Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verpakkungsmaschine mit einer Einschubvorrichtung, einer Trans porteinrichtung und der Transporteinrichtung zugeordneten Leim- und Formwerkzeugen.
Bei derartigen Verpackungsmaschinen werden die zur Bildung einer geschlossenen Verpackungsschachtel umzubiegenden Teile eines Kartonzuschnittes ausschliesslich durch als Formwerkzeuge bezeichnete Leitschienen umgebogen, welche längs der Transporteinrichtung angeordnet sind und an denen der Zuschnitt und die zu verpackende Ware für den Verpakkungsvorgang vorbeigeführt werden. Wird das Format der auf der Verpackungsmaschine herzustellenden Schachteln verän dert, so muss die relative Lage aller Leitschienen mit Bezug auf die Transporteinrichtung entsprechend dem neuen Schachtelformat verstellt werden. Diese Umstellzeit beträgt ca. 2¸ Stunden.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Maschine der erwähnten Art derart zu verbessern, dass die Umstellzeit bei Formatsänderungen verkürzt wird.
Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass die Formwerkzeuge eine mit der Transporteinrichtung lösbar verbundene Matrize aufweisen, welche zwei mit Abstand voneinander angeordnete, parallele, zur Transportebene senkrechte und zur Transportrichtung quer orientierte Seitenwände aufweist, die einen stirnseitig und nach oben offenen Raum begrenzen, dass an jedem Wandende je ein Hebel schwenkbar gelagert ist, dass die Hebel gegen die Ebene der erwähnten Stirnseite und hinter die Ebene der Seitenwände verschwenkbar sind, und dass Betätigungselemente zur Betätigung der Hebel vorgesehen sind.
Durch die Verwendung einer für jedes Format fest vorgegebenen Matrize mit den daran gelagerten Hebeln entfällt ein wesentlicher Teil der Leitschienen. Statt einem Verstellen der entfallenden Leitschienen ist lediglich die entsprechende Matrize auf die Transporteinrichtung aufzusetzen und nur noch die verbleibenden Formwerkzeuge dem neuen Format anzupassen. Die damit erreichbare Reduktion der Umstellzeit von ca. 80% rechtfertigt die durch die Erfindung notwendig werdenden Kosten für die Matrizen, wovon für jedes Format eine ausreichende Anzahl an Lager zu halten ist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Matrize und die daran angelenkten Hebel die Schachtel so weit vorgeformt wird, dass sie bereits eine beachtliche Eigenstabilität besitzt. Hierdurch werden, im Unterschied zu den bekannten Maschinen, dickere und kleinere Zuschnitte verarbeitbar.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Verpackungsmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Formmatrize in vergrösserter Darstellung,
Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V nach den Fig.
3 und 4,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Formvorganges eines Verpackungszuschnittes in der in den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Verpackungsmaschine,
Fig. 7 eine Abwicklung der einzelnen Arbeitsstationen der Verpackungsmaschine nach den Fig. 1 bis 6,
Fig. 8 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VIII nach Fig. 7,
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IX nach Fig. 7.
Eine Einsschubvorrichtung 1 besteht aus einem Transportband 2 auf dem das Verpackungsgut, wie Büchsen, Flaschen u. dgl. in eine Sortier- und Einschubstation 3 transportiert werden. Weiter umfasst die Einschubvorrichtung 1 ein Zuschnittmagazin 4, aus dem die Zuschnitte 5 nacheinander in die Einschubstation gebracht werden, wo das Verpackungsgut auf den Zuschnitt aufgeschoben und alsdann in die Verschliessmaschine 6 abgesenkt wird. Die vorbeschriebene Einschubvorrichtung ist bekannt und im Handel erhältlich, so dass hier auf eine nähere Beschreibung ihrer Teile und ihrer Funktion verzichtet wird.
Die Verschliessmaschine 6 weist einen ortsfesten Ständer 7 auf. In einem zentralen Lager 8 ist eine Welle 9 drehbar gelagert, die an ihrem oberen Ende einen kreisrunden Drehtisch 10 trägt. Drehfest auf die Welle 9 ist ein Zahnrad 11 aufgesetzt, das mit einer Schnecke 12 kämmt, die von einem Motor 13 angetrieben ist. Der Motor 13 wird durch eine nicht dargestellte Schalteinrichtung in einem Schaltgehäuse 14 intermittierend eingeschaltet, um den Drehtisch taktweise zu drehen.
Auf dem Drehtisch 10 sind achssymmetrisch zur Welle 9 sechs Matrizen 15 angeordnet, von denen in Fig. 1 nur fünf sichtbar sind. Der Antrieb des Drehtisches 10 ist so ausgelegt, dass sich beim Einschalten, d.h. zu Beginn einer Arbeitskampagne, eine Matrize 15 an der Arbeitsstation A unter der Sortier- und Einschubstation befindet. Während dem folgenden Takt wird die Matrize 15 durch eine Drehung des Drehtisches 10 um 60O zur Arbeitsstation B bewegt. Danach wird die Matrize 15 durch eine weitere Drehung des Drehtisches 10 um 600 zur Arbeitsstation C und im folgenden Takt zur Arbeitsstation D bewegt, worauf sie nach drei weiteren Takten erneut zur Arbeitsstation A gelangt.
Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, besteht jede Matrize 15 aus zwei Winkelprofilblechen 16 und 17, die durch einen starren Rahmen 18 fest miteinander verbunden sind. Die koplanaren Schenkel der Winkelprofilbleche 16 und 17 bilden zusammen mit dem Rahmen 18 eine ebene Auflagefläche 19 mit der sie auf dem Drehtisch 10 aufliegt. An den parallelen, einander gegenüberliegenden Schenkeln der Winkelprofilbleche 16 u. 17 sind je ein Blech 20 befestigt. Die Bleche 20 sind oben nach aussen gebogen und bilden eine trichterförmige Ausweitung.
Jede Matrize 15 ist mit vier Umlegeapparaten 21 ausgerüstet, welche alle gleich ausgebildet sind. Die Beschreibung der Umlegeapparate 21 erfolgt somit mit Bezug auf nur einen Apparat. Der Umlegeapparat 21 besitzt eine Grundplatte 22 an der zwei parallele Platten 23 und ein Winkelkörper 24 zur Bildung eines Federlagers befestigt sind. Ein abgewinkelter Hebel 25 ist mit seinen Achszapfen 26 in entsprechenden Bohrungen der Platte 23 schwenkbar gelagert. Auf der Grundplatte 22 ist weiter ein pneumatischer Zylinder 27 befestigt, in dem ein nicht sichtbarer Kolben mit der Kolbenstange 28 verschiebbar gelagert ist. Ein am Winkelkörper 24 befestigter Führungsstift führt die Kolbenstange 28 in axialer Richtung.
Zwischen dem äusseren Ende der Kolbenstange 28 und dem freien Schenkel des Winkelkörpers 24 ist eine Schraubenfeder 30 axial um den Führungsstift 29 angeordnet, so dass die Kolbenstange bei einer Verschiebung gegen die Schraubenfeder 30 diese komprimiert. Eine mit einem nicht dargestellten Be- und Entlüftungsventil versehene Druckluftleitung 32 verbindet den Pneumatikzylinder 27 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle. In der Kolbenstange 28 ist eine Nut 33 ausgefräst, in welche der Hebel 25 mit seinem kurzen Arm 34 hineingreift.
Ist der Pneumatikzylinder 27 mit Druckluft beaufschlagt, so ist die Kolbenstange 28 gegen den Druck der Schraubenfeder 33 in die äusserste Endlage verschoben, wobei der Hebel 25 in die mit ausgezogenen Strichen gezeichnete Endlage verschwenkt ist. Wird der Pneumatikzylinder 27 entlüftet, so schiebt die auf Druck vorgespannte Schraubenfeder 30 die Kolbenstange 28 zurück, wodurch diese den Hebel 25 in die strichpunktiert gezeichnete Endlage verschwenkt.
Wie die Fig. 6 bis 9 zeigen, wird bei der Arbeitsstation A der Zuschnitt 5 mit dem Verpackungsgut in eine Matrize 15 abgesenkt. Dabei wird der Zuschnitt 5, wie die Fig. 6 mit Bezug auf die Arbeitsstation A zeigt, um zwei Querachsen ge falzt. Danach dreht der Motor 13 den Drehtisch 10 um 60 , wobei der längere, senkrechte Teil des Zuschnittes 5 vorausgeht. Zwischen der Arbeitsstation A und B befindet sich bei A' eine Falzschiene 35 die mittels einem Träger 36 fest mit dem Ständer 7 verbunden ist. Der längere, senkrechte Teil des Zuschnittes 5 wird durch die Falzschiene 35 nach unten gefalzt, so dass beim Erreichen der Arbeitsstation B der Deckel der werdenden Schachtel geschlossen ist und im weiteren die Seitenlappen einzulegen sind.
Während des nächsten Arbeitstaktes, d.h. während der Verschiebung der Matrize 15 von der Arbeitsstation B zur Arbeitsstation C werden vorerst die Pneu matikzylinder 27 mit Druckluft beaufschlagt und die Hebel 25 in ihre mit ausgezogenen Strichen gezeichnete Endlage verschwenkt. Dabei werden die Seitenlappen eingelegt. Anschliessend bewegt der Drehtisch 10 die Matrize 15 an der Arbeitsstation B' vorbei. Diese besteht aus einem fest mit dem Ständer 7 verbundenen Träger 37, der symmetrisch mit Bezug auf den Verschiebeweg der Matrize 15 vier Spritzpistolen 38 trägt. Während die Matrize 15 zwischen den Spritzpistolen 38 hindurch geführt wird, schiessen diese einen Leimstreifen 39 auf die eingelegten Seitenlappen. Die Arbeitsstation C ist mit einer Vorrichtung zum Einlegen der Querlappen ausgerüstet.
Diese Vorrichtung besitzt einen am Ständer7 befestigten Vertikalträger 40 an dem zwei Horizontalträger 41 und 42 befestigt sind. Am oberen Horizontalträger 41 sind zwei Hebel 42 schwenkbar gelagert, die dem Einlegen der oberen Querlappen dienen. Der mit zwei symmetrisch arbeitenden Kolben ausgerüstete Pneumatikzylinder 43 ist mit den axial austretenden Kolbenstangen 44 und 45 am oberen Ende der Hebel 42 angelenkt. Im unteren Horizontalträger 42 sind analog zwei Hebel 46 schwenkbar gelagert. Das Verschwenken der Hebel 46 erfolgt durch einen Pneumatikzylinder 47 mit zwei symmetrisch arbeitenden Kolben, deren axial austretende Kolbenstangen mit ihren freien Enden an den Hebeln 46 angelenkt sind.
Die Pneumatikzylinder 43 und 47 sind mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden, wobei in den Verbindungsleitungen Be- und Entlüftungsventile angeordnet sind, welche von einer nicht dargestellten Schaltanordnung gesteuert werden. An der Arbeitsstation C werden vorerst die Hebel 42 und 46 leicht eingeschwenkt, so dass die abgewinkelten Querlappen die eingelegten Seitenlappen in ihrer Lage fixieren. Danach werden die Hebel 25 der Matrize 15 nach aussen geschwenkt, worauf die Hebel 42 bis 46 in die senkrechte Lage verschwenkt werden, und die Querlappen auf die Leimstreifen 39 aufpressen, so dass eine feste Verbindung zwischen den Seitenlappen und den Querlappen entsteht. Danach wird die Matrize 15 durch eine Drehung des Drehtisches 10 um 60 zur Ausstossstation D bewegt.
Ein pneumatischer Ausstosser 48 schiebt die in der Matrize 15 befindliche Verpackung zur Station E. Der Ausstosser 48 wird durch die Kolbenstange eines in einem Pneumatikzylinder 49 verschiebbaren Kolbens gebildet. Beim Ausstossen der Verpackung wird diese an einer Leimpistole 50 vorbeigeschoben, welche einen Leimstrich im Bereich der zugewandten Oberkante auf die Verpackung aufspritzt. Die Arbeitsstation E weist einen Träger 51 auf. In seinem Querarm sind vertikal zwei Führungsstangen 52 axial verschiebbar gelagert, an deren unterem Ende eine Formmatrize 53 befestigt ist, die einen langen Seitenschenkel 53' und einen kurzen Seitenschenkel 53' aufweist. Die Matrize 53 ist ferner fest mit der Kolbenstange 54 eines nicht sichtbaren, im Pneumatikzylinder 55 verschiebbaren Kolbens fest verbunden.
Nach dem Aufschieben der Verpackung auf die Arbeitsstation D wird die Matrize 53 nach unten gesenkt, worauf ihr kürzerer Schenkel 53" den noch seitlich wegragenden Deckelfalz nach unten umbiegt und gegen den von der Leimpistole 50 erzeugten Leimstreifen presst. Danach wird die Matrize 53 angehoben und die fertige Verpackung kann der Arbeitsstation E entnommen werden.
Wie aus den Fig. 3 bis 5 hervorgeht, sind in den koplanaren Schenkeln der Winkelprofile 16 und 17je eine Befestigungsschraube 31 mit einem Handgriff drehbar gelagert. Die Befestigungsschrauben 31 dienen der Befestigung der Matrize 15 am Drehtisch 10, wobei dieser im Bereich der Rahmen 18 mit einer Ausnehmung versehen ist, welche in radialer Richtung den zugeordneten Rahmen 18 überragen. Sind auf der beschriebenen Vorrichtung Verpackungen mit einem anderen Format anzufertigen, so sind lediglich die Matrizen 15 auszuwechseln, was mit wenigen einfachen Handgriffen und ohne Werkzeug geschehen kann. Das gleiche gilt mit Bezug auf eine Anpassung der Arbeitsstationen A', B', C und E an Abmessungen des neuen Verpackungsformates.
The present invention relates to a packaging machine with an insertion device, a transport device and gluing and molding tools assigned to the transport device.
In such packaging machines, the parts of a cardboard blank to be bent over to form a closed packaging box are bent exclusively by guide rails called forming tools, which are arranged along the transport device and past which the blank and the goods to be packaged are guided for the packaging process. If the format of the boxes to be produced on the packaging machine is changed, the relative position of all guide rails with respect to the transport device must be adjusted according to the new box format. This changeover time is approx. 2¸ hours.
The object of the present invention is to improve a machine of the type mentioned in such a way that the changeover time when the format is changed is shortened.
According to the invention, this purpose is achieved in that the molding tools have a die detachably connected to the transport device, which has two spaced apart, parallel, side walls perpendicular to the transport plane and transversely oriented to the transport direction, which delimit a space open at the front and at the top a lever is pivotably mounted at each wall end, that the levers can be pivoted against the plane of the mentioned end face and behind the plane of the side walls, and that actuating elements are provided for actuating the levers.
By using a fixed die for each format with the levers mounted on it, a significant part of the guide rails is eliminated. Instead of adjusting the guide rails that are no longer required, all that needs to be done is to place the corresponding die on the transport device and to adapt the remaining molding tools to the new format. The reduction in the changeover time of approx. 80% that can be achieved in this way justifies the costs for the matrices that are made necessary by the invention, of which a sufficient number of stocks must be kept for each format.
One advantage of the invention is that the die and the levers linked to it preform the box to such an extent that it already has considerable inherent stability. As a result, in contrast to the known machines, thicker and smaller blanks can be processed.
The invention is explained by way of example with the aid of the accompanying schematic drawing. Show it:
1 shows a plan view of an exemplary embodiment of a packaging machine,
FIG. 2 is a side view of FIG. 1,
3 shows a plan view of a molding die in an enlarged representation,
FIG. 4 is a view in the direction of arrow IV according to FIG. 3,
FIG. 5 is a view in the direction of arrow V according to FIGS.
3 and 4,
6 shows a schematic representation of the process of forming a packaging blank in the packaging machine described in FIGS. 1 to 5,
7 shows a development of the individual work stations of the packaging machine according to FIGS. 1 to 6,
FIG. 8 is a view in the direction of arrow VIII according to FIG. 7,
FIG. 9 shows a view in the direction of arrow IX according to FIG. 7.
An insertion device 1 consists of a conveyor belt 2 on which the packaged goods, such as cans, bottles and the like. Like. Be transported into a sorting and insertion station 3. The insertion device 1 further comprises a blank magazine 4 from which the blanks 5 are brought one after the other into the insertion station, where the packaged goods are pushed onto the blank and then lowered into the sealing machine 6. The insert device described above is known and commercially available, so that a more detailed description of its parts and their function is dispensed with here.
The sealing machine 6 has a stationary stand 7. A shaft 9 is rotatably mounted in a central bearing 8 and carries a circular turntable 10 at its upper end. A toothed wheel 11 which meshes with a worm 12 which is driven by a motor 13 is placed non-rotatably on the shaft 9. The motor 13 is switched on intermittently by a switching device (not shown) in a switch housing 14 in order to rotate the turntable cyclically.
On the turntable 10, six dies 15 are arranged axially symmetrical to the shaft 9, of which only five are visible in FIG. 1. The drive of the turntable 10 is designed so that when switched on, i. At the beginning of a work campaign, a die 15 is located at work station A under the sorting and insertion station. During the following cycle, the die 15 is moved to work station B by rotating the turntable 10 by 60 °. Then the die 15 is moved by a further rotation of the turntable 10 by 600 to work station C and in the following cycle to work station D, whereupon it arrives at work station A again after three further cycles.
As FIGS. 3 to 5 show, each die 15 consists of two angled profile sheets 16 and 17 which are firmly connected to one another by a rigid frame 18. The coplanar legs of the angle profile sheets 16 and 17 together with the frame 18 form a flat support surface 19 with which it rests on the turntable 10. On the parallel, opposite legs of the angle profile sheets 16 u. 17 a sheet 20 are each attached. The metal sheets 20 are bent outwards at the top and form a funnel-shaped expansion.
Each die 15 is equipped with four folding devices 21, which are all designed in the same way. The description of the folding apparatus 21 is thus made with reference to only one apparatus. The folding apparatus 21 has a base plate 22 to which two parallel plates 23 and an angle body 24 are attached to form a spring bearing. An angled lever 25 is pivotably mounted with its journal 26 in corresponding bores of the plate 23. A pneumatic cylinder 27 is also fastened on the base plate 22, in which a piston, which is not visible, is slidably mounted with the piston rod 28. A guide pin attached to the angle body 24 guides the piston rod 28 in the axial direction.
A helical spring 30 is arranged axially around the guide pin 29 between the outer end of the piston rod 28 and the free leg of the angle body 24, so that the piston rod compresses the helical spring 30 when it is displaced. A compressed air line 32 provided with a ventilation valve (not shown) connects the pneumatic cylinder 27 to a compressed air source (not shown). A groove 33 is milled out in the piston rod 28, into which the lever 25 engages with its short arm 34.
If compressed air is applied to the pneumatic cylinder 27, the piston rod 28 is displaced against the pressure of the helical spring 33 into the outermost end position, the lever 25 being pivoted into the end position shown with solid lines. If the pneumatic cylinder 27 is vented, the helical spring 30, which is pretensioned under pressure, pushes the piston rod 28 back, causing it to pivot the lever 25 into the end position shown in dash-dotted lines.
As FIGS. 6 to 9 show, the blank 5 with the goods to be packaged is lowered into a die 15 at work station A. The blank 5, as shown in FIG. 6 with reference to the work station A, is folded about two transverse axes. The motor 13 then rotates the turntable 10 by 60, with the longer, vertical part of the blank 5 preceding. Between the work stations A and B at A 'there is a folding rail 35 which is firmly connected to the stand 7 by means of a carrier 36. The longer, vertical part of the blank 5 is folded down by the folding rail 35, so that when the workstation B is reached, the lid of the box to be formed is closed and the side flaps are then to be inserted.
During the next work cycle, i.e. During the displacement of the die 15 from the work station B to the work station C, the pneumatic cylinders 27 are initially acted upon with compressed air and the levers 25 are pivoted into their end position shown with solid lines. The side flaps are inserted. The turntable 10 then moves the die 15 past the work station B '. This consists of a carrier 37 firmly connected to the stand 7, which carries four spray guns 38 symmetrically with respect to the displacement path of the die 15. While the die 15 is passed between the spray guns 38, these shoot a strip of glue 39 onto the inserted side tabs. Workstation C is equipped with a device for inserting the transverse flaps.
This device has a vertical support 40 attached to the stand 7, to which two horizontal supports 41 and 42 are attached. Two levers 42, which are used to insert the upper transverse flaps, are pivotably mounted on the upper horizontal support 41. The pneumatic cylinder 43 equipped with two symmetrically operating pistons is articulated with the axially exiting piston rods 44 and 45 at the upper end of the lever 42. Analogously, two levers 46 are pivotably mounted in the lower horizontal support 42. The pivoting of the levers 46 is carried out by a pneumatic cylinder 47 with two symmetrically operating pistons, the axially exiting piston rods of which are articulated with their free ends to the levers 46.
The pneumatic cylinders 43 and 47 are connected to a compressed air source, not shown, with ventilation valves being arranged in the connecting lines, which are controlled by a switching arrangement, not shown. At the work station C, the levers 42 and 46 are initially pivoted in slightly so that the angled transverse flaps fix the inserted side flaps in their position. The levers 25 of the die 15 are then pivoted outwards, whereupon the levers 42 to 46 are pivoted into the vertical position and the transverse flaps are pressed onto the glue strips 39, so that a firm connection is created between the side flaps and the transverse flaps. Then the die 15 is moved to the ejection station D by rotating the turntable 10 by 60.
A pneumatic ejector 48 pushes the packaging located in the die 15 to the station E. The ejector 48 is formed by the piston rod of a piston which can be displaced in a pneumatic cylinder 49. When the packaging is ejected, it is pushed past a glue gun 50, which sprays a line of glue onto the packaging in the area of the facing upper edge. The work station E has a carrier 51. In its transverse arm, two guide rods 52 are mounted so as to be axially displaceable vertically, at the lower end of which a molding die 53 is attached, which has a long side limb 53 'and a short side limb 53'. The die 53 is also firmly connected to the piston rod 54 of a piston, which is not visible and can be displaced in the pneumatic cylinder 55.
After the packaging has been pushed onto the work station D, the die 53 is lowered, whereupon its shorter leg 53 ″ bends down the lid fold that is still protruding to the side and presses it against the strip of glue produced by the glue gun 50. The die 53 is then raised and the The finished packaging can be taken from workstation E.
As can be seen from FIGS. 3 to 5, a fastening screw 31 is rotatably mounted with a handle in the coplanar legs of the angle profiles 16 and 17. The fastening screws 31 are used to fasten the die 15 to the turntable 10, this being provided with a recess in the area of the frame 18 which protrudes beyond the associated frame 18 in the radial direction. If packagings with a different format are to be produced on the device described, then only the dies 15 need to be exchanged, which can be done with a few simple steps and without tools. The same applies with regard to an adaptation of the workstations A ', B', C and E to the dimensions of the new packaging format.