[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrichten von Behältern aus flachen Zuschnitten, wobei die Behälter zwei über ein integriertes Scharnier miteinander verbundene Kammern aufweisen, mit einer Anlagestation für die Aufgabe flacher Zuschnitte auf eine Transportebene einer Transporteinrichtung, einer Einrichtung zum Aufbringen von Klebstoff, einer Formstation zum Aufrichten der Zuschnitte in die zu verklebende Endform und einem Auslagebereich.
[0002] Behälter dieser Art finden insbesondere zum Verpacken von Lebensmitteln beispielsweise im Fastfood-Bereich Verwendung. Es handelt sich dabei um zuklappbare Behälter, welche aus flachen Kartonzuschnitten hergestellt werden. Diese Behälter, auch Schalen genannt, weisen üblicherweise zwei miteinander verbundene Kammern auf, welche über ein integriertes Scharnier miteinander verbunden sind.
Das Scharnier ermöglicht das Verschliessen des Behälters, indem die beiden Kammern durch Verschwenken um das Scharnier zusammengeklappt werden. Eine Vorrichtung zum Aufrichten und Formen derartiger Behälter ist beispielsweise aus DE 3 829 407-A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden flache Kartonzuschnitte in einer Anlegestation gestapelt und von hier mittels eines Vakuumgreifers vereinzelt und auf eine Transportebene zur weiteren Bearbeitung aufgebracht. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Lappen, welche zum Verbinden der aufgerichteten Schale dienen, bereits im Stapel mit Klebstoff beschichtet. Es sind jedoch auch Lösungen bekannt, bei welchen der Klebstoff während des Transportvorganges, d.h. auf der Transportebene, auf die Zuschnitte aufgebracht wird.
Der Vakuumgreifer schwenkt die vereinzelten Zuschnitte etwa um 90 deg. und legt sie in eine Formstation ein, wo sie zur gewünschten Schalen bzw. Behälterform aufgerichtet und geformt werden. Beim Ausstossen der geformten Behälter bzw. Schalen durch einen Auslagebereich kann der Klebstoff aushärten und es werden stabile Schalen bzw. Behälter gebildet. Eine Schwierigkeit des Aufrichte- bzw. Formvorganges derartiger Behälter mit zwei Kammern besteht darin, dass die beiden Kammerbereiche der flachen Zuschnitte über ein Mittelstück miteinander verbunden sind und an diesem Mittelstück das Scharnier gebildet werden muss. Wenn die beiden Kammern gleichzeitig geformt werden sollen, ist es notwendig, das Scharnier und die daran angrenzenden Mittelbereiche des Zuschnittes vor dem Ausführen des eigentlichen Formvorganges der Kammern zu falten.
Bei dieser bekannten Vorrichtung geschieht dies in der Weise, dass der Vakuumgreifer für die einzelnen Zuschnitte zweiteilig ausgebildet ist und diese beiden Teile gegeneinander beweglich sind. Jeder Teil des Vakuumgreifers greift und hält einen Kammerbereich des Zuschnittes, und indem die beiden Teile des Vakuumgreifers gegeneinander gefahren werden, wird der mittlere Bereich gefaltet und das Scharnierteil ausgebildet. Nach dem Zusammenfahren der beiden Teile des Vakuumgreifers befinden sich die Zuschnittsteile für die beiden Kammern in der richtigen Position und können so in die Formstation eingelegt werden. Das anschliessende Ausformen bzw. Aufrichten des Behälters erfolgt in an sich bekannter Weise.
Durch die alternierende Schwenkbewegung des Vakuumgreifers ist die Produktionsgeschwindigkeit derartiger Vorrichtungen beschränkt und sie weisen auch einen hohen Verschleiss und Vibrationen sowie einen erhöhten Lärmpegel auf. Zudem ist der Aufbau des Vakuumgreifers in der zweiteiligen Form mechanisch aufwendig und störungsanfällig.
[0003] Aus DE 29 905 241-U1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher die flachen Zuschnitte kontinuierlich von der Anlagestation über eine Transportebene in die Formstation geführt und eingebracht werden. Um auf einer derartigen Vorrichtung Klappschalen mit zwei Kammern und einem Scharnier herstellen zu können, wird diese in bekannter Weise im Bereich der Formstation mit Faltschwertern ausgestattet.
Die Ausgestaltung derartiger Faltschwerter ist aus US 4 256 025 bekannt.
[0004] Diese Faltschwerter haben die Aufgabe, den Mittelbereich mit dem Scharnier, des flachen Zuschnittes vor dem Absenken des Formwerkzeuges zu falten. Bevor das Formwerkzeug in die Formstation einfährt, müssen die Faltschwerter aus dem Formbereich herausgeschwenkt werden.
Diese Vorrichtung weist somit ebenfalls Elemente mit alternierenden Schwenkbewegungen auf, welche die Produktionsgeschwindigkeit beschränken und zu einem erhöhten Verschleiss und Lärmpegel führen.
[0005] Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine höhere Produktionsgeschwindigkeit zulässt, d.h. eine erhöhte Zahl von Behälterformvorgängen pro Zeiteinheit, welche den Einsatz von Zusatzeinrichtungen mit alternierenden Schwenkbewegungen sowie von Zusatzantrieben für die Faltung des Scharniers vermeidet und eine Reduktion von Vibrationen, Verschleiss und/oder des Lärmpegels während des Produktionsvorganges ermöglicht.
Im Weiteren soll die Vorrichtung einen kontinuierlichen Fördervorgang der Zuschnitte entlang einer Transportebene bis zur Formstation sowie ein sicheres Einlegen der Zuschnitte in die Formstation ermöglichen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nach den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
[0007] Die erfindungsgemässe Faltstation, mit Formmitteln für den Bereich der Zuschnitte, in welchem das Scharnier angeordnet ist, weist keine schwenkbaren Elemente und auch keine zusätzlichen Fördermittel auf. Die Formmittel der Faltstation sind stationär mit der Transporteinrichtung verbunden und auf verschiedene Abmessungen der Zuschnitte einstellbar.
Als Formmittel dienen zwei Führungsschienen, welche mit Abstand zueinander angeordnet sind und eine Faltschiene mit einer Faltkante zwischen den Führungsschienen. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass der Scharnierbereich der Zuschnitte zwangsläufig während der Förderbewegung gefaltet wird. Die Anordnung der Faltstation vor der Formstation hat den Vorteil, dass der Scharnierbereich der Zuschnitte während des kontinuierlich ablaufenden Transportvorganges der Zuschnitte über die Transportebene einer Transporteinrichtung gefaltet werden kann. Dabei werden die Zuschnitte in der Faltstation kontinuierlich über die Transportebene in Richtung auf die Formstation hin gefördert und gleichzeitig wird der Bereich mit dem Scharnier etwa rechtwinklig aus der Transportebene ausgelenkt.
Gleichzeitig werden die beiden Bereiche des Zuschnittes, welche die beiden Kammern bilden, in Richtung des Scharniers parallel zur Transportebene aufeinander zugeschoben. Dieser Faltvorgang des Scharnierbereiches der flachen Zuschnitte kann erfolgen, ohne dass eine alternierende Schwenkbewegung notwendig wäre und der kontinuierliche Bewegungsablauf der Zuschnitte in Förderrichtung wird in keiner Weise unterbrochen. Die Faltung bzw. Formung des Scharnierbereiches der Schalen bzw. Behälter kann mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgen, mit welcher die Zuschnitte mittels der Transporteinrichtung über die Transportebene transportiert werden. Wenn beispielsweise bei den bekannten Vorrichtungen ca. 5-7000 Behälter pro Stunde geformt werden können, ermöglicht die erfindungsgemässe Vorrichtung die Formung von bis zu 10 000 und mehr Behältern pro Stunde.
Gleichzeitig werden aber auch der Lärmpegel sowie die Vibrationen an der Vorrichtung gegenüber den bekannten Vorrichtungen erheblich reduziert, da vor der Formstation keine Maschinenteile vorhanden sind, welche alternierende Schwenkbewegungen ausführen und entsprechende Störungsquellen bilden.
[0008] Es ist vorteilhaft, wenn der Anfangsbereich der Faltkante an der Faltschiene mit Abstand zur Transportebene für die Zuschnitte angeordnet ist und zwischen diesem Anfangsbereich und der Transportebene eine Einlauföffnung gebildet ist. Dies ermöglicht das Einführen der Zuschnitte in den Zwischenraum zwischen der Faltschiene und der Transportebene. Dazu ist der Anfangsbereich der Faltschiene mit einem Abstand zu einer ersten Seite der Transportebene angeordnet, welcher mindestens der Dicke eines Zuschnittes entspricht.
In vorteilhafter Weise wird die Faltkante am Endbereich der Faltschiene mit Abstand zu einer zweiten gegenüberliegenden Seite der Transportebene angeordnet. Daraus ergibt sich eine schräge Anordnung der Faltschiene in Bezug auf die Transportebene und die Transportebene wird von der Faltschiene durchstossen. Der Abstand zwischen dem Endbereich der Faltkante an der Faltschiene und der zweiten Seite der Transportebene ist dabei maximal so gross wie die Höhe der gefalteten Position des Scharniers an den Zuschnitten. Durch diesen Abstand wird gewährleistet, dass der Scharnierbereich der Zuschnitte in die gewünschte vorgeformte Form gebracht wird.
[0009] Bei Vorrichtungen mit einem Umlenkbereich an der Transporteinrichtung erweist es sich als vorteilhaft, wenn Anschlussstücke der Führungsschienen durch diesen Umlenkbereich geführt werden und sich über diesen Bereich erstrecken.
Diese Anordnung stellt sicher, dass sich die vorgefalteten Scharnierbereiche der Zuschnitte nicht verformen und die gewünschte Form auch während des Umlenkvorganges beibehalten.
[0010] Die Anordnung eines umlaufenden Fördermittels an der Transporteinrichtung erbringt den Vorteil, dass die Zuschnitte kontinuierlich und im gewünschten Abstand zueinander gefördert werden können. Dazu sind an diesem Fördermittel Mitnehmer angeordnet, welche in Förderrichtung gegeneinander beabstandet sind. Diese Mitnehmer sorgen dafür, dass die einzelnen Zuschnitte im richtigen Abstand zueinander durch die Transporteinrichtung zur Formstation gefördert werden. Im Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn zwischen der Transporteinrichtung und der Formstation eine zusätzliche Fördereinrichtung angeordnet ist.
Diese Fördereinrichtung ist mit einer Antriebseinheit zur Veränderung der Fördergeschwindigkeit der Zuschnitte ausgestattet. Mit Hilfe dieser zusätzlichen Fördereinrichtung können einzelne Zuschnitte von der Transporteinrichtung übernommen und mit veränderter Geschwindigkeit in die Formstation eingebracht werden. Dadurch kann in diesem Bereich der Ablauf verbessert und die Sicherheit erhöht werden. Wenn die Zuschnitte mit der zusätzlichen Fördereinrichtung beschleunigt werden, können sie schneller in die Bearbeitungsposition in der Formstation gebracht werden. Dadurch steht mehr Zeit für die Formgebung bzw. zum Aufrichten der Schalen zur Verfügung.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung sieht vor, dass zwischen der zusätzlichen Fördereinrichtung und der Formstation an einer Seite der Transportebene und an dem gegen die Formstation gerichteten Ende der Fördereinrichtung mindestens eine zusätzliche Führungsrolle angeordnet ist. Diese zusätzliche Führungsrolle kann an die Platzverhältnisse im Übergangsbereich zur Formstation angepasst, d.h. deren geometrische Abmessungen können in gewünschter Weise verändert werden. Es ist deshalb möglich, diese Führungsrolle mit einem kleinen Durchmesser auszubilden, so dass diese Führungsrolle in Förderrichtung der Zuschnitte sehr nahe an der Formstation angeordnet werden kann. Dies bringt den Vorteil, dass die Führungsrolle gleichzeitig ein Rückhalteelement für die Zuschnitte in der eingelegten Position in der Formstation bilden kann.
Damit diese Rückhaltefunktion gewährleistet ist, ist die Führungsrolle mit einem Federelement ausgestattet, welches etwa rechtwinklig zur Transportebene der Zuschnitte wirkt. Damit wird verhindert, dass die in die Formstation eingelegten einzelnen Zuschnitte gegen die Förderrichtung auf der Transportebene zurückspringen können.
[0011] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
<tb>Fig. 2<sep>eine Aufsicht auf den Bereich der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit der Faltstation für die Scharnierbereiche der Zuschnitte,
<tb>Fig. 3<sep>einen Querschnitt durch die Transportebene im Bereich der Faltstation, entlang der Linie A-A mit einem ungefalteten Zuschnitt, und
<tb>Fig. 4<sep>einen Querschnitt durch die Transportebene im Bereiche der Faltstation, entlang der Linie B-B mit einem im Scharnierbereich gefalteten Zuschnitt.
[0012] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Aufrichten von Behältern, wie sie grundsätzlich aus DE 29 905 241-U1 bekannt ist. Die Vorrichtung weist eine Anlegestation 5 mit einem Stapel 6 von Kartonzuschnitten 1 auf. Von diesem Stapel 6 werden einzelne Zuschnitte 1 entnommen und auf eine erste Transportebene 7 einer Transporteinrichtung 9 aufgegeben. Die Transporteinrichtung 9 ist dabei so ausgebildet, dass die Transportebene 7 in einem Umlenkbereich 14 gekrümmt ist und in eine vertikale zweite Transportebene 8 umgelenkt wird. Im Bereich der Transporteinrichtung 9 ist eine Einrichtung 10 zum Aufbringen von Klebstoff auf Teilbereiche der Zuschnitte 1 angeordnet.
Die Zuschnitte 1 werden dabei in Richtung des Pfeiles 16 gefördert. An dem der Anlegestation 5 gegenüberliegenden Bereich der Vorrichtung ist eine Formstation 11 vorhanden, welche in an sich bekannter Weise über Formwerkzeuge und insbesondere einen Formstempel 48 verfügt. Dieser Formstempel 48 ist in Richtung der Pfeile 49 alternierend bewegbar und dient der Formung und Aufrichtung der Schalen bzw. Behälter 13 aus den Zuschnitten 1. Die geformten Schalen 13 werden in den Auslegebereich 12 ausgestossen und in Richtung des Pfeiles 50 gefördert. Zwischen der Formstation 11 und dem Aufgabebereich der Transporteinrichtung 9 im Bereiche der Transportebene 7 ist eine Faltstation 15 eingebaut.
Diese Faltstation 15 verfügt über Formmittel 17, 18, 21, welche dazu dienen, den Bereich der Zuschnitte 1 mit dem Scharnier 4 vorzuformen und dabei etwa rechtwinklig zur Transportebene 7 auszulenken. Diese Formmittel 17, 18, 21 sind fest mit der Transporteinrichtung 9 verbunden und können mit nicht dargestellten Befestigungsmitteln auf unterschiedliche Abmessungen der Zuschnitte 1 eingestellt werden. Details und Funktion der Faltstation 14 werden nachfolgend mit Hilfe der Fig. 2, 3 und 4 näher beschrieben und erläutert.
[0013] Zwischen der Formstation 11 und dem Ende des Umlenkbereiches 14 der Transporteinrichtung 9 ist in der Transportebene 8 eine zusätzliche Fördereinrichtung 42 angeordnet. Diese Fördereinrichtung 42 verfügt über eine regelbare Antriebseinheit 45 und Fördermittel 43, 44 für die Zuschnitte 1.
Die Antriebseinheit 45 ermöglicht eine Veränderung der Fördergeschwindigkeit der Zuschnitte 1 in diesem Bereich. Zweckmässig ist eine Beschleunigung, wodurch die Zuschnitte 1 in Richtung des Pfeiles 51 in die Formstation 11 eingeschossen werden. Beim Durchlauf des Zuschnittes 1 durch den Bereich der zusätzlichen Fördereinrichtung 42 sorgt mindestens eine Führungsrolle 46 dafür, dass eine präzise Führung des Zuschnittes 1 in die Formstation 11 gewährleistet ist. Der Antrieb in Förderrichtung des Pfeiles 51 wird dabei durch das Fördermittel 44 bewirkt. Der Zuschnitt 1 wird so weit gefördert, bis er am Anschlag 52 anliegt. In dieser Endposition in der Formstation 11 sorgen die Führungsrollen 46 dafür, dass der Zuschnitt 1 nicht mehr aus dieser Formposition zurückspringen kann.
Die Formstation 11 weist in bekannter Weise Seitenführungen auf, welche dazu dienen, den Zuschnitt 1 in der vorgefalteten Position festzuhalten. Im Weiteren weist die Formstation 11 in bekannter Weise eine erforderliche Anzahl Faltfinger auf, welche dazu dienen, die Klebelappen 53, 54 des Zuschnittes 1 in die richtige Verbindungsposition zu bringen. Das Aufrichten der übrigen Seitenwände der beiden Kammern 2, 3 erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe des Formstempels 48 und der weiteren an sich bekannten Formelemente der Formstation 11.
[0014] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf den Bereich der Faltstation 15 an der Transporteinrichtung 9 gemäss Fig. 1. Die Transporteinrichtung 9 verfügt in diesem Bereich über zwei Auflageschienen 36, 39, welche mit Abstand zueinander angeordnet sind und parallel zur Transportrichtung 16 verlaufen.
Auf diesen Auflageschienen 36, 39 liegen die Zuschnitte 1 auf und werden entlang der Transportebene 7 in Transportrichtung 16 gefördert. Dazu weisen die beiden Auflageschienen 36, 39 je einen Führungskanal 37 bzw. 40 auf, in welchen je ein Fördermittel 32, 33 in der Form einer Förderkette 38 bzw. 41 geführt ist. An den beiden Förderketten 38, 41 sind in vorgegebenen Abständen Mitnehmer 34, 35 angeordnet, welche über die Transportebene 7 vorstehen und an einer hinteren Seitenkante der Zuschnitte 1 anliegen. In Fig. 2 sind vier Zuschnitte 1 in jeweils unterschiedlichen Verformungspositionen 2.1 bis 2.4 dargestellt. Position 2.1 zeigt einen Zuschnitt 1 in der vollständig flach ausgelegten Form, wie er dem Stapel 6 in der Anlegestation 5 entnommen wird. Die Position 2.4 zeigt einen Zuschnitt 1, bei welchem der Teilbereich mit dem Scharnier 4 gefaltet und geformt ist.
Positionen 2.2 und 2.3 zeigen Zwischenstellungen dieses Falt- und Formvorganges. Damit der Bereich mit dem Scharnier 4 der Zuschnitte 1 geformt und gefaltet werden kann, sind zwischen den beiden Auflageschienen 36, 39 zwei Führungsschienen 17, 18 und eine Faltschiene 21 angeordnet. Die beiden Führungsschienen 17, 18 verlaufen etwa parallel zur Transportebene 7 und sind mit Abstand zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen den beiden Führungsschienen 17,18 entspricht im Anfangsbereich etwa der Breite der beiden mittleren Wände 55, 56 am Zuschnitt 1, welche zum Scharnierbereich 4 gehören. Vom Anfangsbereich 20 ausgehend verlaufen die beiden Führungsschienen 17, 18 konvergierend gegeneinander. Gegen den in Transportrichtung 16 entfernt liegenden Endbereich 57 werden die beiden Führungsschienen 17, 18 parallel zueinander geführt.
Zwischen den beiden Führungsschienen 17, 18 ist damit ein Zwischenraum 19 gebildet. Dieser Zwischenraum 19 wird zuerst von den konvergierenden Führungsschienen 17, 18 begrenzt und anschliessend von den parallel verlaufenden. Im Bereiche dieses Zwischenraumes 19 ist eine Faltschiene 21 angeordnet, welche etwa rechtwinklig zur Transportebene 7 steht und schräg zu dieser verläuft. An der gegen die Zuschnitte 1 gerichteten Seite der Faltschiene 21 ist eine Faltkante 22 ausgebildet, welche auf den Bereich mit dem Scharnier 4 der Zuschnitte 1 einwirkt.
[0015] Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der Anfangsbereich 23 dieser Faltkante 22 mit einem Abstand 27 zu einer ersten Seite 25 der Transportebene 7 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel ist diese Seite 25 die obere Seite der Transportebene 7.
Der an der Faltschiene 21 gegenüberliegende Endbereich 24 der Faltkante 22 ist mit einem Abstand 28 zur gegenüberliegenden zweiten Seite 26, d.h. zur unteren Seite der Transportebene 7, positioniert. Als Folge dieser Anordnung durchstösst die Faltkante 22 und damit die Faltschiene 21 die Transportebene 7 und bewirkt eine Verformung der durchlaufenden Zuschnitte 1 rechtwinklig zur Transportebene 7. Diese Verformung ist auf den Bereich mit dem Scharnier 4 ausgerichtet, indem die beiden mittleren Wände 55, 56 durch die Faltkante 22 in den Zwischenraum 19 zwischen den beiden Führungsschienen 17, 18 gezogen werden. Dadurch wird während des Transports der Zuschnitte 1 in Transportrichtung 16 der Scharnierbereich geformt. Dazu sind keine beweglichen Elemente erforderlich.
Die Formung des Scharnierbereichs erfolgt einzig durch die Transportbewegung der Zuschnitte 1 in Transportrichtung 16 und durch die Wirkung der fest stehenden Formmittel, welche durch die Führungsschienen 17, 18 und die Faltschiene 21 mit der Faltkante 22 gebildet sind. In der Position 2.1 gemäss Fig. 2 sind an beiden Seiten der Transporteinrichtung 9 noch Seitenführungen 58, 59 angeordnet, welche die Zuschnitte 1 in der richtigen Position festlegen. Im nachfolgenden Bereich der Transporteinrichtung 9 sind diese Seitenführungen 58, 59 nicht mehr notwendig, da dort die Zuschnitte 1 durch die Führungsschienen 17, 18 geführt werden. Die Führungsschienen 17, 18 und die Faltschiene 21 sind fest mit der Transporteinrichtung 9 verbunden, wobei sie jedoch mit geeigneten bekannten Befestigungsmitteln in unterschiedlichen Positionen feststellbar sind.
Dadurch können diese Formmittel 17, 18 und 21 in einfacher Weise an unterschiedliche Abmessungen der Zuschnitte 1 angepasst und entsprechend eingestellt werden.
[0016] Da der Anfangsbereich 23 der Faltkante 22 mit dem Abstand 27 zur ersten, oberen Seite 25 der Transportebene 7 angeordnet ist, wird zwischen der Faltkante 22 und der Transportebene 7 eine Einlauföffnung 29 gebildet. Der Abstand 27 bildet dabei die Öffnungsweite dieser Einlauföffnung 29 und ist mindestens so gross wie die Dicke eines Zuschnittes 1. Wird ein Zuschnitt 1 durch die Mitnehmer 34, 35 der Förderketten 38, 41 in Richtung 16 entlang der Transportebene 7 gefördert, wird dieser Zuschnitt 1 in die Einlauföffnung 29 eingeführt und damit der Verformungswirkung durch die Faltschiene 21 und die beiden Führungsschienen 17, 18 ausgesetzt.
Nach dem Einschieben eines Zuschnitts 1 in die Einlauföffnung 29 und während des Durchlaufens durch die Faltstation 15 drückt die Faltkante 22 das Scharnier 4 des Zuschnitts 1 und die beiden mittleren Wände 55, 56 nach unten und die beiden mittleren Wände 55, 56 werden um die Kanten der beiden Führungsschienen 17,18 nach unten gezogen. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis der Bereich des Zuschnitts 1 mit dem Scharnier 4 in der gewünschten Weise gefaltet und geformt ist. Dies ist spätestens in der Position 2.4 gemäss Fig. 2 der Fall, da in dieser Position die beiden Führungsschienen 17, 18 parallel verlaufen und die Faltkante 22 den tiefsten Punkt mit dem Abstand 28 gegenüber der unteren Seite 26 der Transportebene 7 erreicht hat.
In der Position 2.2 gemäss Fig. 2 sind auch die Klebelappen 53 und 54 gekennzeichnet, welche in der Klebstoffeinrichtung 10 mit Klebstoff beschichtet werden und zuletzt in der Formstation 11 mit den zugehörigen Seitenteilen in Wirkung gebracht werden.
[0017] Die Führungsschienen 17, 18 werden nach der Faltstation 15 in Form von Anschlussstücken 30, 31 weitergeführt. Diese Anschlussstücke 30, 31 der Führungsschienen 17, 18 erstrecken sich durch den in Fig. 1 dargestellten Umlenkbereich 14. Sie sorgen dafür, dass die vorgeformten Zuschnitte unverändert durch den Umlenkbereich 14 gefördert werden können.
[0018] Fig. 3 zeigt einen vereinfachten Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2. Der Zuschnitt 1 liegt auf den Auflageschienen 36, 39 sowie auf den Führungsschienen 17, 18 auf.
Dabei ist ersichtlich, dass in dem hier dargestellten Anfangsbereich 20 der Führungsschienen 17, 18 der Zuschnitt 1 noch nicht verformt ist. Beidseits des Zuschnittes 1 sind die Seitenführungen 58, 59 erkennbar, welche den Zuschnitt 1 in der richtigen Position halten. In den beiden Auflageschienen 36, 39 befinden sich die Führungskanäle 37, 40 für die Transportmittel 32, 33 bzw. die Förderketten 38, 41. Mittels der Mitnehmer 34, 35, welche an den Förderketten 38, 41 befestigt sind, wird der Zuschnitt 1 entlang der Transportebene 7 durch die Faltstation 15 gefördert. In dem in Fig. 3 dargestellten Querschnitt steht die Faltkante 22 der Faltschiene 21 bereits in Kontakt mit der Oberfläche des Zuschnittes 1.
Am Beginn der Einlauföffnung 29 weist jedoch der Anfangsbereich 23 der Faltkante 22 einen Abstand 27 zur ersten oberen Seite 25 der Transportebene 7 auf.
[0019] Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B in der Position 2.4 der Fig. 2. Die beiden Kammern bzw. Teilbereiche 2, 3 des Zuschnittes 1 liegen weiterhin auf den Auflageschienen 36, 39 sowie den beiden Führungsschienen 17,18 auf. Der Bereich des Zuschnittes 1 mit dem Scharnier 4 ist in dieser Position vollständig gefaltet und ausgeformt. Der Endbereich 24 der Faltkante 22 weist in dieser Position einen Abstand 28 zur zweiten unteren Seite 26 der Transportebene 7 auf. Dabei entspricht der Abstand 28 der vorgegebenen gewünschten Formtiefe des Scharniers 4 gegenüber den beiden Kammerteilen 2, 3 des Zuschnittes 1.
Die beiden mittleren Wände 55, 56 des Zuschnittes 1 sind dabei vollständig in den Zwischenraum 19 zwischen den beiden Führungsschienen 17, 18 eingezogen. In die hier dargestellte verformte Querschnittsform wird der Zuschnitt 1 nur durch die fest stehenden Formmittel, welche durch die Führungsschienen 17, 18 und die Faltschiene 21 gebildet sind, gebracht. Es sind keine beweglichen Form- oder Faltelemente notwendig und es ist auch kein zusätzlicher Antrieb notwendig. Die Formgebung erfolgt im Wesentlichen durch die Förderbewegung der Zuschnitte 1 in Transportrichtung 16 entlang der Transportebene 7.
[0020] Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht, das kontinuierliche Transportieren und Fördern von Zuschnitten 1 in Transportrichtung 16 entlang der Transportebenen 7 und 8 von einer Anlegestation 5 in die Formstation 11.
Es sind keine schwenkbaren Elemente notwendig, welche alternierende Bewegungen ausführen, um die Zuschnitte 1 in die Formstation 11 einzubringen oder die Faltung im Bereich des Scharniers 4 zwischen den Kammerteilen 2 und 3 des Zuschnittes 1 zu erzeugen. Diese erfindungsgemässe Ausgestaltung ermöglicht eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit, wobei pro Stunde bis zu 10 000 und mehr Schalen bzw. Behälter geformt werden können. Da vor der Formstation 11 keine alternierend bewegten Elemente vorhanden sind, werden auch die Vibrationen und der Lärmpegel sowie der Verschleiss erheblich reduziert und auch die Störungsanfälligkeit der Einrichtung wird reduziert.
The invention relates to a device for erecting containers from flat blanks, wherein the containers have two chambers connected to each other via an integrated hinge, with a plant station for the task of flat blanks on a transport plane of a transport device, a device for applying adhesive, a forming station for erecting the blanks in the final shape to be bonded and a display area.
Container of this type are used in particular for the packaging of food, for example in the fast food sector use. These are hinged containers, which are made of flat carton blanks. These containers, also called shells, usually have two interconnected chambers, which are connected to each other via an integrated hinge.
The hinge allows the closure of the container by folding the two chambers by pivoting about the hinge. A device for erecting and forming such containers is known, for example, from DE 3 829 407 A1. In this device, flat carton blanks are stacked in a docking station and separated from here by means of a vacuum gripper and applied to a transport plane for further processing. In this known device, the flaps, which serve to connect the erect shell, already coated in the stack with adhesive. However, there are also known solutions in which the adhesive during the transport process, i. on the transport plane to which blanks are applied.
The vacuum gripper pivots the individual blanks about 90 °. and place them in a forming station where they are erected and shaped into the desired tray or container shape. When the molded containers are ejected through a display area, the adhesive is allowed to harden and stable trays or containers are formed. A difficulty of Aufrichte- or molding process such containers with two chambers is that the two chamber portions of the flat blanks are connected to each other via a center piece and at this center the hinge must be formed. If the two chambers are to be formed simultaneously, it is necessary to fold the hinge and the adjoining central portions of the blank prior to performing the actual forming operation of the chambers.
In this known device, this is done in such a way that the vacuum gripper is designed in two parts for the individual blanks and these two parts are mutually movable. Each part of the vacuum gripper grips and holds a chamber area of the blank, and by moving the two parts of the vacuum gripper against each other, the middle area is folded and the hinge part is formed. After moving together the two parts of the vacuum gripper, the blank parts for the two chambers are in the correct position and can be placed in the forming station. The subsequent shaping or erection of the container takes place in a manner known per se.
Due to the alternating pivotal movement of the vacuum gripper, the production speed of such devices is limited and they also have high wear and vibration and an increased noise level. In addition, the structure of the vacuum gripper in the two-part mold is mechanically complex and prone to failure.
From DE 29 905 241 U1 a device is known in which the flat blanks are continuously guided and introduced from the plant station via a transport plane in the forming station. In order to produce folding trays with two chambers and a hinge on such a device, it is equipped in a known manner in the field of forming station with folding blades.
The design of such folding blades is known from US 4,256,025.
These folding blades have the task of folding the central region with the hinge of the flat blank prior to lowering of the molding tool. Before the mold enters the forming station, the folding blades must be swung out of the forming area.
This device thus also has elements with alternating pivoting movements, which limit the production speed and lead to increased wear and noise levels.
It is therefore an object of the present invention to provide a device which allows a higher production speed, i. an increased number of container forming operations per unit time, which avoids the use of additional devices with alternating pivoting movements and additional drives for the folding of the hinge and allows a reduction of vibration, wear and / or noise level during the production process.
In addition, the device should allow a continuous conveying process of the blanks along a transport plane to the forming station and a safe insertion of the blanks in the forming station.
This object is solved by the features defined in the characterizing part of claim 1. Advantageous developments of the invention will become apparent after the features of the dependent claims.
The inventive folding station, with forming means for the range of blanks in which the hinge is arranged, has no pivotable elements and no additional funding. The shaping means of the folding station are stationarily connected to the transport device and adjustable to different dimensions of the blanks.
As a shaping means serve two guide rails, which are arranged at a distance from each other and a folding rail with a folding edge between the guide rails. This arrangement has the advantage that the hinge area of the blanks is inevitably folded during the conveying movement. The arrangement of the folding station in front of the forming station has the advantage that the hinge area of the blanks can be folded over the transport plane of a transport device during the continuously running transport process of the blanks. The blanks in the folding station are conveyed continuously over the transport plane in the direction of the forming station and at the same time the region with the hinge is deflected approximately at right angles out of the transport plane.
At the same time, the two areas of the blank, which form the two chambers, are pushed towards one another in the direction of the hinge parallel to the transport plane. This folding operation of the hinge area of the flat blanks can take place without an alternating pivoting movement being necessary and the continuous movement sequence of the blanks in the conveying direction is in no way interrupted. The folding or shaping of the hinge region of the shells or containers can take place at the same speed with which the blanks are transported by means of the transport device over the transport plane. For example, if approximately 5-7000 containers per hour can be formed in the prior art devices, the apparatus of the present invention permits the forming of up to 10,000 and more containers per hour.
At the same time, however, the noise level as well as the vibrations on the device compared with the known devices are considerably reduced because no machine parts are present in front of the forming station, which perform alternating pivoting movements and form corresponding sources of interference.
It is advantageous if the initial region of the folding edge is arranged on the folding rail at a distance from the transport plane for the blanks and between this initial region and the transport plane an inlet opening is formed. This allows the blanks to be introduced into the space between the folding rail and the transport plane. For this purpose, the initial region of the folding rail is arranged at a distance to a first side of the transport plane, which corresponds at least to the thickness of a blank.
Advantageously, the folding edge is arranged at the end region of the folding rail at a distance to a second opposite side of the transport plane. This results in an oblique arrangement of the folding rail with respect to the transport plane and the transport plane is pierced by the folding rail. The distance between the end region of the folding edge on the folding rail and the second side of the transport plane is at most as large as the height of the folded position of the hinge on the blanks. This distance ensures that the hinge area of the blanks is brought into the desired preformed shape.
In devices with a deflection on the transport device, it proves to be advantageous if fittings of the guide rails are guided through this deflection and extend over this area.
This arrangement ensures that the pre-folded hinge portions of the blanks do not deform and retain the desired shape during the turning operation.
The arrangement of a rotating conveyor on the transport device provides the advantage that the blanks can be conveyed continuously and at the desired distance from each other. For this purpose, drivers are arranged on this conveyor, which are spaced apart in the conveying direction. These drivers ensure that the individual blanks are conveyed at the correct distance from each other by the transport device to the forming station. Furthermore, it proves to be advantageous if between the transport device and the forming station, an additional conveyor is arranged.
This conveyor is equipped with a drive unit for changing the conveying speed of the blanks. With the help of this additional conveyor individual blanks can be taken over by the transport device and introduced at a different speed in the forming station. As a result, the process can be improved and safety can be increased in this area. If the blanks are accelerated with the additional conveyor, they can be brought faster to the processing position in the forming station. As a result, more time is available for shaping or erecting the shells.
A further advantageous embodiment of the device according to the invention provides that at least one additional guide roller is arranged between the additional conveyor and the forming station on one side of the transport plane and on the end of the conveyor directed towards the forming station. This additional guide role can be adapted to the space available in the transition area to the forming station, i. their geometric dimensions can be changed as desired. It is therefore possible to form this guide roller with a small diameter, so that this guide roller can be arranged in the conveying direction of the blanks very close to the forming station. This has the advantage that the guide roller can simultaneously form a retaining element for the blanks in the inserted position in the forming station.
For this retention function is ensured, the guide roller is equipped with a spring element which acts approximately at right angles to the transport plane of the blanks. This prevents that the individual blanks inserted into the forming station can spring back against the conveying direction on the transport plane.
In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments and with reference to the accompanying drawings. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic representation of a device according to the invention,
<Tb> FIG. 2 <sep> is a plan view of the region of the device according to the invention according to FIG. 1 with the folding station for the hinge regions of the blanks,
<Tb> FIG. FIG. 3 shows a cross-section through the transport plane in the region of the folding station, along the line A-A with an unfolded blank, and FIG
<Tb> FIG. FIG. 4 shows a cross-section through the transport plane in the region of the folding station, along the line B-B with a blank folded in the hinge area. FIG.
Fig. 1 shows an apparatus for erecting containers, as is known in principle from DE 29 905 241-U1. The device has a docking station 5 with a stack 6 of carton blanks 1. From this stack 6 individual blanks 1 are removed and placed on a first transport plane 7 of a transport device 9. The transport device 9 is designed so that the transport plane 7 is curved in a deflection region 14 and is deflected into a vertical second transport plane 8. In the area of the transport device 9, a device 10 for applying adhesive to portions of the blanks 1 is arranged.
The blanks 1 are conveyed in the direction of arrow 16. At the area of the device opposite the docking station 5, there is a forming station 11, which in a manner known per se has molding tools and in particular a forming punch 48. This molding die 48 is alternately movable in the direction of the arrows 49 and serves for the shaping and erection of the shells or containers 13 from the blanks 1. The molded shells 13 are ejected into the laying region 12 and conveyed in the direction of the arrow 50. Between the forming station 11 and the feed area of the transport device 9 in the region of the transport plane 7, a folding station 15 is installed.
This folding station 15 has forming means 17, 18, 21, which serve to preform the region of the blanks 1 with the hinge 4 and thereby deflect approximately at right angles to the transport plane 7. These shaping means 17, 18, 21 are fixedly connected to the transport device 9 and can be adjusted to different dimensions of the blanks 1 with fastening means, not shown. Details and function of the folding station 14 are described below with reference to FIGS. 2, 3 and 4 in more detail and explained.
Between the forming station 11 and the end of the deflection region 14 of the transport device 9, an additional conveyor 42 is arranged in the transport plane 8. This conveyor 42 has a controllable drive unit 45 and conveying means 43, 44 for the blanks. 1
The drive unit 45 allows a change in the conveying speed of the blanks 1 in this area. Appropriately, an acceleration, whereby the blanks 1 are injected in the direction of arrow 51 in the forming station 11. During the passage of the blank 1 through the region of the additional conveyor 42, at least one guide roller 46 ensures that precise guidance of the blank 1 into the forming station 11 is ensured. The drive in the conveying direction of the arrow 51 is effected by the conveyor 44. The blank 1 is conveyed until it rests against the stop 52. In this end position in the forming station 11, the guide rollers 46 ensure that the blank 1 can not jump back from this shape position.
The forming station 11 comprises side guides in a known manner, which serve to hold the blank 1 in the prefolded position. In addition, the forming station 11 in a known manner to a required number of folding fingers, which serve to bring the adhesive tabs 53, 54 of the blank 1 in the correct connection position. The erection of the remaining side walls of the two chambers 2, 3 takes place in a manner known per se with the aid of the forming punch 48 and the other known form elements of the forming station 11.
Fig. 2 shows a schematic representation of a plan view of the region of the folding station 15 on the transport device 9 according to FIG. 1. The transport device 9 has in this area via two support rails 36, 39, which are arranged at a distance from each other and parallel to Transport direction 16 run.
The blanks 1 rest on these support rails 36, 39 and are conveyed along the transport plane 7 in the transport direction 16. For this purpose, the two support rails 36, 39 each have a guide channel 37 or 40, in each of which a conveying means 32, 33 in the form of a conveyor chain 38 and 41 is guided. At the two conveyor chains 38, 41 drivers 34, 35 are arranged at predetermined intervals, which project beyond the transport plane 7 and rest against a rear side edge of the blanks 1. In Fig. 2 four blanks 1 are shown in different deformation positions 2.1 to 2.4. Item 2.1 shows a blank 1 in the completely flat design, as it is taken from the stack 6 in the docking station 5. The position 2.4 shows a blank 1, wherein the portion is folded and formed with the hinge 4.
Positions 2.2 and 2.3 show intermediate positions of this folding and forming process. So that the area can be shaped and folded with the hinge 4 of the blanks 1, two guide rails 17, 18 and a folding rail 21 are arranged between the two support rails 36, 39. The two guide rails 17, 18 extend approximately parallel to the transport plane 7 and are arranged at a distance from each other. The distance between the two guide rails 17, 18 corresponds in the initial region approximately to the width of the two middle walls 55, 56 on the blank 1, which belong to the hinge region 4. Starting from the starting region 20, the two guide rails 17, 18 converge towards one another. Against the remote in the transport direction 16 end portion 57, the two guide rails 17, 18 are guided parallel to each other.
Between the two guide rails 17, 18 so that a gap 19 is formed. This gap 19 is first bounded by the converging guide rails 17, 18 and then by the parallel. In the area of this gap 19, a folding rail 21 is arranged, which is approximately at right angles to the transport plane 7 and extends obliquely to this. At the directed against the blanks 1 side of the folding rail 21, a folding edge 22 is formed, which acts on the area with the hinge 4 of the blanks 1.
From Fig. 1 it can be seen that the initial region 23 of this folding edge 22 is arranged at a distance 27 to a first side 25 of the transport plane 7. In the example shown, this page 25 is the upper side of the transport plane. 7
The end portion 24 of the fold edge 22 opposite the fold rail 21 is spaced a distance 28 from the opposite second side 26, i. to the lower side of the transport plane 7, positioned. As a result of this arrangement, the folding edge 22 and thus the folding rail 21 pierces the transport plane 7 and causes a deformation of the continuous blanks 1 perpendicular to the transport plane 7. This deformation is aligned with the area with the hinge 4 by the two central walls 55, 56 through the folding edge 22 in the space 19 between the two guide rails 17, 18 are pulled. As a result, during the transport of the blanks 1 in the transport direction 16, the hinge region is formed. There are no moving elements required.
The shaping of the hinge area is effected solely by the transport movement of the blanks 1 in the transport direction 16 and by the action of the stationary forming means, which are formed by the guide rails 17, 18 and the folding rail 21 with the folded edge 22. In position 2.1 according to FIG. 2, side guides 58, 59 are still arranged on both sides of the transport device 9, which determine the blanks 1 in the correct position. In the following area of the transport device 9, these side guides 58, 59 are no longer necessary because there the blanks 1 are guided by the guide rails 17, 18. The guide rails 17, 18 and the folding rail 21 are fixedly connected to the transport device 9, but they can be determined with suitable known fastening means in different positions.
As a result, these shaping means 17, 18 and 21 can be adapted in a simple manner to different dimensions of the blanks 1 and adjusted accordingly.
Since the initial region 23 of the folding edge 22 is arranged with the distance 27 to the first, upper side 25 of the transport plane 7, an inlet opening 29 is formed between the folding edge 22 and the transport plane 7. The distance 27 forms the opening width of this inlet opening 29 and is at least as large as the thickness of a blank 1. If a blank 1 is conveyed by the drivers 34, 35 of the conveyor chains 38, 41 in the direction 16 along the transport plane 7, this blank is the first introduced into the inlet opening 29 and thus the deformation effect by the folding rail 21 and the two guide rails 17, 18 exposed.
After inserting a blank 1 in the inlet opening 29 and during the passage through the folding station 15, the folding edge 22 presses the hinge 4 of the blank 1 and the two central walls 55, 56 down and the two central walls 55, 56 are around the edges the two guide rails 17,18 pulled down. This process continues until the area of the blank 1 is folded and shaped with the hinge 4 in the desired manner. This is the case at the latest in the position 2.4 according to FIG. 2, since in this position the two guide rails 17, 18 run parallel and the folding edge 22 has reached the lowest point with the distance 28 with respect to the lower side 26 of the transport plane 7.
In the position 2.2 according to FIG. 2, the adhesive tabs 53 and 54 are also marked, which are coated in the adhesive device 10 with adhesive and last brought into effect in the forming station 11 with the associated side parts.
The guide rails 17, 18 are continued after the folding station 15 in the form of fittings 30, 31. These connecting pieces 30, 31 of the guide rails 17, 18 extend through the deflection region 14 shown in FIG. 1. They ensure that the preformed blanks can be conveyed unchanged through the deflection region 14.
Fig. 3 shows a simplified cross-section along the line A-A in Fig. 2. The blank 1 rests on the support rails 36, 39 and on the guide rails 17, 18.
It can be seen that in the initial region 20 of the guide rails 17, 18 shown here, the blank 1 is not yet deformed. On both sides of the blank 1, the side guides 58, 59 can be seen, which hold the blank 1 in the correct position. In the two support rails 36, 39 are the guide channels 37, 40 for the transport means 32, 33 and the conveyor chains 38, 41. By means of the drivers 34, 35 which are attached to the conveyor chains 38, 41, the blank 1 along the transport plane 7 promoted by the folding station 15. In the cross section illustrated in FIG. 3, the folded edge 22 of the folding rail 21 is already in contact with the surface of the blank 1.
At the beginning of the inlet opening 29, however, the initial region 23 of the folded edge 22 at a distance 27 to the first upper side 25 of the transport plane 7.
Fig. 4 shows a cross section along the line BB in the position 2.4 of Fig. 2. The two chambers or portions 2, 3 of the blank 1 continue to rest on the support rails 36, 39 and the two guide rails 17,18 , The area of the blank 1 with the hinge 4 is completely folded and formed in this position. The end region 24 of the folded edge 22 has a distance 28 to the second lower side 26 of the transport plane 7 in this position. In this case, the distance 28 corresponds to the predetermined desired forming depth of the hinge 4 with respect to the two chamber parts 2, 3 of the blank 1.
The two middle walls 55, 56 of the blank 1 are completely drawn into the intermediate space 19 between the two guide rails 17, 18. In the deformed cross-sectional shape shown here, the blank 1 is brought only by the fixed forming means, which are formed by the guide rails 17, 18 and the folding rail 21. There are no moving form or folding elements necessary and it is also no additional drive necessary. The shaping takes place essentially by the conveying movement of the blanks 1 in the transport direction 16 along the transport plane 7.
The inventive device allows the continuous transporting and conveying of blanks 1 in the transport direction 16 along the transport planes 7 and 8 from a mooring station 5 in the forming station 11th
There are no pivotal elements necessary to perform alternating movements to bring the blanks 1 in the forming station 11 or to generate the fold in the region of the hinge 4 between the chamber parts 2 and 3 of the blank 1. This embodiment according to the invention makes it possible to increase the production speed, whereby up to 10,000 and more trays or containers can be formed per hour. Since no alternately moving elements are present in front of the forming station 11, the vibrations and the noise level as well as the wear are considerably reduced and also the susceptibility to malfunction of the device is reduced.