DE10353103A1 - Gefache für Gebinde, Verfahren zum Erzeugen eines aufgefalteten Gefaches und eine Vorrichtung hierfür - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gefache für Gebinde, bestehend aus flächigen Längs- und Querstegen mit sich von einem oberen oder unteren Rand zur Mitte hin erstreckenden Schlitzen zum formschlüssigen Ineinandergreifen der Längs- und Querstege, das aus einem vorgefertigten flach liegenden Zustand mit annähernd parallel ausgerichteten Längs- und Querstegen durch Aufklappen in einen geöffneten Zustand mit zueinander quer verlaufenden Längs- und Querstegen überführbar ist, wobei an wenigstens einem der Quer- und Längsstege wenigstens eine quer zu den Schlitzen verlaufende Faltlinie derart vorgesehen ist, dass eine um die Faltlinie knickbare, zwischen benachbarten, querverlaufenden Stege schwenkbare Klappe besteht und/oder dass am unteren oder oberen Rand der Querstege fluchtende Ausnehmungen eingeformt sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines aufgefalteten Gefaches für Gebinde.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gefache für Gebinde zur Aufnahme von mehreren durch das Gefache getrennten Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Erzeugen eines aufgefalteten Gefaches gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 zum Ausführen des Verfahrens.
• Vorgefertigte, flach liegende Gefache, die in einem Vorratsbehälter einer Verpackungsmaschine bereitgehalten und durch eine Entnahmevorrichtung entnehm- und aufklappbar sind, um sie anschließend in Transport- oder Verpackungsbehälter einzustecken, sind aus dem Stand der Technik bekannt ( US 4 829 747 , FR 2 654 071 ). Zum Einbringen aufgeklappter Gefache in Transportbehälter, z.B. Kartons für Flaschen, sind grundsätzlich zwei unterschiedliche Methoden geläufig.
• Aus den oben genannten Dokumenten sind Vorrichtungen mit Sauggreifern bekannt, die ein Gefache beginnend von der Entnahme aus einem Vorratsbehälter im flachliegenden Zustand weiter während dem Auffalten bis schließlich zum Einstecken in einen Transportbehälter ständig positiv halten.
• Eine andere übliche Methode besteht darin, flachliegende Gefache aus einem Vorratsbehälter zu entnehmen, aufzufalten und dann auf einen Förderer abzulegen, der im weiteren Verlauf das aufgeklappte Gefache synchron zu einer Transportbewegung der Transportbehälter bzw. Gebinde schräg von oben zuführt und einsteckt. Diese Vorgehensweise ist insbesondere bei Verpackungsmaschinen mit sehr hohen Leistungen anzutreffen. Bei der Verarbeitung herkömmlicher Gefache besteht dabei die Gefahr, dass ein aufgefaltetes Gefache beim Ablegen auf den Förderer und/oder danach auf dem Weg zum Transportbehälter bzw. Gebinde – ausgelöst durch Reibung, Erschütterungen oder sonstige Einflüsse – infolge der geringen Eigenstabilität wieder zusammenklappt, wodurch Betriebsstörungen auftreten.
• Demgegenüber soll die Erfindung eine Lösung angeben, die eine Verarbeitung vorgefertigter, aufklappbarer Gefache erleichtert und verbessert, insbesondere bei hohen Leistungen.
• Gelöst wird diese Aufgabe ein Gefache betreffend durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Verarbeitung derartiger Gefache betreffend durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betreffend durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3.
• Die bislang bekannten vorgefertigten Gefache sind durch mehrere ebene, mit sich vom oberen bzw. unteren Rand bis in etwa zur Mitte senkrecht erstreckenden Schlitzen versehene Längs- und Querstege gekennzeichnet, die entlang der Schlitze formschlüssig ineinander steckbar sind. Gegenüber diesen bekannten Gefache unterscheidet sich ein Gefache gemäß dem Anspruch 1 durch wenigstens eine sich zwischen zwei benachbarten Schlitzen quer zu diesen erstreckende Faltlinie in wenigstens einem der Quer- und/oder Längsstege des Gefaches und/oder durch wenigstens eine am unteren oder oberen Rand der in Förderrichtung querlaufenden Stege des Gefaches eingeformte Ausnehmung.
• Durch die Faltlinie kann im aufgefalteten Zustand eines Gefaches ein Teil des Quer- und/oder Längsstegs aus der Vertikalebene des entsprechenden Stegs in eine dazu geneigte Ebene umgeklappt werden. Eine auf diese Weise entstehende Klappe bildet eine formschlüssige Aussteifung zwischen den dazu rechtwinklig verlaufenden Nachbarstegen. Die schrägstehende Klappe verhindert ein selbsttätiges Zusammenklappen so lange, bis das Gefache sich im Transportbehälter bzw. zwischen den einzelnen Artikeln eines Gebindes befindet. Vorteilhafter Weise erlaubt die Aussteifung mittels einer Klappe ein Ablegen des fertig aufgefalteten Gefaches im freien Fall, wodurch die Auffalteinrichtung nicht unbedingt eine vertikale Absetzbewegung ausführen muss. Dies bedeutet eine antriebstechnische Vereinfachung und Verkürzung der Taktzeit.
• Ausnehmungen am unteren und/oder oberen Rand der quer zur Förderrichtung der Gefache verlaufenden Stege, d.h, in der Regel den Querstegen, ermöglichen in Verbindung mit passend eingreifenden, längs zur Förderrichtung verlaufenden Leisten oder Profilen in der Maschine eine annähernd formschlüssige seitliche Führung aufgefalteter Gefache während der Förderbewegung, d.h. ein Zusammenklappen ist dadurch ausgeschlossen. Günstig ist eine Anordnung der Ausnehmungen nahe der längs zur Förderrichtung verlaufenden Stege des Gefaches, insbesondere den Längsstegen.
• Durch diese einfachen und im wesentliche keine Zusatzkosten verursachenden Maßnahmen ist eine erheblich verbesserte und betriebssichere Verarbeitung von vorgefertigten, auffaltbaren Gefachen in Verpackungsmaschinen mit hohen Ausbringleistungen sichergestellt.
• Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Fig. erläutert. Es zeigt:
• 1a bis 1d ein Gefache im flachliegenden und im aufgefalteten Zustand, sowie jeweils eine Seitenansicht eines Quer- und Längsstegs des Gefaches,
• 2 eine Seitenansicht einer Maschine zum Auffalten und Einstecken von Gefache in Gebinde,
• 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung X der 2 gesehen auf eine Vorrichtung zum Entnehmen und Auffalten von flachliegenden Gefachen aus einem ortsfesten Gefachemagazin,
• 4a bis 4d die Entnahmevorrichtung nach 3 in einer vergrößerten Draufsicht in aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen,
• 5a bis 5c eine Seitenansicht der Entnahmevorrichtung in den Betriebsstellungen der 4d und 4e und
• 6a und 6b eine perspektivische Darstellung eines aufgefalteten Gefaches mit eingefalteter Klappe aus zwei verschiedenen Perspektiven.
• 1a zeigt ein aus mehreren Quer- 2 und Längsstegen 3 gebildetes Gefache 1 in einem in einer Ebene flachliegenden Zustand. Derartige Gefache besitzen in ihren Quer- und Längsstegen jeweils vom oberen bzw. unteren Rand bis in etwa zur Mitte senkrecht verlaufende Schlitze 6, wodurch die dünnwandigen aber in sich steifen Quer- und Längsstege in an sich bekannter weise formschlüssig ineinander steckbar und durch Aufklappen in die in 1b dargestellte Form mit rechtwinkliger Ausrichtung der Längs- und Querstege überführbar sind. Zur besseren Unterscheidung sind in 1a die zu den Längsstegen 3 gehörenden Flächenabschnitte schraffiert markiert, während die übrigen Flächenanteile zu den Querstegen 2 gehören. Die Besonderheit liegt nun darin, dass wenigstens ein Quer- oder Längssteg im Bereich zwischen benachbarten Schlitzen 6, vorzugsweise zwischen deren Endpunkten, eine im rechten Winkel quer verlaufende Faltlinie 4 aufweist, die ein Umfalten einer zwischen den Schlitzen 6 liegenden Fläche eines Stegs erlaubt, wodurch diese Fläche zur übrigen Oberfläche des selben Stegs eine schräg geneigte, formschlüssig aussteifende Lage zwischen zwei parallelen Längsstegen 3 einnimmt, wenn die geneigte Klappe 5 Bestandteil eines Querstegs 2 ist, oder umgekehrt zwischen zwei parallelen Querstegen, wenn die eingefaltete Klappe Bestandteil eines Längsstegs ist. In 1c ist ein Gefache 1 mit einer an einem Quersteg 2 eingefalteten Klappe 5 erkennbar. Dieses Gebilde ist absolut formsteif.
• Ein sich durch diese konstruktive Maßnahme im geöffneten, d.h. aufgefalteten Zustand selbst aussteifendes Gefache 1 kann in einer Verpackungsmaschine problemlos in ein Gebinde 8 eingefügt werden, ohne während den dafür erforderlichen Arbeitsvorgängen ein gelegentlich unkontrolliertes Zusammenfallen eines Gefaches 1 in Kauf nehmen zu müssen.
• 2 zeigt einen Ausschnitt einer Verpackungsmaschine 10 mit einer Einrichtung 11 zum Einbringen eines Gefaches 1 schräg von oben in ein aus mehreren gruppierten Flaschen bestehendes Gebinde 8. Die jeweils ein Gebinde 8 bildenden Flaschengruppen werden auf einem Gebindeförderer 12 in Pfeilrichtung mit vorgegebenen regelmäßigen Teilungsabständen kontinuierlich im wesentlichen in einer horizontalen Ebene gefördert, während aufgefaltete Gefache 1 mit einem parallel zur Förderrichtung darüber angeordneten Gefacheförderer 13 synchron auf einer zum Gebindeförderer 12 geneigt abfallenden Ebene 14 stellungssynchron zu den Gebinden 8 herangeführt und im Endbereich der schiefen Ebene schließlich zwischen die einzelnen Flaschen eines Gebindes eingeschoben werden. Die mit ihrer Unterseite auf der als eine Rutsche ausgebildeten Ebene 14 aufliegenden aufgefalteten Gefache 1 werden dabei von einem Schubbalkenförderer 15 vorwärts geschoben, der ein auf einer geschlossenen Bahn umlaufendes Zugmittel 16 mit daran in regelmäßigen Teilungsabständen angeordneten, sich knapp oberhalb der Rutsche bzw. Ebene 14 quer zur Förderrichtung erstreckenden Schubbalken 17 aufweist. Diese werden geschwindigkeits- und stellungssynchron zu Anschlagfingern 19 eines unter der Gebindeförderbahn von unten zwischen die Flaschengruppen greifenden Eintaktförderers 18 angetrieben. Auf diese Weise ist ein stellungsgenaues Zusammentreffen der schräg von oben kommenden Gefache 1 und den horizontal zulaufenden Gebinde 8 gewährleistet.
• Gemäß 3 besteht die die aufgefalteten Gefache 1 tragende Rutsche aus zwei parallel verlaufend angeordneten Profilen oder hochkant stehenden Leisten 14', die zumindest in ihrem zwischen die einen verjüngten Halsabschnitt aufweisenden Flaschen eines Gebindes eintauchenden Endbereich Auflagezinken für die Gefacheunterseite bilden. Bevorzugt weisen die Gefache 1 am unteren Rand ihrer Querstege 2 nach unten offene, im wesentlichen an die Querschnittsabmessungen der Leisten 14' angepasste Ausnehmungen 7 auf, die im Zusammenwirken mit den eingreifenden, längs zur Förderrichtung verlaufenden Leisten 14' bzw. Zinken eine im wesentlichen formschlüssige seitliche Führung der Gefache 1 bilden, so dass selbst bei unterschiedlichen Reibverhältnissen ein Zusammenklappen eines Gefaches ausgeschlossen ist, auch dann, wenn eine zuvor erwähnte eingefaltete Klappe 5 sich wider Erwarten in ihre ursprüngliche, zur Ebene des Querstegs 2 bündig liegende Lage zurückgestellt haben sollte. Bevorzugt befinden sich die Ausnehmungen 7 nahe an den Längsstegen 3, so dass die Längsstege im unteren Bereich an den Leisten 14' flächig anliegend entlang gleiten.
• Aus der 3 ist ersichtlich, dass im Anfangsbereich des Schubbalkenförderers 15 ein seitlich neben der Förderbahn stationär angeordnetes Gefachemagazin 9 für die aufzufaltenden Gefache 1 positioniert ist, das an seiner vom Förderer wegweisenden Rückseite mit flachliegenden Gefachen nachfüllbar ist, die an der gegenüberliegenden zum Förderer weisenden Vorderseite des Magazins durch eine Entnahmevorrichtung 20 nach vorne rechtwinklig zur Förderrichtung einzeln entnehm- und auffaltbar sind, um danach mit ihrer Unterseite vertikal von oben auf den Gefacheförderer ablegt zu werden.
• Dieser Vorgang wird im weiteren in Verbindung mit der Figurenfolge 4a bis 4e beschrieben, die die erwähnte Entnahme- und Auffaltvorrichtung 20 in mehreren aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen aus einer schematischen Ansicht senkrecht von oben zeigt. In 4a nimmt die Entnahmevorrichtung 20 eine mit der Darstellung in 3 übereinstimmende Ausgangsstellung ein, in der drei elastische Saugköpfe 21 an jeweils einem Quersteg 2 eines zuvorderst im Gefachemagazin 9 liegenden, noch zusammengefalteten Gefaches 1 anliegen und dieses durch Vakuumwirkung ansaugen. Jeder Saugkopf 21 ist an einem Ende eines Schwenkhebels 22 befestigt, der mit seinem gegenüberliegenden Ende an einer in einer horizontalen, gestellfesten Traverse 23 senkrecht gelagerten Welle 24 verdrehfest festgeklemmt ist. Durch ein nicht näher dargestelltes, auf die parallelen Wellen 24 gleichzeitig wirkendes Betätigungsorgan, z.B. Pneumatikzylinder, können die genannten drei Schwenkhebel 22 aus der in 4a erkennbaren Ausgangsstellung kontinuierlich um 90 Grad im Uhrzeigersinn parallel zueinander in die in 4d dargestellte Endlage überführt werden, wobei die 4b und 4c dazwischenliegende Stellungen zeigen. während dieses Auffaltvorganges eines Gefaches 1 greift ein vierter Saugkopf 21' an einem der Längsstege 3 des Gefaches 1 an, so dass es unverrückbar festgelegt ist. An dem diesen vierten Saugkopf 21' tragenden Halter 25 ist ein aus einer annähernd senkrechten Ausgangslage (4d) in eine dazu um ca. 90 Grad gedrehte horizontale Endlage (4e) überführbarer Hebel oder Nocken 26 gelagert, der nach dem Auffalten des Gefaches 1 durch ein in 5 erkennbares Betätigungsorgan 27, z.B. Pneumatikzylinder, eine zunächst senkrecht stehende Klappe 5 an einem der Querstege 2 um eine vorgefertigte Faltlinie 4 herum in eine ca. 45 Grad geneigte, zwischen zwei parallel verlaufenden Längsstegen 3 formschlüssig eingreifende Lage umknickt. Danach wird die Vakuumversorgung der Saugköpfe programmgesteuert unterbrochen, das aufgefaltete Gefache 1 fällt danach ein Stück im freien Fall nach unten auf die Leisten 14' ab und die Entnahmevorrichtung 20 kehrt durch Bewegungsumkehr in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurück, bevor der nächste gleich ablaufende Arbeitstakt einsetzt. Das Gefache 1 wird dann – wie bereits vorhergehend geschildert – vom Schubbalkenförderer 15 übernommen und einem Gebinde 8 von oben zugeführt.

Claims (3)

1. Gefache für Gebinde bestehend aus flächigen Längs- und Querstegen mit sich von einem oberen oder unteren Rand zur Mitte hin erstreckenden Schlitzen zum formschlüssigen Ineinandergreifen der Längs- und Querstege, das aus einem vorgefertigten flachliegenden Zustand mit annähernd parallel ausgerichteten Längs- und Querstegen durch Aufklappen in einen geöffneten Zustand mit zueinander quer verlaufenden Längs- und Querstegen überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem der Quer- oder Längsstege wenigstens eine quer zu den Schlitzen verlaufende Faltlinie derart vorgesehen ist, dass eine um die Faltlinie knickbare, zwischen benachbarte, querverlaufende Stege schwenkbare Klappe besteht und/oder dass am unteren oder oberen Rand der Querstege fluchtende Ausnehmungen eingeformt sind.
2. Verfahren zum Erzeugen eines aufgefalteten Gefaches für Gebinde mit zueinander quer verlaufenden flächigen Längs- und Querstegen und sich von einem oberen oder unteren Rand zur Mitte hin erstreckenden Schlitzen zum formschlüssigen Ineinandergreifen der Längs- und Querstege, wobei das geöffnete Gefache aus einem vorgefertigten flachliegenden Gefache mit annähernd parallel verlaufenden Längs- und Querstegen durch eine Relativbewegung der Längs- und Querstege aufgeklappt und dem Gebinde zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Quer- oder Längssteg wenigstens eine Klappe durch Umknicken um eine quer zu den Schlitzen verlaufende Faltlinie gebildet wird, die zwischen benachbarte, querverlaufende Stege positioniert wird und/oder dass am unteren oder oberen Rand der Querstege eingeformte, fluchtende Ausnehmungen mit an diese angepassten Führungen formschlüssig in Eingriff gebracht werden und das geöffnete Gefache mit den Ausnehmungen an den Führungen entlanggleitend einem Gebinde zugeführt wird.
3. Vorrichtung zum Erzeugen eines aufgefalteten Gefaches für Gebinde mit zueinander quer verlaufenden flächigen Längs- und Querstegen und sich von einem oberen oder unteren Rand zur Mitte hin erstreckenden Schlitzen zum formschlüssigen Ineinandergreifen der Längs- und Querstege, wobei das geöffnete Gefache aus einem vorgefertigten flachliegenden Gefache mit annähernd parallel verlaufenden Längs- und Querstegen durch eine Relativbewegung der Längs- und Querstege aufklappbar und dem Gebinde zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Umknicken wenigstens einer Klappe um eine sich quer zu den Schlitzen erstreckende Faltlinie an wenigstens einem der Quer- oder Längsstege und/oder eine Einrichtung zum annähernd formschlüssigen Einsetzen eines aufgefalteten Gefaches mit am unteren oder oberen Rand der Querstege eingeformten Ausnehmungen in Führungen und Zuführen des Gefaches zu einem Gebinde vorhanden ist.