the controller, the position of the stapling tool (23).
  • the actuator (34) of each stapling tool (23) in each case one of the tabs (8) is pressed against the inside of a side wall (4). This ensures that the tab rests flush against the inner surface of the side wall (4), so that the staple securely connects both cardboard layers together.
  • the control of the device (17) determines the number of stitches between the side walls (4) and the tabs (8) of the inlay (6).
  • the portal (28) is moved in the Z direction after each stitching, in order then to activate the stapling tools (23) again.
  • the procedure of the portal in the Z direction is in FIG. 12 recognizable.
  • the device described above can also be used with stapling tools for setting a blind stitching.
  • the stapling tool (23) differs in so far as a support element (33) with staple anvil (32) and the actuator (34) are dispensable.
  • the in the pressing element (35) detected push-button for detecting the position of the stapling tool (23) in this case be replaced by a suitable other sensor, which is suitable for detecting the position of the inlay (6) in the outer package (1).
  • optoelectronic distance measuring devices which are arranged above the stapling position (26) on the frame of the device (17) and detect the position of the inlay (6) by measuring the distance between the inlay (6) and a fixed reference point are possible.
  • the blind stitching is carried out with such a device (17), in particular with relatively thin cardboard layers to be joined together, while thicker cardboard layers are preferably joined together with the described continuous stitching.

Abstract

Um ein Verfahren zum Verpacken von Packgut zu schaffen, bei dem ein hinreichender Schutz des Packgutes bei lediglich teilweiser Nutzung des Innenraums der Umverpackung (1) auch ohne Verpackungspolster bzw. mit einer geringeren Menge an Verpackungspolster erreicht, werden folgende Schritte vorgeschlagen: - Befüllen der Umverpackung (1) mit Packgut bei geöffnetem Deckel, - Einsetzen eines flächigen Inlays (6) in die Umverpackung, insbesondere parallel zum Boden (2) der Umverpackung (1), - Ausrichten von Heftlaschen (8) des Inlays parallel zu den Seitenwänden (4) der Umverpackung (1), - Erfassen der Position des Inlays in der Umverpackung, z.B. durch Messen des Abstandes des Inlays von der oberen, durch den Deckel verschließbaren Öffnung der Umverpackung, - Positionieren mindestens eines Heftwerkszeuges (12) an der Außenseite der Seitenwände der Umverpackung (1) auf Höhe der Heftlaschen (8) abhängig von der zuvor erfassten Position des Inlays und - Aktivieren jedes Heftwerkzeugs (12) zum Befestigen der Heftlaschen an den Seitenwänden. Des Weiteren wird eine Umverpackung (1) vorgeschlagen, die kein bzw. eine geringere Menge an Verpackungspolster zur Hohlraumbefüllung erfordert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Packgut in einer Umverpackung aus Karton mit einem Boden, mit parallel und im Abstand zu dem Boden angeordnetem Deckel sowie mit den Boden und den Deckel miteinander verbindenden Seitenwänden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Umverpackung aus Karton zur Aufnahme von Packgut mit einem Boden, einem parallel und im Abstand zu dem Boden angeordneten Deckel, den Boden und den Deckel miteinander verbindenden Seitenwänden sowie einem Hohlraum im Inneren der Umverpackung oberhalb des Packgutes, das das Innere der Umverpackung abhängig vom Füllgrad mehr oder weniger ausfüllt.
  • Insbesondere im Versandhandel besteht ein Bedürfnis, das Packgut weitgehend mit standardisierten Umverpackungen aus Karton zu versenden. Die standardisierten Umverpackungen weisen beispielsweise Abmessungen (L x B x H) von 30 x 16 x 13 cm bis 70 x 60 x 45 cm auf.
  • Bei Verwendung standardisierter Umverpackungen verbleibt regelmäßig oberhalb des Packgutes ein Hohlraum im Inneren der Umverpackung. Um das Packgut während des Transports vor Beschädigungen zu schützen, wird zumindest dieser Hohlraum üblicherweise mit einem Verpackungspolster ausgefüllt. Als Verpackungspolster kommen beispielsweise Papier, Holzwolle oder Luftpolsterfolie zur Hohlraumfüllung in Betracht.
  • Das Befüllen der Hohlräume mit Verpackungspolster ist zeit- und kostenaufwendig.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zum Verpacken von Packgut zu schaffen, bei dem ein hinreichender Schutz des Packgutes bei lediglich teilweiser Nutzung des Innenraums der Umverpackung auch ohne Verpackungspolster bzw. mit einer geringeren Menge an Verpackungspolster erreicht wird. Des Weiteren soll eine Umverpackung vorgeschlagen werden, die kein bzw. eine geringere Menge an Verpackungspolster zur Hohlraumbefüllung erfordert.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Verpacken von Packgut der eingangs erwähnten Art mit folgenden Schritten gelöst:
    • Befüllen der Umverpackung mit Packgut bei geöffnetem Deckel,
    • Einsetzen eines flächigen Inlays in die Umverpackung, insbesondere parallel zum Boden der Umverpackung,
    • Ausrichten von Heftlaschen des Inlays parallel zu den Seitenwänden der Umverpackung,
    • Erfassen der Position des Inlays in der Umverpackung, z.B. durch Messen des Abstandes des Inlays von der oberen, durch den Deckel verschließbaren Öffnung der Umverpackung,
    • Positionieren mindestens eines Heftwerkszeuges an der Außenseite der Seitenwände der Umverpackung auf Höhe der Heftlaschen abhängig von der zuvor erfassten Position des Inlays und
    • Aktivieren jedes Heftwerkzeugs zum Befestigen der Heftlaschen an den Seitenwänden.
  • Das flächige Inlay fixiert das Packgut zwischen Boden und Inlay. Hierdurch wird verhindert, dass sich das Packgut unkontrolliert in einem Hohlraum im Inneren der Umverpackung oberhalb des Packguts bewegen kann. Der zwischen dem Inlay und dem Boden der Umverpackung eingeschlossene Raum kann zusätzlich zum Schutz des Packgutes mit geringen Mengen an Verpackungspolster gefüllt werden. Das Inlay ist vorzugsweise parallel zur Bodenfläche der kubischen Umverpackung angeordnet. Es kann jedoch gegenüber der Bodenfläche auch schräg angeordnet sein. Auch in diesem Fall füllt das Inlay vorzugsweise den gesamten Querschnitt er Umverpackung aus, um eine vollständige Trennung zwischen Packgut und dem darüber befindlichen Hohlraum zu gewährleisten.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren mit dem für den Versandhandel erforderlichen hohen Tempo durchführen zu können, wird zu dessen Durchführung ein hoher Automatisierungsgrad angestrebt. Vorzugsweise erfolgen das Einsetzen des flächigen Inlays, das Erfassen der Position des Inlays sowie das Befestigen des Inlays an den Seitenwänden vollautomatisch.
  • Das Erfassen der Position des Inlays erfolgt insbesondere durch Messen des Abstandes des Inlays von der oberen Öffnung der Umverpackung mit einer automatisierten Messvorrichtung, beispielsweise einer Laser-Mess-Vorrichtung oder einem Taster. Alternativ erfasst ein Tastelement die Position des Inlays.
  • Abhängig von der erfassten Position wird mindestens ein Heftwerkzeug mit Hilfe einer Positioniereinrichtung gesteuert. Zusätzlich zur Position des Inlays kann die Messvorrichtung die Größe der Umverpackung erfassen, um insbesondere auch bei wechselnden Größen der Umverpackung jedes Heftwerkzeug automatisiert an die Außenseite des Kartons heranzuführen und/oder die Anzahl der Heftungen zu ermitteln.
  • Bei der Positioniereinrichtung kann es sich um ein herkömmliches schlittengeführtes Mehrachssystem handeln. Die Positionierung erfolgt an der Außenseite der Seitenwände der Umverpackung in den Bereichen, die von den zuvor ausgerichteten Heftlaschen des Inlays hinterlegt sind. Nach der Positionierung wird mit Hilfe jedes Heftwerkzeuges jeweils eine Heftung durchgeführt. In Betracht kommen durchgehende Heftungen und Blindheftungen. Bei einer Blindheftung wird die Befestigungsklammer in die bereits gefüllte Umverpackung von außen gesetzt und durch entsprechende Greifer fixiert. Um eine Beschädigung des Packgutes auszuschließen, werden bei der Blindheftung selbsttätig in der Kartondopplung die Heftlaschen umgebogen, ohne diese zu durchdringen (vgl. Figur 4). Bei der durchgehenden Heftung erfolgt die Heftung mittels eines Heftambosses, der im Inneren der Umverpackung gegenüber dem Heftstempel des Heftwerkszeugs positioniert wird.
  • In einer bevorzugten, noch weiter automatisierten, Form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Deckel der Umverpackung, der regelmäßig mehrere Deckelklappen umfasst, nach dem Einsetzen des flächigen Inlays automatisch verschlossen.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Umverpackung an Hand der beigefügten Skizzen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in Seitenansicht,
    Figur 2
    eine schematische Darstellung der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in Draufsicht,
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines Inlays für eine Umverpackung aus Karton zur Aufnahme von Packgut,
    Figur 4
    eine Darstellung einer Blindheftung,
    Figur 5
    eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
    Figur 6
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 5 mit einer Umverpackung in einer Heftposition,
    Figur 7
    eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 5 beim Zentrieren der Umverpackung in der Heftposition,
    Figur 8
    eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 5 beim Positionieren des Heftwerkzeugs,
    Figur 9
    eine weitere perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 5 beim Positionieren des Heftwerkzeugs,
    Figur 10
    eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 5 zur Veranschaulichung des Aufrichtens der Deckelklappen der Umverpackung,
    Figur 11
    eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 5 zur Veranschaulichung des Aufbaus der Heftwerkzeuge sowie
    Figur 12
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 5 beim Heften.
  • Eine Umverpackung (1) aus Karton weist einen rechteckigen Boden (2), einen parallel und im Abstand zu dem Boden (2) angeordneten, insgesamt 4 Deckelklappen umfassenden Deckel (3) sowie den Boden (2) und den Deckel (3) miteinander verbindende Seitenwände (4) auf.
  • Oberhalb des auf dem Boden (2) aufliegenden Packgutes (5), das die dargestellte Umverpackung (1) lediglich teilweise ausfüllt, ist parallel zum Boden (2) der Umverpackung (1) ein flächiges Inlay (6) oberhalb des Packgutes (5) eingesetzt. Das flächige Inlay (6) weist in etwa die Größe der Fläche des Bodens (2) auf. Am Rand des flächigen Inlays (6) sind über Filmscharniere (7) Heftlaschen (8) gelenkig angeordnet, die durch Abwinkeln parallel zu den Seitenwänden (4) ausrichtbar sind. Das Inlay (6) wird mit den Seitenwänden (4) dadurch verbunden, dass jede Heftlasche (8) von der Außenseite der Umverpackung (1) mit mehreren Klammern (9) im Wege einer Blindheftung (10) verbunden wird.
  • Das Befüllen der Umverpackung (1), das Einsetzen des flächigen Inlays (6) parallel zum Boden (2) der Umverpackung (1), das Ausrichten der Heftlaschen (8), das Messen des Abstands (11) des Inlays (6) von der oberen, durch den Deckel verschließbaren Öffnung, das Positionieren der im Ausführungsbeispiels vier Heftwerkzeuge (12) sowie das Aktivieren der Heftwerkzeuge (12) zum Befestigen der Heftlaschen (8) an den Seitenwänden (4) erfolgt mit der schematisch in den Figuren 1 und Figur 2 dargestellten Anordnung (13). Die Anordnung (13) umfasst eine Messvorrichtung (14) zum Messen des Abstandes des Inlays (6) von der oberen Öffnung. Ferner umfasst die Anordnung (13) Positioniereinrichtungen zum Positionieren der Heftwerkzeuge (12) in Abhängigkeit von dem zuvor gemessenen Abstand (11) des Inlays (6) von der oberen Öffnung. Ferner umfasst die Anordnung (13) eine nicht dargestellte Steuerung, die bewirkt, dass jedes Heftwerkzeug (12) nach dessen Positionierung die Blindheftung (10) zur Befestigung der Heftlaschen (8) an den Seitenwänden (4) durchführt.
  • Figur 5 zeigt eine Vorrichtung (17) zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Heftwerkzeug eine durchgehende Heftung ausführt.
  • In einem Gestell (18) der Vorrichtung (17) ist ein Förderer (19) angeordnet, der sich von einer Einlassseite (20) zu einer Auslassseite (21) der Vorrichtung (17) erstreckt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Förderer (19) als Rollenförderer bzw. Rollenbahn ausgestaltet. An dem Gestell (18) der Vorrichtung (17) ist darüber hinaus ein mehrachsiges Positioniersystem (22) für zwei Heftwerkzeuge (23) an den oberen Firststäben des Gestells (18) befestigt. Das dreiachsige Positioniersystem (22) ermöglicht eine Bewegung der beiden Heftwerkzeuge (23) in X-, Y- und Z-Richtung. Die Z-Richtung entspricht der Förderrichtung des Förderers (19), die Y-Richtung verläuft senkrecht zu der durch den Förderer (19) aufgespannten Förderebene. Die X-Richtung verläuft in der Förderebene quer zur Y-Richtung. Die Y-Richtung definiert die Höhe, die X-Richtung die Breite und die Z-Richtung die Länge der auf dem Förderer (19) befindlichen Umverpackungen (1).
  • Entlang des Förderweges des Förderers (19) von der Einlassseite (20) zur Auslassseite (21) befinden sich zwei Anschlagmittel (24a, b), die mittels nicht dargestellter Stellglieder in und außer Wirkung bringbar sind. Das näher zur Einlasseite (20) hin angeordnete Anschlagmittel (24a) stoppt die einlaufende Umverpackung (1) in einer Leseposition (25). Das in Förderrichtung folgende Anschlagmittel (24b) stoppt die Umverpackung (1) in einer Heftposition (26).
  • In der Leseposition (25) befindet sich die Umverpackung (1) im Erfassungsbereich einer Leseeinrichtung (27), beispielsweise in Form einer Kamera, die einen an der Umverpackung bzw. dem eingesetzten flächigen Inlay (6) aufgedruckten oder angebrachten Code liest. Dieser Code enthält zumindest Informationen über die Länge und Breite der Umverpackung.
  • In der Heftposition (26) befindet sich die Umverpackung im Bewegungsbereich des Positioniersystems (22) für die Heftwerkzeuge (23).
  • Der Aufbau des Positioniersystems (22) wird nachfolgend anhand von Figur 8 näher erläutert. Das Positioniersystem (22) besteht aus einem in Z-Richtung verfahrbaren Portal (28). An dem Portal (28) sind zwei in X-Richtung verfahrbare Werkzeugaufnahmen (29) angeordnet. An jeder der beiden Werkzeugaufnahmen (29) ist eines der beiden Heftwerkzeuge (23) in Y-Richtung verfahrbar angeordnet.
  • Der Aufbau der beiden Heftwerkzeuge (23) wird nachfolgend anhand von Figur 11 näher erläutert. Jedes Heftwerkzeug (23) umfasst einen an einem in Y-Richtung verfahrbaren Schlitten (30) angeordneten, in Richtung einer der Seitenwände (4) der Umverpackung (1) weisenden Heftstempel (31). An einem sich in X-Richtung erstreckenden, oberen, horizontalen Abschnitt des Schlittens (30) ist ein relativ zu dem Schlitten (30) in X-Richtung verschiebliches L-förmiges Stützelement (33) verschieblich angeordnet. Für die Relativbewegung zwischen dem Stützelement (33) und dem Schlitten (30) sorgt ein Antrieb (34), der einerseits an dem Stützelement (33) und andererseits an dem horizontalen Abschnitt des Schlittens (30) angreift. Der Antrieb (34) ist insbesondere als Linearantrieb ausgestaltet. An dem dem Heftstempel (31) gegenüber liegendem Abschnitt des Stützelementes (33) ist dieses als Heftamboss (32) ausgeführt. Der Heftamboss (32) bewirkt, dass bei der durchgehenden Heftung die Heftklammer außerhalb der mit der Seitenwand (4) der Umverpackung (1) zu verbindenden Lasche (8) umgebogen wird. Dabei können die Führungen in dem Heftamboss (32) so ausgeführt sein, dass die Schenkel der Heftklammer nach innen oder außen umgebogen werden.
  • An dem nach unten weisenden Ende des Stützelementes (33) ist ein Andruckelement (35) angeordnet, das auf dem Inlay innerhalb der Umverpackung zur Anlage bringbar ist. Das Andruckelement betätigt zugleich ein Schaltelement, sobald das Andruckelement das Inlay (6) berührt.
  • An dem Schlitten (30) sind im unteren Bereich Haltebacken (37) angeordnet, zwischen denen der Heftstempel (31) gehaltert ist. Senkrecht zu den Haltebacken (37) erstreckt sich in Richtung der Einlassseite (20) der Vorrichtung (17) ein Mitnehmer (36) zum Aufrichten der den Deckel (3) bildenden Klappen (39), die an den Seitenwänden (4) jedes Kartons (1) scharniert sind. Ferner ist an mindestens einem Schlitten (30) ein Sensor, insbesondere ein optoelektronischer Sensor angeordnet, um die Höhe der in der Heftposition (26) stehenden Umverpackung (1) zu bestimmen.
  • Die vorstehend beschriebene Vorrichtung (17) zum fortlaufenden Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitet wie folgt:
  • Über die Einlassseite (20) gelangen fortlaufend befüllte und Umverpackungen (1) unterschiedlicher Größe auf dem Förderer (19) in die Vorrichtung (17). Die Umverpackungen (1) werden der Vorrichtung mit geöffnetem Deckel (3) zugeführt. Hierzu werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die vier an den oberen Rändern der Seitenwände (4) scharnierten, den Deckel (3) bildenden Klappen (39) nach unten abgebogen, so dass die Deckel an den Außenflächen der Seitenwände (4) anliegen. Die zugeführten Umverpackungen (1) sind bereits befüllt und das flächige Inlay (6) ist in die Umverpackung eingesetzt. Dabei kann das Inlay (6) parallel zum Boden der Umverpackung (1) oder auch unter einem spitzen Winkel zum Boden der Umverpackung (1) sowohl in X- als auch Z-Richtung oberhalb des Packgutes angeordnet sein. Die Heftlaschen (8) sind sämtlich in Richtung der Öffnung der Umverpackung ausgerichtet. Auf dem Inlay (6) ist der Code mit Informationen zur Länge und Breite der Umverpackung (1) aufgedruckt. Dieser Code wird in der Leseposition (25) von der als Kamera ausgestalteten Leseeinrichtung (27) gelesen und an die nicht dargestellte Steuerung der Vorrichtung (17) übertragen.
  • Nach dem Lesen des Codes wird der Anschlag (24a) kurzzeitig außer Wirkung gebracht, indem der Anschlag unter das Niveau der Förderebene zurückgezogen wird. Die Packungsbehälter (1) werden durch den Förderer (19) weiter in Richtung der Auslassseite (21) befördert, bis diese durch den aktivierten Anschlag (24b) in der Heftposition (26) angehalten werden. Der Weitertransport der Umverpackung (1) aus der Leseposition (25) wird derart gesteuert, dass das Anschlagmittel (24a) erst dann deaktiviert wird, wenn die in Förderrichtung weiter vorne befindliche Umverpackung (1) die Heftposition (26) verlassen und das Anschlagmittel (24b) wieder aktiviert wurde.
  • Die Figur 6 zeigt eine in der Heftposition (26) an dem Anschlagmittel (24b) mit der vorderen Seitenwand (4) anliegende Umverpackung (1). Um die Umverpackung (1) in Bezug auf eine in Z-Richtung des Förderers (19) verlaufende Mittellinie zu zentrieren, sind oberhalb der Förderebene in der Heftposition (26) Zentriermittel (40) angeordnet (vgl. Figur 7). Die Zentriermittel (40) umfassen zwei sich in Z-Richtung erstreckende, in Richtung der Einlassseite (20) erweiternde Führungsleisten (41a, b), die mithilfe eines Antriebs synchron in Bezug auf die in Z-Richtung verlaufende Mittellinie des Förderers (19) aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung und umgekehrt bewegbar sind. In der Endstellung gelangen die Führungsleisten (41a, b) bündig an den nach außen weisenden Seitenwänden (4) der Umverpackung (1) zur Anlage. In dieser zentrierten Position der Umverpackung (1) werden die temporär an den Seitenwänden (4) fixierten Klappen (39) des Deckels (3) gelöst.
  • Die beiden Heftwerkzeuge (23) befinden sich zu diesem Zeitpunkt vollständig in Förderrichtung vor der Umverpackung (1). Diese Position der Heftwerkzeuge (23) ist insbesondere auch aus Figur 8 erkennbar.
  • Die beiden Heftwerkzeuge (23) befinden sich zu diesem Zeitpunkt in einer in Y-Richtung abgesenkten Position. Der Steuerung ist aufgrund des Auslesens des Codes die Länge und Breite der in der Heftposition (26) befindlichen Umverpackung (1) bekannt. Unter Berücksichtigung der bekannten Breite, wird die Werkzeugaufnahme (29) in X-Richtung bewegt, um den in Richtung der Einlassseite vorkragenden, schwertförmigen Mitnehmer (36) parallel zu den Seitenwänden (4) in Z-Richtung auszurichten. Im Wege der anschließenden Aufwärtsbewegung der Werkzeugaufnahmen (29) in Y-Richtung gelangen die Mitnehmer (36) zwischen die parallel zur Z-Richtung ausgerichteten Seitenwände und die daran anliegenden Klappen (39), wodurch die Klappen in vertikaler Richtung aufgestellt werden. Gleichzeitig wird mittels des Sensors (38) die Höhe der Umverpackung (1) abgetastet und der ermittelte Wert an die Steuerung übertragen. Die Werkzeugaufnahme (29) wird basierend auf der erfassten Höhe der Umverpackung soweit angehoben, dass der vertikale Abschnitt des Stützelementes (33) mit dem Heftamboss (32) in das innere der Umverpackung eintauchen kann, bis das Andruckelement (35) auf dem Inlay (6) anliegt. Zu diesem Zeitpunkt wird der in das Andruckelement (35) integrierte Schalter ausgelöst und signalisiert der Steuerung die Position des Heftwerkzeuges (23). Mithilfe des Stellantriebs (34) jedes Heftwerkzeuges (23) wird jeweils eine der Laschen (8) an die Innenseite einer Seitenwand (4) angedrückt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Lasche bündig an der Innenfläche der Seitenwand (4) anliegt, damit die Heftklammer beide Kartonlagen sicher miteinander verbindet.
  • Unter Berücksichtigung der in der Leseposition (25) erfassten Länge der Umverpackung (1) bestimmt die Steuerung der Vorrichtung (17) die Anzahl der Heftungen zwischen den Seitenwänden (4) und den Laschen (8) des Inlays(6). Abhängig von der Anzahl der zu erstellenden Heftungen wird das Portal (28) nach jeder Heftung in Z-Richtung verfahren, um sodann die Heftwerkzeuge (23) erneut zu aktivieren. Das Verfahren des Portals in Z-Richtung ist in Figur 12 erkennbar.
  • Die vorstehend beschriebene Vorrichtung lässt sich selbstverständlich auch mit Heftwerkzeugen zum Setzen einer Blindheftung verwenden. In diesem Fall unterscheidet sich das Heftwerkzeug (23) insoweit, als ein Stützelement (33) mit Heftamboss (32) und der Stellantrieb (34) entbehrlich sind. Der in das Andruckelement (35) erfasste Tastschalter zum Erfassen der Position des Heftwerkzeuges (23) muss in diesem Fall durch einen geeigneten anderen Sensor ersetzt werden, der zum Erfassen der Position des Inlays (6) in der Umverpackung (1) geeignet ist. In Frage kommen insbesondere optoelektronische Abstandsmessvorrichtungen, die oberhalb der Heftposition (26) an dem Gestell der Vorrichtung (17) angeordnet sind und die Position des Inlays (6) durch eine Messung des Abstandes zwischen dem Inlay (6) und einem ortsfesten Bezugspunkt erfassen. Die Blindheftung wird mit einer derartigen Vorrichtung (17) insbesondere bei relativ dünnen miteinander zu verbindenden Kartonlagen durchgeführt, während dickere Kartonlagen vorzugsweise mit der beschriebenen durchgehenden Heftung miteinander verbunden werden.
  • Bezugszeichenliste
    Nr. Bezeichnung
    1. Umverpackung
    2. Boden
    3. Deckel / Öffnung
    4. Seitenwände
    5. Packgut
    6. Inlay
    7. Filmscharnier
    8. Laschen
    9. Klammern
    10. Blindheftung
    11. Abstand
    12. Heftwerkzeuge
    13. Anordnung
    14. Messvorrichtungen
    15. Positioniervorrichtungen
    16. Hohlraum
    17. Vorrichtung
    18. Gestell
    19. Förderer
    20. Einlassseite
    21. Auslassseite
    22. Positioniersystem
    23. Heftwerkzeug
    24a, b Anschlagmittel
    25. Leseposition
    26. Heftposition
    27. Leseeinrichtung
    28. Portal
    29. Werkzeugaufnahme
    30. Schlitten
    31. Heftstempel
    32. Heftamboss
    33. Stützelement
    34. Stellantrieb
    35. Andruckelement
    36. schwertförmiger Mitnehmer
    37. Haltebacken
    38. Sensor
    39. Klappen
    40. Zentriermittel
    41a, b Führungsleisten

Claims (15)

  1. Verfahren zum Verpacken von Packgut (5) in einer Umverpackung (1) aus Karton mit einem Boden (2), mit parallel und im Abstand zu dem Boden (2) angeordneten Deckel und mit dem Boden (2) verbundenen Seitenwänden (4), umfassend die Schritte
    - Befüllen der Umverpackung (1) mit Packgut (5) bei geöffnetem Deckel,
    - Einsetzen eines flächigen Inlays (6) mit mindestens zwei jeweils an gegenüberliegenden Längsseiten des Inlays angeordneten Heftlaschen in die Umverpackung (1),
    - Ausrichten von Heftlaschen (8) des Inlays (6) parallel zu den Seitenwänden (4) der Umverpackung (1),
    - Erfassen der Position des Inlays (6) in der Umverpackung (1),
    - Positionieren mindestens eines Heftwerkszeuges (12) abhängig von der erfassten Position des Inlays (6) an der Außenseite der Seitenwände (4) der Umverpackung (1) auf Höhe der Heftlaschen (8) sowie
    - Aktivieren des Heftwerkzeugs (12, 23) zum Befestigen der Heftlaschen (8) an den Seitenwänden (4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Position des Inlays (6) in der Umverpackung (1) automatisiert erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das automatisierte Erfassen der Position des Inlays (6) durch eine Messung des Abstandes zwischen dem Inlay (6) und einem Bezugspunkt erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das automatisierte Erfassen der Position des Inlays (6) mittels eines in Richtung (Y) des Inlays (6) verfahrbaren Schaltelementes erfolgt, das bei Berührung des Inlays (6) oder Annäherung an das Inlay (6) betätigt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren des mindestens einen Heftwerkzeugs (12,23) mit einer Positioniereinrichtung (15) erfolgt, die abhängig von der erfassten Position (11) des Inlays (6) gesteuert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Heftwerkzeug (12) nach dessen Positionierung eine Blindheftung (10) durchführt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heftamboss (32) abhängig von der erfassten Position des Inlays (6) an der Innenseite einer der Seitenwände (4) der Umverpackung (1) auf Höhe der Heftlaschen (8) positioniert wird und jedes Heftwerkzeug (12) nach der Positionierung des Heftambosses (32) eine durchgehende Heftung (10) durchführt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) der Umverpackung (1) nach dem Einsetzen des flächigen Inlays (6) automatisch verschlossen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die befüllte Umverpackung (1) mit eingesetztem Inlay (6) entlang eines Förderwegs zu einer Leseposition (25) und sodann zu einer Heftposition (26) gefördert wird,
    - in der Leseposition (25) die Breite und Länge der Umverpackung (1) erfasst werden,
    - die Umverpackung (1) in der Heftposition (26) angehalten und in Bezug auf eine Mittellinie des Förderwegs derart zentriert wird, dass die Mittellinie des Förderwegs die Breite der Umverpackung (1) mittig schneidet,
    - in der Heftposition (26) die Position des Inlays (6) erfasst und jedes Heftwerkzeug (23) mit einem mehrachsigen Positioniersystem (22) abhängig von der erfassten Länge und /oder Breite der Umverpackung (1) mehrmals an der Außenseite mindestens einer der Seitenwände (4) positioniert und aktiviert wird,
    - die Umverpackung (1) nach Abschluss sämtlicher Heftungen weiter gefördert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die befüllte Umverpackung (1) mit eingesetztem Inlay (6) in der Leseposition (25) angehalten und die Breite und Länge der Umverpackung durch Lesen eines an der Umverpackung (1) und/oder dem Inlay (6) angebrachten Codes erfasst wird.
  11. Umverpackung (1) aus Karton zur Aufnahme von Packgut (6) mit einem Boden (2), einem parallel und im Abstand zu dem Boden (2) angeordneten Deckel, mit dem Boden (2) verbundenen Seitenwänden (4), einem Hohlraum (16) im Inneren der Umverpackung oberhalb des Packgutes (5), das das Innere der Umverpackung (1) abhängig vom Füllgrad mehr oder weniger ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtrennung des Hohlraums (16) von dem Packgut (5) ein flächiges Inlay (6) im Abstand zum Boden (2) der Umverpackung (1) oberhalb des Packgutes (5) angeordnet ist, das mit Hilfe von parallel zu den Seitenwänden (4) der Umverpackung (1) ausgerichteten Heftlaschen (8) mit den Seitenwänden (4) verbunden ist.
  12. Umverpackung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Heftlaschen (8) jeweils im Wege mindestens einer Blindheftung (10) mit den Seitenwänden (4) verbunden sind.
  13. Umverpackung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei in Richtung des Deckel (3) ausgerichtete Heftlaschen (8) jeweils im Wege mindestens einer durchgehenden Heftung (10) mit den Seitenwänden (4) verbunden sind.
  14. Umverpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Inlay (6) aus Karton besteht.
  15. Umverpackung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Inlay (6) den Querschnitt des Kartons vollständig ausfüllt.
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