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Die
Erfindung betrifft den Sektor der Verpackung von Produkten unterschiedlicher
Art in Kartons, die der Maschine in Form von offenen Bögen zugeführt werden,
wie zum Beispiel in dem Dokument
EP
0849176 .
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine Maschine zur Handhabung von
Kartons, positioniert quer zu der Zuführbahn und ein Rohr mit offenen
Enden koaxial zu der Zuführrichtung
bildend.
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Die
heutzutage bekannten Verpackungsmaschinen enthalten grundlegend
eine Bahn zum Vorschieben der Folge von offenen Kartons, die zu
falten sind, und eine zweite Bahn zum Vorschieben einer Folge von
Produkten, die in den Kartons verpackt werden sollen, und die mit
der ersten Bahn an einer Paarbildungsstation zusammenläuft, wo
jedes Produkt einem jeweiligen offenen Karton zugeordnet wird.
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Von
der Paarbildungsstation aus läuft
der offene Karton und das Produkt durch andere Betriebsstationen
weiter, wo die Seiten des Kartons gefaltet werden, um ein Rohr zu
bilden, und wo die Klappen gefaltet werden, um die vordere Seite
und die hintere Seite des Verpackungskartons zu schliessen. Die Folge,
in welcher die Seiten und die Klappen des Kar tons gefaltet werden,
kann verschieden sein, doch normalerweise wird zuerst das Rohr geformt
und dann werden die Seiten und oberen/unteren Klappen geschlossen.
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Es
ist ebenfalls bekannt, dass das Falten der Seitenklappen spezielle
Mittel erfordert, um in der Lage zu sein, verschiedene Kartongrössen und
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zu handhaben, was heute nur durch Wechselprozeduren erfolgen kann,
die den Austausch der Faltvorrichtungen einbeziehen, um sich den
spezifischen Grössen
und Längen
der Kartons anzupassen.
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Zweck
dieser Erfindung ist daher, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden,
indem eine Maschine zum Verpacken von Produkten in Kartons vorgesehen
wird, welche, verglichen mit den Maschinen nach dem Stand der Technik,
flexibler bezüglich
der Anpassungsfähigkeit
an die verschiedenen Kartongrössen
sind.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung ist dieser Zweck erreicht durch eine Maschine
und eine Faltvorrichtung, wie in den anhängenden Patentansprüchen festgelegt
ist.
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Die
technischen Eigenschaften der Erfindung, unter Bezugnahme auf die
obigen Zwecke, sind klar in den nachstehenden Patentansprüchen beschrieben,
und ihre Vorteile gehen deutlich aus der nachstehenden detaillierten
Beschreibung hervor, und zwar unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen,
welche eine vorgezogene Ausführung der
Erfindung zeigen, vorgesehen rein als ein Beispiel, ohne den Zweckbereich
des erfinderischen Konzeptes einzugrenzen, und in welchen:
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1a bis 1c obere,
seitliche und frontale Ansichten sind, die schematisch die aufeinanderfolgenden
Phasen des Faltens eines Kartons in einer Maschine nach der Erfindung
zeigen;
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2 ist
eine Detailansicht der Mittel zum Falten des Kartons in eine C-Form;
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3 ist
eine Detailansicht der Mittel zum Falten des Kartons in eine Rohrform;
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4 und 5 sind
Detailansichten, welche die Faltvorrichtung für die Seitenklappen zeigen, wenn
sie jeweils die vorderen Seitenklappen und die hinteren Seitenklappen
faltet;
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6 ist
eine frontale Detailansicht der Mittel zum Schliessen der unteren
und oberen frontalen Klappen des Kartons;
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7 zeigt
schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Falten der seitlichen
Klappen in aufeinanderfolgenden Betriebsphasen;
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8 ist
eine Ansicht von oben von einer Faltvorrichtung nach der Erfindung;
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9 ist
eine Ansicht von der linken Seite der Faltvorrichtung aus 8.
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen enthält eine Maschine zum Verpacken von
Produkten P in Kartons 1 (1a bis 1c) wie
folgt:
- – eine
Bahn L1 zum Vorschieben einer Folge von Kartons 1, zugeführt durch
ein Hebemagazin 42 (von bekanntem Typ) über eine Heberampe 43, die
mit der Bahn L1 zusammenläuft,
wobei die Kartons entlang der Rampe durch Zähne 14 vorgeschoben
werden, die entlang der Bahn L1 in einer Zuführrichtung D einen gleichmässigen Abstand
voneinander haben.
Vorzugsweise werden die Kartons 1 quer
angeordnet, das heisst mit den Prägelinien 8 zwischen den
aneinandergrenzenden Kartonseiten 9 parallel zu der Zuführrichtung;
- – eine
Bahn L2 zum Zuführen
der Produkte P, die mit der Bahn L1 an einer Paarbildungsstation
S1 konvergiert, wo jedes Produkt P einem jeweiligen, durch das Magazin 42 zugeführten Karton 1 zugeordnet
wird;
- – eine
Station S2 zum Falten des Kartons mit dem auf diesem liegenden Produkt
in eine C-Form;
- – eine
Station S3 zum Falten und Schliessen des Kartons 1, um
eine Rohrform zu bilden;
- – eine
Station S4 zum Falten der vorderen und hinteren Seitenklappen 21 und 20 des
Kartons;
- – eine
Station S5 zum Falten der oberen und unteren Klappen 4 und 56 des
Kartons und zum Verschliessen der fertigen Verpackung 6.
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Mehr
im Detail betrachtet, enthält
die Station zum Falten des Kartons in eine C-Form (2)
ein Paar von Nocken 7, angeordnet unterhalb des Förderers
des Kartons 1 an der Bahn L1 und entsprechend den Prägelinien 8 der
Basis 10 des Kartons 1.
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Über dem
Karton 1, ebenfalls entsprechend den Prägelinien 8, sind vertikale
Klingen 11 befestigt.
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Im
Betrieb, wenn der Karton 1 mit dem Produkt P darauf die
Station S2 erreicht, werden die Nocken 7 aktiviert und
gedreht, so dass sie gegen die Unterseiten der an die Basis 10 angrenzenden
Seiten des Kartons drücken,
wobei sie diese nach oben und gegen die Klingen 11 schieben
und sie in eine C-Form falten.
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An
der nächsten
Station S3 (3) bewegt sich die gerade gefaltete
C-Form zwischen seitlichen und oberen Führungsprofilen 12,
welche die Seiten des Kartons 1 umbiegen, um ein Rohr 13 zu
formen.
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An
dieser Station ist ebenfalls eine Klebeeinheit vorhanden, welche
Kleber auf einen Rand auf der Seite des Kartons aufträgt (in üblicher
Weise), die über
der angrenzenden Seite angeordnet werden soll, um das Rohr 13 stabil
zu schliessen. Sobald das Rohr 13 geformt worden ist, bewegt
sich der Karton weiter vorwärts,
bis er die Station S4 (4, 5) zum Falten
der Seitenklappen des Kartons erreicht.
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Die
Station S4 enthält
zwei Faltvorrichtungen 15 nach der Erfindung, angeordnet
auf jeder Seite der Bahn L1.
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Bei
der beschriebenen Ausführung
(4, 5 und von 7 bis 9)
enthält
jede Faltvorrichtung 15 zwei Arme 16/16', angelenkt
an das Ende eines Hebels 17, der sich an einem mittleren Zapfen 18 um
360° dreht.
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Die
Arme 16 können
sich im Verhältnis
zu dem Hebel 17 drehen, bleiben jedoch quer zu der Richtung
D ausgerichtet, da sie an den Enden eines zweiten Hebels oder einer
Verbindungsstange 19 befestigt sind, welche zusammen mit
den Armen 16, 16' und
dem Hebel 17 ein Gelenkviereck bildet, aktiviert durch
das Antriebssystem des Zapfens 18.
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Bei
dieser Lösung
bewirkt das Drehen des Hebels 17 (Uhrzeigerrichtung), dass
sich die Arme 16/16' abwechselnd
innerhalb und ausserhalb des entlang der Bahn L1 durchlaufenden
Kartons 1 bewegen, und bewirkt gleichzeitig auch eine Verschiebebewegung
der Arme 16/16' in
der Kartonzuführrichtung.
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Vorteilhafterweise
sorgt die Verschiebebewegung der Arme (welche quer zu der Zuführrichtung bleiben)
für eine
grössere
Fläche,
an welchen die Schieber an den Klappen des Kartons anliegen können, und
somit für
eine grössere
Stabilität
in der Bewegung während
des Schliessens der Seitenklappen und ein geringeres Risiko der
Beschädigung
der Verpackung. Ausserdem sind die Faltelemente 15 in der Höhe einstellbar
montiert, so dass die Position der Arme 16/16' der Grösse der
Kartons angepasst werden kann und sie immer auf einen mittleren
Punkt der Klappen wirken.
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Die 8 und 9 zeigen
mehr im Detail eine Ausführung
der Faltelemente 15, bei welchen der Zapfen 18 des
Hebels 17 und ein mittlerer Zapfen 28 der Verbindungsstange 19 drehbar
durch jeweilige Riemen 29, 30 angetrieben sind,
letztere angetrieben durch eine einzige Welle 31 und an
den Zapfen 18, 28 befestigt durch Riemenscheiben 32, 33,
die auf die Zapfen selbst aufgezogen sind.
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Die 8 und 9 zeigen
ebenfalls einen Mechanismus zur Höhenverstellung der Vorrichtung 15.
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Der
Mechanismus enthält
eine vertikale Endlosschraube 35, im Eingriff mit einem
Zahnrad 37, welches es ermöglich, sie unter Verwendung
eines Handrades 36 zu drehen.
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An
der Schraube 35 sind eine erste und eine zweite Gewindebuchse 38, 39 vorhanden,
die sich vertikal verschieben können,
wenn die Schraube 35 gedreht wird.
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Die
Buchsen 38 und 39 sind miteinander verbunden und
bilden Teil eines Rahmens 34, der auf Lager 41, 40 die
drehbaren Zapfen 18, 28 trägt, welche wiederum die Hebel 17 und 19 tragen
und somit die Arme 16, 16' der Faltvorrichtung 15.
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Um
die Höhe
der Arme 16, 16' einzustellen, ist
es daher ausreichend, das Handrad 36 zu drehen, wodurch
sich die Schraube 35 dreht und das Verschieben der Buchsen 38, 39 nach
oben und nach unten bewirkt, und zwar mit den Armen sich nach oben
und unten bewegend wie eins mit diesen.
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7 stellt
schematisch die Position dar, die durch ein Faltelement 15 an
der Maschinenstation S4 eingenommen ist. Bei der Ankunft des entlang der
Zuführbahn
L1 transportierten Kartons 1 befinden sich die Arme 16/16' ausserhalb
des Kartons (Phase (a)), wobei sie warten, dass er die Station S4
erreicht.
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Wenn
die vorderen Seitenklappen 21 das Faltelement 15 erreichen,
wird der Hebel 17 in Uhrzeigerrichtung gedreht und der
Schieber 16 wird in Kontakt mit der Klappe 21 bewegt.
Während
dieser Phase (b) ist die Drehgeschwindigkeit des Hebels 17 solche,
dass der Vorlauf des Armes 16 mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die des Kartons bewirkt wird, oder gerade ein wenig langsamer,
so dass die vordere Klappe geschlossen wird, wenn sie in Kontakt
mit der Seite des Armes 16 gelangt, die sich seitwärts bewegt.
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Danach,
während
der Karton 1 vorläuft,
dreht sich der Hebel 17 weiter, bis die Arme 16 und 16' ihre Position
ausgetauscht haben.
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An
diesem Punkt (Phase (c)) erreichen die hinteren Klappen 20 den
Arm 16',
welcher vorläuft und
sich seitwärts
bewegt. Der Hebel 17 dreht sich nun schneller, so dass
der Arm 16' gegen
die Klappen 20 drückt
und den Karton verschliesst.
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Nachdem
die hinteren Klappen umgefaltet worden sind, fährt der Heben 17 weiter
fort, sich zu drehen und geht in die Ausgangsposition zurück, wo der
Arm 16 bereit ist, die Klappe 21 des nächsten Kartons 1 umzufalten.
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Die
Station S4 enthält
ebenfalls Klebevorrichtungen, hier nicht gezeigt, da sie von bekanntem Typ
sind, welche eine oder mehrere Schichten von Kleber auf die äussere Oberfläche der
Seitenklappen 20/21 auftragen, und zwar wenigstens
auf die Teile, die mit der oberen Klappe 4 und der unteren
Klappe 5 in Berührung
kommen, wenn die Verpackung geschlossen wird.
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Stromabwärts der
Station S4 ist eine Station S5 vorhanden, um die oberen und unteren
Klappen zu schliessen und somit die Verpackung 6 zu vervollständigen.
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Unter
Bezugnahme auf die 6 enthält die Station S5 zwei Paare
von Ketten 23/24, positioniert oberhalb und unterhalb
der Förderbahn
L1 des Kartons 1 und in Querrichtung voneinander versetzt.
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Die
Ketten 23/24 haben jeweilige Faltzähne 25/26,
die im Verhältnis
zu der vorderen Fläche
des Kartons hervorstehen und dazu bestimmt sind, die vorderen oberen
und unteren Klappen und die hinteren oberen und unteren Klappen
umzufalten.
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Im
Betrieb ist die Geschwindigkeit der Ketten 23 und 24 auf
solche Weise mit der Zuführgeschwindigkeit
der Kartons synchronisiert, dass die Zähne 25 und 26 einen
Sitz zum Transportieren des Kartons entlang der Station S4 bilden,
während
der vorher aufgetragene Kleber greift und somit die auszuwerfende
Verpackung 6 vervollständigt.
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Aus
der obigen Beschreibung ist es klar, dass die Maschine nach der
Erfindung den Vorteil hat, den unterschiedlichen Grössen der
Kartons 1 angepasst zu werden, und zwar unter Verwendung
eines elektronischen Steuersystems zum Verändern der anfänglichen
Einstellung der Maschine, welches, abhängig von der Grösse des
zu faltenden Kartons, die Geschwindigkeit der Faltvorrichtungen 15 und der
Ketten 23, 24 reguliert, ohne irgendeine Komponente
der Maschine anpassen oder austauschen zu müssen.
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Die
beschriebene Erfindung hat eine deutlich industrielle Anwendung
und kann auf mehrere Weisen geändert
und angepasst werden, ohne dabei von dem Zweckbereich des erfinderischen
Konzeptes abzuweichen. Ausserdem können alle Details der Erfindung
durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden.