DE3873711T2

DE3873711T2 - Faltmechanimus fuer kartonklappen.

Info

Publication number: DE3873711T2
Application number: DE8888311908T
Authority: DE
Inventors: G Louret; A Stahl
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Mead Corp
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2008-12-17
Also published as: DE3873711D1; JPH01295837A; ES2034272T3; JP2716175B2; CY1882A; GB8729777D0; EP0322159A1; EP0322159B1; US4970843A; HK129995A

Description

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus des Typs, der in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 200 445 offenbart ist, und darüberhinaus insbesondere Kartonzuschnitt-Falteinrichtungen, die darin eingeschlossene Schwenkfalter aufweisen. Derartige Schwenkfalter werden verwendet, um Flaschenhalte- und Zuschnittversteifungsklappen, die Flaschenabsatzhalteöffnungen begrenzen, in sich überlappende Beziehung mit benachbarten Abschnitten des Kartonzuschnitts zu falten, an dem sie angelenkt sind. Solche Halte- und Versteifungsklappen sind in den in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 171 229 gezeigten Kartonzuschnitt eingebracht, auf die hierbei Bezug genommen wird. Dieser Klappenfaltvorgang wird ausgeführt, während der Kartonzuschnitt zusammen mit den Falteinrichtungen des Mechanismus durch das Einführende einer Verpackungsmaschine vorgeschoben wird.
In der bekannten Konstruktion weist jeder Schwenkfalter ein Paar Zuschnitteingreifschwenkfinger auf, die vorgesehen sind, sich in Abhängigkeit von der Bewegung eines kugeligen Kulissenmitnehmers, der als ein Teil des Schwenkfalters ausgebildet ist, entlang einer Mitnehmerbahn zu öffnen und zu schließen. Um den Klappenfaltvorgang auszuführen, werden die Schwenkfinger in eine extreme äußere Stellung geschwenkt, in der die Finger veranlaßt werden, sich gemeinsam voneinander wegzubewegen, um die Kartonklappen einer Flaschenabsatzhalteöffnung zu ergreifen und zu falten und um danach in eine völlig zurückgezogene Stellung geschwenkt zu werden, in der die Finger veranlaßt werden, sich gemeinsam zu schließen.
Daher hat sich gezeigt, daß eine Tendenz für die bekannten Schwenkfinger auftritt, die Flaschen oder andere zu verpackende Artikel anzustoßen, wordurch ein Flaschenbruchrisiko und/oder die Wahrscheinlichkeit eines unvollständigen Klappenfaltvorganges entsteht. Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, dieses Problem auszugleichen und eine verbesserte Faltbewegung durch Veranlassen der Schwenkfinger, sich nach unten während ihrer Öffnungsbewegung zu bewegen, zu erzeugen.
Es ist daher ein Aspekt der Erfindung, eine Maschine zum Verpacken von Artikeln in einem röhrenförmigen Umschlingungsträger zu schaffen, der aus einem Zuschnitt geformt ist, der ein Paar Wände aufweist, die gemeinsam entlang einer Faltlinie angelenkt sind, und der ein Paar Artikelhalte- und Zuschnittversteifungsklappen aufweist, die rittlings der Faltlinie angebracht sind, und mit Mitteln zum Vorschieben eines Zuschnittes und seiner zugehörigen Artikel entlang einer vorbestimmten Bahn, einem Mechanismus zum Erfassen und Falten des Klappenpaares und um solche Klappen zum Innern des Trägers zu falten, wobei der Faltmechanismus einen Falter ausweist, der vorgesehen ist, eine Faltbewegung durchzuführen, und dabei fortschreitend in eine Öffnung einzudringen, die zumindest teilweise durch die paarigen Klappen im Zuschnitt begrenzt ist, um die Klappen zu falten und sich während der Vorschubbewegung des Zuschnittes und des Falters gemeinsam durch eine Faltstation der Maschine daraus zurückzuziehen, wobei der Falter ein Paar Zuschnitteingreiffinger und Mittel zum Zusammenwirken mit Betätigungsmitteln einschließt, um Öffnungs- und Schließbewegungen der Finger zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, daß die paarigen Finger zur gemeinsamen Öffungs- und Schließbewegung während der jeweiligen Falt- und Zurückziehbewegungen miteinander verbunden sind, und daß die Zusammenwirkungsmittel durch jeden der paarigen Finger gehalten werden, wobei das Zusammenwirkungsmittel von einem Finger die Öffnungsbewegung des Fingerpaares steuert, und das Zusammenwirkungsmittel des anderen Fingers die Schließbewegung des Fingerpaares steuert.
Ein anderer Aspekt der Erfindung besteht in einer Maschine zum Verpacken von Artikeln in einen röhrenförmigen Umschlingungsträger, der aus einem Zuschnitt gebildet ist, mit einem Paar Wänden, die entlang einer Faltlinie aneinander angelenkt sind, und mit einem paar Artikelhalte- und Zuschnittversteifungsklappen, die rittlings der Faltlinie angebracht sind, und mit Mitteln zum Vorschieben eines Zuschnittes und seiner zugehörigen Artikel entlang einer vorbestimmten Bahn zum Falten der Klappenpaare zum Innern des Trägers hin, bei dem ein einen Falter aufweisender Faltmechanismus vorgesehen ist, eine Faltbewegung durchzuführen, und dabei fortschreitend in eine Öffnung einzudringen, die zumindest teilweise durch die paarigen Klappen im Zuschnitt begrenzt ist, um die Klappen zu falten und sich während der gemeinsamen Vorschubbewegung des Zuschnittes und des Falters durch eine Faltstation der Maschine daraus zurückzuziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die paarigen Finger während der jeweiligen Falt- und Zurückziehbewegung veranlaßt werden, sich gemeinsam zu öffnen und zu schließen, und daß einer der Finger die Öffnungsbewegung des Fingerpaares steuert und der andere der Finger die Schließbewegung des Fingerpaares steuert.
Eine Ausführung der Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, die zeigen in:
Fig. 1a: eine Vorderansicht eines Falters des Mechanismus in dem ein Paar Schwenkfinger in geschlossener Stellung gezeigt sind;
Fig. 1b: eine Perspektivansicht des Falters mit voneinander entfernten Schwenkfingern;
Fig. 1c: eine Seitenansicht des Falters;
Fig. 2a: eine Vorderansicht des Falters, in dem die Schwenkfinger in einer offenen Stellung gezeigt sind;
Fig. 2b: eine Perspektivansicht des Falters, darstellend die Schwenkfinger;
Fig. 2c: eine Vorderansicht des Falters mit offenen Schwenkfingern;
Fig. 3: eine Vorderansicht einer Mitnehmerbahn, durch die sich der Kulissenmitnehmer des Falters bewegt, um die Öffnungs- und Schließbewegung der Schwenkfinger zu verursachen;
Fig. 4: einen Vorderaufriß der Mitnehmerbahn; und
Fig. 5: eine Vorderansicht des Mechanismus, in dem die Falter durch eine Endloskette getragen werden.
Unter erster Bezugnahme auf Fig. 5 der Zeichnung weist der Zuschnittfaltmechanismus 10 eine Kette und eine Kettenzahnradgruppe auf, die jeweils beabstandete Zahnräder 12 und 14 aufweist, um die eine Endloskette 16 verläuft.
Der Zuschnittfaltmechanismus ist vorgesehen, nahe dem Einführende der Verpackungsmaschine eingebracht zu werden. Zwei solcher Mechanismen sind in nebeneinander angeordneter Beziehung installiert, so daß eine Zuschnitt- und Artikelförderbahn zwischen den Mechanismen vorgesehen ist. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf einen solchen Mechanismus eines Paares.
Eine Reihe von Kartonzuschnittfaltern 'f' sind an der Endloskette an beabstandeten Stellen entlang ihrer Länge angeordnet, so daß aufeinanderfolgende Flaschenhalte- und Zuschnittversteifungsklappen in einem Kartonzuschnitt gefaltet werden können, so wie der Zuschnitt durch den Mechanismus hindurchläuft.
Die Endloskette 16 wird im Gleichlauf mit der Zuschnittzuführung angetrieben und dadurch wird jeder Falter entlang der Kettenbahn mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Kartonzuschnitt durch den Mechanismus hindurchgeführt. Bei Betrieb des Mechanismus wird jeder Zuschnittfalter durch die Kette 16 entlang einer Arbeitsbahn 'W' zu einer Zuschnitt- und Artikelförderbahn 'F' und danach entlang einer Rückführbahn -R- bewegt. Wenn ein Falter sich der Arbeitsbahn 'W' annähert, bewegt er sich entlang einer konvergenten Bahn 16A, so daß die Schwenkfinger des Falters fortschreitend veranlaßt werden, eine Flaschenabsatzöffnung des Kartonzuschnitts einzunehmen.
Bezogen auf die Figuren 1a - 1c und 2a - 2c weist jeder Falter 'f' einen Trägerklotz 20 auf, der einen mittleren erhöhten Abschnitt 22 einschließt, auf dem die Schwenkfinger P1 und P2 getragen werden. Der mittlere erhöhte Abschnitt besitzt nach oben konvergente Flächen 22a und 22b von denen sich die jeweiligen Schwenkwellen 24 und 26 erstrecken, so daß der gegenüberliegende Winkel zwischen den Achsen der Schwenkwellen 53,13º beträgt. Es hat sich gezeigt, daß dieser Winkel die erforderliche Abwärtskomponente der Bewegung der Schwenkfinger während ihrer Öffnungsbewegung ergibt.
Die Schwenkfinger P1 und P2 sind an mindestens einer der Schwenkwellen 24 und 26 mittels eines durchbohrten Mittelabschnittes PM1 und PM2 befestigt. Jeder der mittleren Abschnitte ist mit einem Kegelradsegment PG1 und PG2 versehen, die mit dem Kegelradsegment des andere Schwenkfingers kämmen. Dadurch verursacht die Drehung des Schwenkfingers P1 im Uhrzeigersinn gleichzeitig die Drehung des Schwenkfingers P2 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Die Schwenkfinger weisen weiterhin Kartonzuschnitteingreifabschnitte PB1 und PB2, die sich in einer Richtung (nach vorn) der mittleren Abschnitte der jeweiligen Schwenkfinger erstrecken und Betätigungsarme PA1 und PA2 auf, die sich in entgegengesetzte Richtung (nach hinten) der mittleren Abschnitte der jeweiligen Schwenkfinger erstrecken. Beide Betätigungsarme münden in kugelige Kulissenmitnehmer PF1 und PF2. Wie am besten in den Figuren 1c und 2c zu sehen ist, liegt der Betätigungsarm PA1 in einer Ebene, die sich oberhalb derjenigen befindet, die durch den Betätigungsarm PA2 eingenommen wird, so daß die Arme veranlaßt werden können, sich relativ zueinander ohne gegenseitige Beeinflussung, wie nachfolgend beschrieben, zu bewegen. Die geneigte Anordnung der Schwenkfinger auf den konvergenten Flächen 22a und 22b des Trägerklotzes ergibt eine Ausbildung in der die Zuschnitteingreifabschnitte der Finger sich im wesentlichen horizontal vom Befestigungsklotz erstrecken, wenn die Zuschnitteingreifabschnitte verschlossen werden, wie in den Fig. 1a bis 1c gezeigt ist, und in der die Zuschnitteingreifabschnitte nach unten geneigt sind, wenn diese völlig bei 90º geöffnet sind, wie in den Fig. 2a - 2c gezeigt. Der Winkel, der sich zwischen der Ebene, die jeden Zuschnitteingreifabschnitt eines Fingers aufweist und einer Ebene erstreckt, die die Basisfläche des Befestigungsklotzes aufweist, beträgt im wesentlichen 30º, wenn die Finger vollständig geöffnet sind. Wenn daher die Finger geöffnet sind, bewegen sich die Zuschnitteingreifabschnitte weg und progressiv nach unten zu ihrer völlig geöffneten 90º-Stellung. Dieser Öffnungsvorgang ist gefunden worden, um das Risiko der Flaschenberührung durch die Zuschnitteingreifabschnitte der Finger zu minimieren und auch das genaue Falten der Flaschenhalte- und Zuschnittversteifungsklappen zu verbessern. Der 30º-Winkel ist gewählt worden, mit der Ebene zusammenzulaufen, die die Kartonwand enthält, gegen die die Klappen gefaltet werden.
Im Bezug nun auch auf die Fig. 3 und 4 werden die Schwenkfinger durch eine Mitnehmerbahn 28 betätigt, die in einem Mitnehmerklotz 30 ausgebildet ist, der sich entlang des Förderweges 'F' befindet und vorgesehen ist, die Betätigungsarme und Kulissenmitnehmer der Schwenkfinger aufzunehmen, sowie jeder Falter durch die Arbeitsbahn 'W' hindurchtritt.
Die Schwenkbewegung wird nun beschrieben, wobei der Schwenkfinger P1 eines Falters eine Bewegung in der gezeigten Zuführrichtung ausführt und Schwenkfinger P2 mitzieht. Eine Reihe von aufeinanderfolgenden Stellungen der jeweiligen Mitnehmer ist schematisch in der Mitnehmerbahn 28 dargestellt. So wie die Betätigungsarme eines Falters die Mitnehmerbahn einnehmen, trifft in geschlossener Stellung der Mitnehmer PF1 auf geneigte Mitnehmerflächen 32 im "offenen Abschnitt" der Bahn, und veranlaßt den Betätigungsarm PA1 sich entgegengesetzt zur Zuführrichtung und zum benachbarten Betätigungsarm PA2 zu bewegen. Diese Schwenkbewegung veranlaßt gleichzeitige Bewegung der Zuschnitteingreifabschnitte der Schwenkfinger weg voneinander infolge der Zahnradverbindung zwischen den Fingern, wobei die Schwenkfinger in ihre geöffnete Stellung gebracht werden. Der andere Mitnehmer PF2 führt eine klare Bahnbewegung durch den Öffnungsabschnitt der Mitnehmerbahn aus.
Ein gerader Mittelabschnitt der Mitnehmerbahn erlaubt den Fingern, in der offenen Stellung gehalten zu werden.
Die Betätigungsarme nehmen dann einen "geschlossenen Abschnitt" der Mitnehmerbahn ein, in der der Mitnehmer PF2 auf die geneigte Mitnehmerfläche 34 trifft, die den Betätigungsarm PA2 veranlaßt, sich entgegengesetzt zur Zuführrichtung und weg vom benachbarten Betätigungsarm PA1 zu bewegen. Diese Schwenkbewegung verursacht gleichzeitige Bewegung der Zuschnitteingreifabschnitte der Schwenkfinger, sich zueinander zu bewegen, wobei die Schwenkfinger in ihre geschlossene Stellung zurückkehren. Die konvergierende Kettenbahn 16A der Bewegung der Falter zur Zuführbahn des Kartonzuschnittes veranlaßt natürlich inzwischen vor dem Öffnungsabschnitt die Zuschnitteingreifabschnitte jedes Falters progressiv eine Kartonhalteöffnung für einen Flaschenabsatz einzunehmen, wobei ein Verschieben und Falten der Kartonklappen während der Bewegung der Finger durch den Öffnungsabschnitt der Mitnehmerbahn erfolgt. Die Finger bleiben in den Karton eingegriffen in geöffneter Stellung durch den mittleren Abschnitt des Mitnehmers und werden danach während der Bewegung der Schwenkfinger durch den Verschließabschnitt der Mitnehmerbahn infolge der divergierenden Kettenbahn 16b zurückgezogen.

Claims

1. Maschine zum Verpacken von Artikeln in einen röhrenförmigen Umschlingungsträger, der aus einem Zuschnitt gebildet ist, mit einem Paar Wänden, die entlang einer Faltlinie aneinander angeschlossen sind, und mit einem Paar Artikelhalte- und Zuschnittversteifungsklappen, die rittlings der Faltlinie angebracht sind, und mit Mitteln zum Vorschieben eines Zuschnittes und seiner zugehörigen Artikel entlang einer vorbestimmten Bahn, einem Mechanismus (10) zum Erfassen und Falten des Klappenpaares und um solche Klappen zum Innern des Trägers zu falten, wobei der Faltmechanismus einen Falter (f) aufweist, der vorgesehen ist, eine Faltbewegung durchzuführen, und dabei fortschreitend in eine Öffnung einzudringen, die zumindest teilweise durch die paarigen Klappen im Zuschnitt begrenzt ist, um die Klappen zu falten und sich während der Vorschubbewegung des Zuschnittes und des Falters gemeinsam durch die Maschine daraus zurückzuziehen, wobei der Falter ein Paar Zuschnitteingreiffinger (P1, P2) und Mittel (PA1, PA2) zum Zusammenwirken mit Betätigungsmitteln einschließt, um Öffnungs- und Schließbewegungen der Finger zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, daß die paarigen Finger zur gemeinsamen Öffnungs- und Schließbewegung während der jeweiligen Falt- und Zurückziehbewegungen miteinander verbunden sind, und daß die Zusammenwirkungsmittel durch jeden der paarigen Finger gehalten werden, wobei das Zusammenwirkungsmittel von einem Finger die Öffnungsbewegung des Fingerpaares steuert, und das Zusammenwirkungsmittel des anderen Fingers die Schließbewegung des Fingerpaares steuern.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenwirkungsmittel und die Betätigungsmittel eine Abwärtsschwenkbewegung der Finger während der Öffnungsbewegung verursachen.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger an nach oben konvergenten Flächen (22a, 22b) von Trägermitteln (20) angeordnet sind, auf denen die Finger schwenkbar sind, um dabei die Abwärtsschwenkbewegung der Finger während der Öffnungsbewegung zu erzeugen.

4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Finger während der Öffnungsbewegung um einen Winkel von im wesentlichen 90 Grad auseinander und um einen Winkel von im wesentlichen 30 Grad nach unten bewegen.

5. Mechanismus nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel eine Kulissenbahn (28) aufweisen, die an der Faltstation vorgesehen ist, und daß die Zusammenwirkungsmittel für jeden Zuschnitteingreiffinger einen Betätigungsarm (Pa1, Pa2) zum Eingriff mit der Kulissenbahn aufweisen, um dadurch die Faltbewegung des Falters auszuführen.

6. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenarm von einem der Finger in einer unterschiedlichen Ebene zum Kulissenarm des anderen der Finger derart angeordnet ist, daß während der Öffnungs- und Schließbewegung die Kulissenarme veranlaßt werden, sich relativ zueinander ohne gegenseitige Störung zu bewegen, und daß einer der Kulissenarme mit einer Mitnehmerfläche der Mitnehmerbahn zusammenwirkt, um die Öffnungsbewegung des Fingerpaares zu steuern, und der andere der Kulissenarme mit einer anderen Mitnehmerfläche der Mitnehmerbahn zusammenwirkt, um die Schließbewegung des Fingerpaares zu steuern.

7. Mechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenbahn einen Öffnungsbereich mit einer Mitnehmerfläche (32) aufweist, die zur Vorschubrichtung der Kulissenarme geneigt ist, und die von dem einen Kulissenarm (PA1) abgetastet wird, um die Öffnungsbewegung des Fingerpaares zu verursachen, einen Schließbereich mit einer Mitnehmerfläche (34), die zur Vorschubrichtung der Kulissenarme geneigt ist, und die durch den anderen Kulissenarm (PA2) abgetastet wird, um die Schließbewegung des Fingerpaares zu verursachen, und einen Mittelbereich, in dem die Finger in ihrer geöffneten Lage gehalten werden.

8. Mechanismus nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Fingerpaare kämmende Zahnräder (PG1, PG2) aufweist.

9. Mechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der schwenkbaren Finger einen mittleren Abschnitt (PM1, PM2) aufweist, der mit einem Kegelradsegment (PG1, PG2) ausgebildet ist, welches mit einem ähnlichen Kegelradsegment des anderen schwenkbaren Fingers kämmt, einen Kartonzuschnitt-Eingriffsabschnitt (PB1, PB2), der sich in einer Richtung weg vom mittleren Abschnitt erstreckt, und einen Betätigungsarm (PA1, PA2), der sich in eine Richtung entgegengesetzt der einen Richtung weg vom mittleren Abschnitt erstreckt, wobei der Betätigungsarm in einem Mitnehmer (PF1, PF2) endet.

10. Verfahren in einer Maschine zum Verpacken von Artikeln in einen röhrenförmigen Umschlingungsträger, der aus einem Zuschnitt gebildet ist, mit einem Paar Wänden, die entlang einer Faltlinie aneinander angeschlossen sind, und mit einem Paar Artikelhalte- und Zuschnittversteifungsklappen, die rittlings der Faltlinie angebracht sind, und mit Mitteln zum Vorschieben eines Zuschnittes und seiner zugehörigen Artikel entlang einer vorbestimmten Bahn zum Falten der Klappenpaare zum Innern des Träger hin, bei dem ein einen Falter (f) aufweisender Faltmechanismus vorgesehen ist, eine Faltbewegung durchzuführen, um dabei fortschreitend in eine Öffnung einzudringen, die zumindest teilweise durch die paarigen Klappen im Zuschnitt begrenzt ist, um die Klappen zu falten und sich während der gemeinsamen Vorschubbewegung des Zuschnittes und des Falters durch die Maschine daraus zurückzuziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die paarigen Finger während der jeweiligen Falt- und Zurückziehbewegung veranlaßt werden, sich gemeinsam zu öffnen und zu schließen, und daß einer der Finger die Öffnungsbewegung des Fingerpaares steuert und der andere der Finger die Schließbewegung des Fingerpaares steuert.