DE2250667A1 - Vorrichtung zum aufrichten von flachgefalteten verpackungskartons - Google Patents

Vorrichtung zum aufrichten von flachgefalteten verpackungskartons

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Description

  • Vorrichtung zum Aufrichten von flachgefalteten Verpackungskartons Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrichten von flachgefalteten, vier geschlossen aneinanderhängende Seitenwände aufweisenden Verpackungskartons in eine viereckige FüllstelLung, mit Saugern, die mindestens auf die eine Längsseite des Verpackungskartons absenkbar und an eine Vakuumquelle anschließbar sind, wobei Fuhrungen und Gestänge Sür die Bewegung der Sauger vorgesehen sind. In Kartonaufrichtmaschinen, Befüllungsmaschinen und dgl. ist es erforderlich, die beispielsweise in einem Magazin flachgefaltet übereinander liegenden Verpackungskartons zu vereinzeln und anschließend aufzurichten, so daß die Befüllung erfolgen kann. Die Erfindung betrifft solche Verpackungskartons, die einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.
  • Verpackungskartons mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt, bei denen sämtliche Seitenwände aneinanderhängen, lassen sich nur so flachfalten, daß sie die Länge zweier benachbarter Seitenwände aufweisen. Bei einem Verpackungskarton mit rechteckigem Querschnitt setzt sich diese Länge aus der Summe der Länge der Längsseite und der Länge der Breitseite des Verpackungskartons zusammen. Beim Aufrichten aus der flachgefalteten Stellung heraus verschieben sich die Seitenwände des Verpackungskartons relativ zueinander nach Art eines Parallelogramms0 Dies ist sowohl bei liegender als auch bei stehender Aufrichtung der Verpackungskartons der Fall. Unter liegender Aufrichtung soll ein Vorgang verstanden werden, bei der der flachgefaltete Verpackungskarton aus einer liegenden, also aus einer horizontalen Stellung heraus aufgerichtet wird. Bei einer stehenden Aufrichtung befindet sich der flaohgefaltete Verpackungskarton am Beginn der Aufrichtstellung in einer etwa vertikalen Ebene.
  • Es sind Vorrichtungen bekannt, die mit liegender Aufrichtung arbeiten und bei denen im Bereich der Klappen des Verpackungskartons einseitig Eckenabrundungen vorgesehen sind. An dieser Stelle werden von oben Gegenhalter auf die untere Lage des Verpackungskartons aufgesetzt. Anschließend wird vorzugsweise die obere Längswand des Verpackungskartons mit Hilfe von Saugern parallelogrammartig verschwenkt, wobei für die Bewegung der Sauger komplizierte FUhrungen und Gestänge vorgesehen sind, Es ist auch bekannt, an beiden Längsseiten des Verpackungskartons Sauger anzuordnen, die einen Sauger zumindest zeitweise zu fixieren und mit Hilfe der anderen Sauger die Aufriohtbewegung durchzuführen, Auch hierbei findet ein Gestänge Anwendung, welches das Parallelogramm bildet, gemäß welchem sich der Karton dabei aufrichtet. Dies bedeutet, daß die Sauger parallelogrammartig durch das Gestänge zwangsgeführt werden und der Verpackungskarton bzw. dessen Seitenwände einer aufgezwungenen Bewegung unterworfen werden. Derartige Aufrichtmaschinen arbeiten nur einwandfrei, wenn die geometrischen Verhältnisse des Parallelogramms einwandfrei eingehalten werden.
  • Es ist eine stehende Aufrichtung bekannt, bei der zumindest einseitig die Klappen des Verpackungskartons gegenläufig im rechten Winkel zu den Seitenwänden umgeschlagen werden.
  • Durch Druckanwendung kann dann der Verpackungskarton in eine Aufrichtstellung überführt werden, wobei bereits zwei der Klappen eine ordnungsgemäße Stellung einnehmen, während die übrigen beiden Klappen noch einmal gesondert um 1800 verschwenkt werden müssen. Einer derartigen Aufrichtung können aber nur solche Verpackungskartons unterworfen werden, die ein ganz bestimmtes Verhältnis von Länge zu Breite überschreiten. Verpackungskartons mit beispielsweise quadratischer Grundfläche können auf diese Weise nicht aufgerichtet werden.
  • Beim Aufrichten von Verpackungskartons ist es in jedem Falle schädlich, wenn ein oder mehrere Seitenwände während des Aufrichtvorganges Druckspannung erhalten, Hierdurch besteht die Gefahr, daß die betreffende Seitenwand einknickt. Es entstehen dabei Stellungen, aus denen heraus der Verpackungskarton nicht mehr aufrichtbar ist, weil Totpunktslagen in der falschen Richtung durchlaufen wurden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu vereinfachen und betriebssicherer zu machen. Die Erfindung soll sowohl bei liegender als auch bei stehender Aufrichtung anwendbar sein. Wesentlich ist es, den Aufrichtevorgang so zu gestalten, daß möglichst überall in den Seitenwänden des Verpackungskartons Zugspannung herrscht.
  • Die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die der einen Längsseite des Verpackungskartons zugeordneten Sauger eine parallel zu der Längsseite angeordnete geradlinige Führung aufweisen und die andere Längsseite des Verpackungskartons entweder ohne besondere Führungen freibeweglich angeordnet oder Saugern die eine zur ersten Führung rechtwinklig angeordnete geradlinige FUhrung aufweisen, zugeordnet ist.
  • Durch diese Ausbildung werden die Führungen und Gestänge der Sauger besonders einfach ausgebildet. Die Sauger bewegen sich geradlinig. Es ist besonders wesentlich, daß jeder Verpackungskarton selbst das Parallelogramm bildet, nach welchem er sich aufrichtet. Differenzen zwischen einem Verpackungskarton und einem Parallelogrammgestänge können daher überhaupt nicht mehr auftreten. Hierdurch wird die Betriebssicherheit bei der Aifrichtung ganz entscheidend erhöht. Zum anderen werden aber Druckspannungen in den Seitenwänden des Verpackungskartons vermieden, so daß auch ein Einknicken der Seitenwände nicht mehr auftritt.
  • Bei liegender Aufrichtung des Verpackungskartons ist ein in Förderrichtung geteiltes Förderorgan vorgesehen, über welchem die Sauger für die obere Längs seite des Verpackungs kartons angeordnet sind und welches zweckes Frelgabe der unteren Längs seite des Verpackungskartons seitlich verschwenkbar ist. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, daß die untere Längs seite des Verpackungskartons von dem Förderorgan freigegeben wird, so daß sich der Verpackungskarton, der lediglich an den Saugern, die der oberen Längsseite zugeordnet sind, von selbst aufrichten kann.
  • Es versteht sich, daß hierbei die Schwerkraft auf die Seitenwandteile einwirkt, so daß auch auf diese Weise zumindest in den Breitseiten des Verpackungskartons Zugspannung entsteht.
  • Es ist aber auch möglich, dabei der unteren Längsseite Sauger zuzuordnen) die mit Hilfe eines Antriebes, insbesondere Drucklurtantriebes, in die Anfangsstellung anhebbar und unter Schwerkrafteinfluß in die Endstellung überführbar sind, wobei die Sauger vertikal geradlinig geführt sind. Durch diese Maßnahme wird die Masse und damit der Schwerkrafteinfluß vergrößert. Darüber hinaus ist auch eine gezielte Abwärtsbewegung der entsprechenden Seitenwände möglich, so daß beispielsweise der Verpackungskarton direkt in ein unter der Aufziehvorrichtung angeordnetes Kassettenband eingezogen werden kanne Es ist auch unschädlich, wenn die der einen oder die beider Längsseiten zugeordneten Sauger mit zusätzlichen Antrieben versehen werden.
  • Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß möglichst 4 keine Druckspannung in den Breitseiten des Verpackungskartons entsteht.
  • Um den Beginn der Aufrichtbewegung einwandfrei festzulegen, ist im Bereich des Endes des geteilten Förderorgans ein weiterer Sauger zur kurz zeitigen Fixierung der oberen Breitseite des Verpackungskartons vorgesehen. Es ist auch möglich, daß für denselben Zweck der Endbereich des geteilten Förderorgans gegenüber der Horizontalebene des Förderorgans geringfügig angehoben ist. Zur geringfügigen Anhebung des flachgefalteten ebenen Verpackungskartons auf jeder Seite des Förderorgans kann eine Abschlußrolle vergleichsweise größeren Außendurchmessers vorgesehen sein. Die Abschlußrolle des geteilten Förderorgans kann dabei auch durchgehend angeordnet sein. Durch diese Maßnahmen wird der sonst kritische Beginn der AuRrichtbewegung einwandfrei beherrscht. Es kommt nicht dazu, daß Einknickungen am Verpackungskarton entstehen oder Totpunktslagen in der aschen Richtung durchlaufen werden.
  • Bei stehender Aufrichtung dagegen sind für beide Längsseiten des Verpackungskartons Sauger vorgesehen, wobei zmindest dieSauger, deren Führung rechtwinklig zur Förderrichtung angeordnet ist, mit einem in Aufrichtrichtung wirkenden Antrieb versehen sind, während die anderen Sauger in Förderrichtung geradlinig geführt sind. Zweckmäßig erfolgt der Antrieb der Sauger für die eine Längsseite durch einen Druckluft zylinder, durch ein Gewicht od.dgl. Die parallel zur anderen Längsseite geführten Sauger sind in Aufrichtrichtung mit einer Bremseinrichtung versehen. Diese Bremseinrichtung kann als Reibungsbremse ausgebildet sein. In den meisten Fällen genügt es jedoch, die natürliche Reibung in den Saugerführungen als Bremseinrichtung zu nutzen.
  • Bei der fallweise unterschiedenen liegenden und stehenden Aufrichtung können jeweils zusätzliche Sauger zum kurzzeitigen Angriff an den beiden Breitseiten des Verpackungskartons angeordnet sein> die zusammen mit den jeweiligen Saugern der Langsseite geführt und unabhängig von den Saugern der Längsseite abschaltbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß der Verpackungskarton am Beginn der Aufrichtbewegung erst einmal geöffnet wird, so daß sämtliche Seitenwände voneinander freikommen. Es schließt sich dann die ordnungsgemäße parallelogrammartige Aufrichtbewegung an.
  • Der Gedanke der Erfindung läßt vielfältigste Anwendung und Ausgestaltung zu. Er ist anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und im folgenden beschrieben0 Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der wesentlichsten Teile der Vorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht des Verpackungskartons in der ersten Aurrichtphase, Fig. 3 die zugehörige Seitenansicht in einer späteren Aufrichtphase, Fig0 4 eine EinknicksteRlung des Verpackungskartons, Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung für liegende Aufrichtung, Fig. 6 die wesentlichsten Elemente der Vorrichtung gemäß Fig. 5 in weiteren Verrahrensstufen, Fig. 7 eine weitere Möglichkeit der liegenden Aufrichtung in schematisierter Seitenansicht, Fig. 8 die Vorrichtung gemäß Fig. 7 in einem späteren Stadium, Fig. 9 die Vorrichtung gemäß Fig. 7 kurz vor der Aufrichtung, Fig. 10 eine schematisierte Draufsicht auf die Vorrichtung für stehende Aufrichtung- und Fig. 11 die Vorrichtung für stehende Aufrichtung gemäß Fig0 10 zu einem späteren Zeitpunkt.
  • In Fig. 1 ist schematisch ein Magazin 1 angedeutet, in welchem die Verpackungskartons flachgefaltet übereinanderliegend eingefüllt sind. Mit Hilfe eines Abzugswalzenpaares 2 wird jeweils der untere Verpackungskarton aus dem Magazin entnommen und somit vereinzelt an das Förderorgan 3 übergeben.
  • Der einzelne Verpackungskarton bewegt sich gemäß dem Pfeil 4.
  • Das Ende des Förderorgans 3 ist durch eine Anschlagleiste 5 bestimmt, Das Förderorgan 3 ist in diesem Endbereich in Förderrichtung geteilt ausgebildet, so daß es seitlich verschwenkt werden kann, wie später noch ausgerührt wird.
  • In seitlicher Ansicht ist ein Verpackungskarton 6 dargestellt, dessen Falzlinien zur Klarstellung übertrieben angedeutet sind. Es handelt sich hierbei um einen Verpackungskarton 6 mit rechteckigem Querschnitt. Er weist die obere Längsseite 7, die obere Breitseite 8, die untere Längsseite 9 und die untere Breitseite 10 auf. Bei Verpackungskartons 6, die quadratischen Querschnitt aufweisen, sind sämtliche Seiten lediglich gleichlang.
  • Für den Aufrichtvorgang ist es an sich gleichgültig, ob der Verpackungskarton 6 entsprechend dem Pfeil 4 mit nach vorn weisender oberer Breitseite 8, wie dargestellt, oder umgekehrt befördert wird. Die dargestellte Lage hat lediglich den Vorteil, daß die Aufrichtbewegung kontinuierlicher an die Förderbewegung anschließt.
  • Für die obere Längsseite 7 sind Sauger 11 vorgesehen, die eine geradlinige Führung 12 besitzen und entsprechend dem Pfeil 13 bewegt werden können. Die Führung 12 ist beispielsweise als Stangen- oder Säulenführung ausgebildet, Die Bewegung der Sauger 11 gemäß dem Pfeil 13 geschieht somit geradlinig und parallel zur Förderrichtung gemäß dem Pfeil 4.
  • Gemäß den Figuren 2 und 3 können auch der unteren Längsseite 9 Sauger 14 zugeordnet sein. Die Sauger 14 besitzen Führungen 15, die wie angedeutet, im rechten Winkel zu den Führungen 12 der Sauger 11 angeordnet sind. Beide Sauger können jedweils nur eine geradlinige Bewegung ausführen. Die geradlinige Bewegung der Sauger 14 geschieht gemäß dem Pfeil 16.
  • In Fig. 3 ist die relative Lage der Sauger 11, 14 und der Wände 7, 8, 9, 10 des Verpackungskartons 6 zu einem späteren Zeitpunkt dargestellt. Bei der hier behandelten liegenden Aufrichtung können die Sauger 14 entsprechend dem Pfeil 16 entweder aufgrund der Schwerkraft oder mit Hilfe eines zusätzlichen Antriebes, insbesondere Druckluftantriebes, angetrieben sein. Die Sauger 11 folgen dann dieser Bewegung in Richtung des Pfeiles 13, wobei meist ein gesonderter Antrieb entbehrlich ist. Es genügt, hier die Reibung in den Führungen 12 auszunutzen. Auf diese Weise aber entsteht in den Breitseiten 8 und 10 des Verpackungskartons während des gesamten Aufrichtvorganges Zugspannung' so daß die Seitenwände nicht einknicken oder eine sonstige, für die Aufrichtung schädliche relative Lage einnehmen können.
  • In Fig. 4 ist eine relative Lage der Seitenwände des Verpackungskartons 6 dargestellt, die nicht auftreten darf, weil sich der Verpaciungskarton aus dieser Stellung nicht mehr aufrichten läßt. Eine derartige Stellung tritt dann ein, wenn die untere Längsseite 9 unter Druckspannung gerät. Dies kann dadurch geschehen, daß sich die vordere Spitze des Verpackungskartons, also die Verbindungskante zwischen den Seitenwänden 8 und 9, vorzeitig absenkt, wenn das geteilte Förderorgan 3 unter dem Verpackungskarton 6 hinweggeschwenkt wird0 Um diese Stellung gemäß Fig. 4 zu verhindern; weist das geteilte Förderorgan 3 gemäß Fig. 5 im Bereich der Anschlagleiste 5 beispielsweise eine Abschlußrolle 17 größeren Außendurchmessers auf, so daß die vordere Spitze des Verpackungskartons 6 geringfügig aus der Ebene des Verpackungskartons 6 angehoben wird. Es bedeutet keinen Nachteil, wenn die Abschlurolle 17 durchgehend ausgebildet ist. In diesem Fall wird das Förderorgan 3 seitlich hinweggeschwenkt, so daß die Seitenwände 9, 10 weitgehend freiwerden, wie dies in Fig.
  • 6 dargestellt ist. Der Verpackungskarton wird lediglich durch~die Abschlußrolle 17 an seiner Spitze noch unterstützt. Die Sauger 11 sind in diesem Ausführungsbeispiel ortsfest angeordnet. Sie können aber auch beweglich vorgesehen sein, wie dies anhand der Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Auf jeden Fall wird sich der Verpackungskarton 6 gemäß Figç 6 am Beginn der Aufrichtstellung so verhalten, daß sämtliche Seitenwände 7» 8, 9, 10 nicht mehr in gegeneitige Anlage sind. Bei dieser Offnungsbewegung bewegt sich die Spitze des Verpackungskartons 6 nach rückwärts Er kommt schließlich von der Abschlußrolle 1? frei. Dies geschieht jedoch zu einem Zeitpunkt, in welchem der tiefste Punkt des Verpackungskartons bereits von der Verbindungskante der Seitenwände 9 und 10 eingenommen wird. Unter Schwerkrafteinfluß öffnet sich nunmehr der Verpackungskarton von selbst, wobei er nachekinander die gestrichelt dargestellten Lagen einnimmt.
  • Ein weiteres Beispiel ftir liegende Aufrichtung ist in den Fig. 7 bis 9 dargestellt. Hierbei ist ein zusätzlicher Sauger 1 für die obere Breitseite 8 des Verpackungskartons 6 vorgesehen0 Sämtliche Sauger 11, 18 können ortsfest angeordnet sein. Das Förderorgan 3 weist in seinem Abschlußbereich zwei Randleisten 19 auf, die wiederum seitlich hinweggeschwenkt werden können. Unmittelbar nach dem Wegschwenken nimmt der Verpackungskarton eine Stellung ein, die in Fig. 8 dargestellt ist. Der Verpackungskarton hängt an den Saugern 11 und 18, die dem entsprechenden Vakuumeinfluß unterworfen sind. Der Sauger 18 wird jedoch unabhängig von den Saugern 11 und sehr viel früher als diese von der Vakuumquelle getrennt. Der Sauger 18 dient nur dazu, den Beginn der Aufrichtbewegung zu stabilisieren und eine unerwünschte Totpunktsüberschreitung oder Einknickung der Seitenwände nicht auftreten zu lassen. In Fig. 9 sind weitere Phasen der Aufrichtbewegung dargestellt, wobei der Verpackungskarton jetzt nur noch mit Hilfe der Sauger 11 festgehalten wird. Die Aufrichtbewegung erfolgt hier allein unter Schwerkrafteinfluß.
  • In den Fig. 10 und 11 sind schematisierte Draufsichten auf den Verpackungskarton dargestellt0 Dies ist ein Fall der stehenden Aufrichtung, Es versteht sich, daß bei stehender Aufrichtung in jedem Falle sowohl Sauger 11 für die Längsseite 7 als auch Sauger 14 für die Längsseite 9 des Verpackungskartons 6 vorgesehen sein müssen.
  • Die Sauger 14 müssen ferner miteinem Antrieb in Richtung des Pfeiles 16 versehen sein. Dies kann wiederum durch ein Gewicht, durch einen Druckluftantrieb od.dgl. erfolgen. Zweckmäßig ist in die Fulirung 12 für die Sauger 11 eine Bremseinrichtung 20 eingeschaltet, so daß sichergestellt ist, daß während der Aufrichtbewegung in den Breitseiten 8 und 10 des Verpackungskartons Zugspannung herrscht. Auch bei dieser Aufrichtung sind die Führungen 12 und 15 geradlinig ausgebildet und rechtwinklig zueinander angeordnet. Wie auch bei der liegenden Aufrichtung werden die Sauger nur geradlinig bewegt. Jeder Verpackungskarton bildet sein eigenes Parallelogramm, nach dem er aufgerichtet wird. Diese Maßnahme läßt Aufrichtschwierigkeiten verschwinden, die infolge der fertigungsbedingten Toleranzen der aufzurichtenden Verpackungskartons 6 auftraten.

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Aufrichten von flachgefalteten, vier eschlossen aneinanderhängende Seitenwände aufweisenden Verpackungskartons in eine viereckige Füllstellung, mit Saugern, die mindestens auf die eine Längsseite des Verpackungskartons absenkbar und an eine Vakuumquelle anschließbar sind, wobei Führungen und Gestänge für die Bewegung der Sauger vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die der einen Längsseite (7) des Verpackungskartons (6) zugeordneten Sauger (11) eine parallel zu der Längsseite (7) angeordnete geradlinige Führung (12) aufweisen und die andere Längsseite (9) des Verpackungskartons (6) entweder ohne besondere Führungen freibeweglich angeordnet oder Saugern (14), die eine zur ersten Führung (12) rechtwinklig angeordnete geradlinige Führung (15) aufweisen, zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei liegender Aufrichtung des Verpackungskartons (6) ein in Förderrichtung (4) geteiltes Förderorgan (3) vórgesehen ist, über dem die Sauger (11) für die obere Längsseite (7) des Verpackungskartons (6) angeordnet sind und welches zwecks Freigabe der unteren Längsseite (9) des Verpackungskartons (6) seitlich verschwenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unteren Längsseite (9) Sauger (14) zugeordnet sind, die mit Hilfe eines Antriebes, insbesondere Druckluftantriebes, in die Anfangsstellung anhebbar und unter Schwerkrafteinfluß in die Endstellung überführbar sind, wobei die Sauger (14) vertikal geradlinig geführt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Endes des geteilten Förderorgans (3) ein weiterer Sauger (18) zur kurzzeitigen Fixierung der oberen Breitseite (82 des Verpackungskartons (6) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekeanzeichnet, daß der Endbereich des geteilten Förderorgans (3) gegenüber der Horizontalebene des Förderorgans ()) gering Zügig angehoben ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß zur geringfügigen Anhebung des flachgefalteten ebenen Verpackungskartons (6) auf jeder Seite des Förderorgans (3) eine Abschlußrolle (17) vergleichsweise größeren Außendurchmessers vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußrolle (17) des geteilten Förderorgans ()) durchgehend vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei stehender Aufrichtung für beide Längsseiten (7, 9) Sauger (11, 14) vorgesehen sind, und zumindest die Säuger (14), deren Führung (15) rechtwinklig zur Förderrichtung (4) angeordnet ist, mit einem in Aufrichtrichtung (16) wirkenden Antrieb versehen sind, während die anderen Sauger (11) in Förderrichtung (4) geradlinig geführt sind. -
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Sauger (14) für die eine Längsseite (9) durch einen Druckluft zylinder, durch ein Gewicht öd.dgl. erfolgt und die parallel zur anderen Längsseite (7) geführten Sauger (11) in Aufrichtrichtung mit einer-Bremseinrichtung (20) versehen sind0
10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Sauger (18) zum kurzzeitigen Angriff an einer oder beiden Breitseiten (8, 10) des Verpackungskartons (6) angeordnet sind, die zusammen mit den jeweiligen Saugern (11 bzw. 14) der Längsseite (7 bzw. 9) geführt und unabhängig von den Saugern (11 bzw.
I4) der Längsseiten (7 bzw. 9) abschaltbar sind.
L e e r s e i t e
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