DE69805004T2 - Zuführmechanismus und magazin für zusammengefaltete kartonzuschnitte - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft hauptsächlich das Verpacken von Gegenständen wie beispielsweise Dosen oder Flaschen in Schachteln und betrifft insbesondere das Zuführen der Schachteln in zusammengefaltetem Zustand aus einem Magazin und das Übertragen der Schachteln zu einem Vorschubsende einer Verpackungsmaschine.
• Die UK-Patentschrift GB 2 053 133 von Bosch betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme faltender Schachtelzuschnitte aus einem feststehenden Magazin und die Aufrichtung sowie die Übertragung der Zuschnitte. Sie umfasst Übertrag-Saugelemente, die auf vier Spitzverbindungen befestigt und auf einem durch Nocken gesteuerten Rotationsträger angeordnet sind. Um die Entnahme der Zuschnitte zu erleichtern, tritt während der Rotation ein stationärer Zustand der Saugelemente auf. Während des Übertragens der aufgerichteten Zuschnitte zur Beförderungsvorrichtung werden die Saugelemente zeitgleich mit der Beförderungsvorrichtung bewegt.
• Die US-Patentschrift US 4,625,575 von Le Bras betrifft einen Nockenaufbau für einen Bereitstellmechanismus, bei welchem die Nockenplatte für eine kontinuierliche Nockenspur und eine flachere Nockenspur ausgebildet ist. Nockenspur-Folgearme werden für die relative Bewegung innerhalb der ersten und zweiten Nockenspuren verwendet. Eine Aufnahmeeinrichtung ist mittels eines exzentrischen Arms mit dem Nockenarm verbunden und die Nockenspuren veranlassen die Aufnahmeeinrichtung, sich in eine auswärts ausgedehnte Position und in eine inwärts eingezogene Position zu bewegen.
• Die deutsche Patentschrift DE 35 25 448 von I.M.A. betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen und Aufrichten zusammengefalteter Schachteln aus einem in einem Winkel von der Vertikalen befestigten Magazin. Die Vorrichtung umfasst einen drehbaren Rahmen, an dem Vakuumnäpfe mittels einer Verbindung angebracht sind. Wenn der Rahmen sich dreht, dann ziehen die Saugnäpfe sich derart ein, dass sie die zusammengefalteten Schachteln dem Magazin entnehmen und anschließend die zusammengefalteten Schachteln gleichzeitig übertragen, während die Wände von diesen getrennt werden. Die einziehbare Verbindung ist komplex und deshalb kostspielig herzustellen und zu unterhalten.
• Der vorstehend hervorgehobene US-amerikanische und britische Stand der Technik betrifft hauptsächlich Schachtel-Aufnahmeeinrichtungen, jedoch besteht ein der Übertragung von Schachteln anhaftendes Problem in der Notwendigkeit sicherzustellen, dass eine kontinuierliche Zufuhr von Schachteln in einem Magazin gehalten wird, die zur Verfügung stehen, zu einem Vorschubsende einer Verpackungsmaschine übertragen zu werden. Die vorliegende Erfindung und ihre bevorzugte Ausführungsform streben danach, die dem Stand der Technik anhaftenden Probleme zu überwinden oder zumindest zu mildern.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, um zusammengefaltete Schachteln, die gegenüberliegende in flächenberührender Beziehung angeordnete Wandflächen aufweisen, von einer Zulieferstelle eines Magazins der Reihe nach zu bearbeiten, und um die Schachteln zu einem Vorschubsende einer Verpackungsmaschine zu übertragen, wobei die Vorrichtung eine Welle umfasst, die sich um eine feststehende Achse dreht, sowie eine Schachtel-Aufnahmeeinrichtung, um der Reihe nach eine der in flächenberührender Beziehung angeordneten Wandflächen in Eingriff zu nehmen und eine zusammengefaltete Schachtel dem Magazin zu entnehmen, wobei das Magazin abwärts gegen die Schachtel-Zulieferstelle geneigt ist und die Welle derart in einer Position um die feststehende Achse befestigt ist, dass die Schachtel-Aufnahmeeinrichtung eine Schachtel aus einer abwärts geneigten Ebene in dem Magazin in eine im Wesentlichen vertikale Ebene am Vorschubsende überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtel-Aufnahmeeinrichtung mit der Welle durch eine drehbare längliche Stützstange verbunden ist, deren eines Ende gleitbar auf einer auf der Welle befestigten Bundstruktur gesichert ist, wobei die Stange und die Aufnahmeeinrichtung quer gleitend hin und her bewegbar relativ zu der drehbaren Welle sind und sich kreisförmig um die drehbare Welle bewegen.
• Gemäß einem optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung wird die Kreisbewegung der Schachtel-Aufnahmeeinrichtung unmittelbar vor und während der Entnahme einer Schachtel aus dem Magazin für eine kurze Zeitdauer durch die Wirkung einer nockenkontrollierten Nockenschiene arretiert, die während einer solch kurzen Zeitdauer radial beweglich ist und funktionsmäßig mit der Schachtel-Aufnahmeeinrichtung verbunden ist.
• Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung umfasst die Schachtel-Aufnahmeeinrichtung eine Vakuumzufuhr und einen Saugnapf. Vorzugsweise umfassen die in flächenberührender Beziehung angeordneten Wandflächen gegenüberliegende Seitenwände der Schachtel.
• Gemäß einem noch weiteren optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann die Vorrichtung von einem Stellmotor angetrieben werden.
• Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann ein Vakuumstopp bereitgestellt werden, um die Vakuumzufuhr von den Saugnäpfen abzutrennen, um die Schachtel freizugeben.
• Gemäß einem noch weiteren optionalen Merkmal dieses Aspekts der Erfindung kann eine Steuereinrichtung den Versetzungswinkel der Vorrichtung steuern.
• Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
• Fig. 1a eine Seitenansicht einer in einem flachen zusammengefalteten Zustand bereitgestellten, zum Gebrauch mit einer erfindungsgemäßen Maschine geeigneten Schachtel eines Korbtyps ist;
• Fig. 1b eine perspektivische Ansicht einer zum Gebrauch mit einer erfindungsgemäßen Maschine geeigneten Schachtel eines Korbtyps ist;
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, welche die zur Herstellung von Trägern des Korbtyps benötigten Teile veranschaulicht;
• Fig. 3, 4 und 5 perspektivische Ansichten des Schachtelzufuhrvorschubs und der Aufrichtstationen der erfindungsgemäßen, zum Beladen von Schachteln des Korbtyps angepassten Vorrichtung sind.
• Bezugnehmend auf die Figuren und davon insbesondere die Fig. 1a und 1b ist die Schachtel 10 ein in Fig. 1b gezeigter Träger des Korbtyps in einem aufgerichteten Zustand, bereit, auf Gegenstände herabgelassen zu werden. Die Schachtel 10 schließt gegenüberliegende Seitenwandflächen 12, 14 und gegenüberliegende Endwandflächen 16, 18 ein, die eine an die andere gelenkig verbunden sind. Die Schachtel 10 schließt ferner eine Griffstruktur 20 ein, welche die Endwandflächen 16, 18 miteinander verbindet und quer verlaufende Trennwandflächen 22 umfasst, die jede Seitenwandfläche 12, 14 miteinander verbinden. Die Bodenwandflächen 24, 26 sind jeweils mit jeder Seitenwandfläche 12, 14 gelenkig verbunden.
• Es wird angestrebt, dass die Schachteln sich abhängig von der Form und/oder der Menge der zu verpackenden Gegenstände unterscheiden können und demgemäß eine erfindungsgemäße Vorrichtung in vieler Hinsicht anpassbar ist, so dass sie eine breite Vielfalt solcher Schachteln verarbeiten kann. Die hauptsächlichen Anordnungen, die vermutlich variiert werden, sind in Fig. 1a und 2b dargestellt, in denen "H" die Gesamthöhe der aufgerichteten Schachtel, was dem Abstand zwischen der oberen Kante der Seitenwand und der Bodenwandfläche entspricht, und "L" die gesamte Länge der Schachtel darstellt, wenn die Bodenwandflächen geschlossen sind. In der Tat können andere Schachteltypen, beispielsweise Umwickel- und stirnseitig zu befüllende Schachteln, mittels der vorliegenden Erfindung bearbeitet werden, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen.
• Bezugnehmend auf Fig. 2 wird ein Vorschubsende 40 einer Vorrichtung 50 zur Verarbeitung von Schachteln 52 des vorstehend ausgeführten Korbtyps gezeigt. Das stromaufwärts gelegene Ende der Vorrichtung schließt ein Magazin 54 ein, in welchem eine Vielzahl von Schachteln 52 in flachem zusammengefaltetem Zustand zur Verarbeitung bereit gehalten werden. Wie in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt, werden die Schachteln dem Magazin 54 der Reihe nach durch einen Rotationsvakuumzuführer 56 entnommen. Der Vakuumzuführer 56 umfasst vier Schachtel-Aufrichteinrichtungen (nicht gezeigt), die jede mittels einer Antriebsstange 60 mit einer Antriebswelle 58 verbunden sind. Einzelne Antriebswellen der jeweiligen Antriebsstangen 60 sind mittels eines Nockenfolgers mit einer Nockenschiene verbunden, die eine gleichförmige Bahn für die Saugnäpfe bereitstellen, wenn die Hauptantriebswelle 58 gedreht wird. Die Nockenschiene erleichtert es den Nockenstangen außerdem, sich weg von der Hauptwelle 58 zu erstrecken, so dass die Saugnäpfe mit der Schachtel 10 in Berührung kommen, um dadurch eine der Schachteln aus dem Magazin zu entfernen und die Schachteln in einer gleichförmigen Bahn zum Vorschubsende der Maschine zu drehen.
• Die Hauptantriebswelle 58 ist um eine feststehende Achse X-X drehbar. Die Welle 58 wird im Allgemeinen an ihrem Ende mittels einer geeigneten, aber herkömmlichen Trägerstruktur gestützt, die an einem Seitenrahmen befestigt ist. Eine geeignete Antriebsvorrichtung, beispielsweise ein Stellmotor 57, wird bereitgestellt, um die Welle 58 zu drehen.
• Zur Entnahme der unteren, meist zusammengefalteten Schachtel aus dem ersten Magazin, wird eine Schachtel-Aufnahmeeinrichtung bereitgestellt, die zwei Saugnäpfe (nicht gezeigt) einschließt, welche jeder von Napfhaltern (nicht gezeigt) und einem Rahmen 59 getragen werden. Die Napfhalterrahmen 59 sind jeweils feststehend an länglichen Stützstangen 60 angebracht. In einer Klasse von Ausführungsformen sind die Stangen 60 jeweils gleitbar auf einer Bundstruktur 62 angebracht, wobei die Bundstruktur starr an der Hauptantriebswelle 58 befestigt ist.
• In der vorliegenden Ausführungsform wird es angestrebt, dass ein Vakuumstopp in der Zufuhrvorrichtung 56 bereitgestellt wird, der in Verbindung mit einer Vakuumzufuhr verwendet wird, um die Vakuumverbindung und Abschaltpunkte festzusetzen und dadurch zu bestimmen, wann die Schachtel von der Zufuhrvorrichtung 56 gehalten wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden vier Sätze von Schachtel-Aufnahmeeinrichtungen in Verbindung mit der drehbaren Hauptwelle 58 bereitgestellt.
• Während die Verwendung eines Rotationsvakuumzuführers bevorzugt wird, um Schachteln zu der Fördereinrichtung zu liefern, wird es angestrebt, dass die vorliegende Erfindung mit anderen Typen von Zufuhrvorrichtungen benutzt oder angepasst werden kann, um benutzt zu werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
• Das Magazin 54 ist ein "Schwerkraftzufuhrtyp", wobei die Schachtelzuschnitte 52 in einer Neigung in dem Magazin gehalten werden, um ein konstruktives Zuführen bereitzustellen, so dass eine kontinuierliche Zufuhr von Schachteln beibehalten wird. Damit der Zuschnitt von der geneigten, in Fig. 3 dargestellten, Position in eine vertikale Ebene am Vorschubsende übertragen wird, ist die Drehachse X-X des Rotationszuführers von der vertikalen Ebene wie in Fig. 4 dargestellt versetzt. Im Gebrauch stellt die Zufuhrvorrichtung 56 kontinuierlich und der Reihe nach Schachteln aus dem Magazin dem Vorschub bereit, in dem die Hauptwelle 58 die Aufnahmeeinrichtung in die durch den Pfeil A gekennzeichnete in Fig. 3 gezeigte Richtung dreht. Wenn die Aufnahmeeinrichtung 42 sich dreht, werden die Saugnäpfe in Berührung mit der Seitenwand der Schachtel 10 bewegt. Anschließend wird ein Vakuum auf den Satz von Saugnäpfen mittels der Vakuumzufuhr angewendet. Dadurch wird die Schachtel 10 entnommen und anschließend zu einem Fördergurt 64 übertragen. Das Vakuum wird dann während dieser Übertragungsphase beibehalten, so dass die Saugnäpfe die Seitenwand der Schachtel 10 halten. Wenn die Schachtel an dem Fördergurt 64 abgelegt wird, unterbricht der Vakuumstopp die Vakuumzufuhr zu den Saugnäpfen, um die Schachtel freizugeben.
• Der Zuschnitt wird anschließend zwischen das Walzenspaltende 66 eines bei 64 allgemein gezeigten Vorschubsfördergurt-Satzes angeordnet. Der Vorschubsfördergurt-Satz schließt Paare von oberen und unteren aufnehmenden Bändern 70, 72 ein, die derart beabstandet sind, um den Griffabschnitt 20 und Bodenwandflächen 24, 26 einer flachen von dem Rotationszuführer 56 gelieferten Schachtel aufzunehmen. Die Bandsätze 70, 72 erhalten die Position der Schachtel und bewegen die Schachtel maschinenabwärts zu einer bei 74 allgemein dargestellten Aufrichtstation. Aus den Fig. 3, 4 und 5 ist es ersichtlich, dass, während der Rotationsvakuumzuführer die Schachteln dreht, sie außerdem eine Versetzung um die Bahn der Drehbewegung von einem geneigten Winkel in eine vertikale Ebene erfahren.
• Es wird angestrebt, dass die Anpassungen der Maschine von einem Computerprogramm gesteuert werden, was die Automatisierung der Anpassung erlaubt und dadurch die Totzeit der Maschine minimiert. Zum Beispiel kann der Versetzungswinkel des Rotationszuführers gesteigert oder vermindert werden, falls es erforderlich ist, oder der Neigungswinkel kann gesteigert oder vermindert werden, um den Zug der Schwerkraft auf die Schachteln im Magazin zu vergrößern oder zu verringern.
• Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in vieler Hinsicht derart anpassbar, um in der Lage zu sein, viele Ausgestaltungen von Gruppen von Gegenständen enthaltende Schachteln zu verarbeiten, um einen Bereich von Schachtelgrößen und Formen herzustellen, beispielsweise vier Flaschen bis acht Flaschen, ohne dass eine übertriebene Menge an Totzeit im Anpassen der Maschinen verschwendet wird. In der Tat kann die Vorrichtung sofort angepasst werden, um Schachteln zu verarbeiten, um einen weiten Bereich von Schachteln herzustellen, die viele Gegenstandsgruppen-Ausgestaltungen aufweisen.

Claims (7)

1. Vorrichtung, um zusammengefaltete Schachteln (10), die gegenüberliegende in flächenberührender Beziehung angeordnete Wandflächen aufweisen, von einer Zulieferstelle eines Magazins (54) der Reihe nach zu bearbeiten, und um die Schachteln zu einem Vorschubsende (40) einer Verpackungsmaschine (50) zu übertragen, wobei die Vorrichtung eine Welle (58) umfasst, die sich um eine feststehende Achse (X-X) dreht, sowie eine Schachtel-Aufnahmeeinrichtung (42), um der Reihe nach eine der in flächenberührender Beziehung angeordneten Wandflächen in Eingriff zu nehmen und eine zusammengefaltete Schachtel dem Magazin zu entnehmen, wobei das Magazin abwärts gegen die Schachtel- Zulieferstelle geneigt ist und die Welle derart in einer Position um die feststehende Achse befestigt ist, dass die Schachtel-Aufnahmeeinrichtung eine Schachtel aus einer abwärts geneigten Ebene in dem Magazin in eine im Wesentlichen vertikale Ebene am Vorschubsende (40) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtel-Aufnahmeeinrichtung (42) mit der Welle durch eine drehbare längliche Stützstange (60) verbunden ist, deren eines Ende gleitbar auf einer auf der Welle befestigten Bundstruktur (63) gesichert ist, wobei die Stange und die Aufnahmeeinrichtung quer gleitend hin und her bewegbar relativ zu der drehbaren Welle sind und sich kreisförmig um die drehbare Welle bewegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kreisbewegung der Schachtel-Aufnahmeeinrichtung (42) unmittelbar vor und während der Entnahme einer Schachtel aus dem Magazin (54) für eine kurze Zeitdauer durch die Wirkung einer nockenkontrollierten Nockenschiene arretiert wird, die während einer solch kurzen Zeitdauer radial beweglich ist und funktionsmäßig mit der Schachtel-Aufnahmeeinrichtung verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schachtel-Aufnahmeeinrichtung eine Vakuumzufuhr und einen Saugnapf umfasst.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die in flächenberührender Beziehung angeordneten Wandflächen gegenüberliegende Seitenwände (12, 14) der Schachtel (10) umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung von einem Stellmotor (57) angetrieben wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein Vakuumstopp bereitgestellt ist, um die Vakuumzufuhr von den Saugnäpfen abzutrennen, um die Schachtel freizugeben.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung den Versetzungswinkel der Vorrichtung steuert.