DE4415605C2 - Vorrichtung zum Verschließen eines flexiblen Verpackungselementes zur Verpackung von stapelbarem, insbesondere blattförmigem Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken und Verschließen eines flexiblen Verpackungselementes zur Verpackung von stapelbarem Gut, wie Zeitungen, Zeit­ schriften, Büchern, Prospekten, Katalogen, nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

In der WO 94/04416 A1 wird ein Verpackungselement be­ schrieben, das aus einem reißfesten Gewebe- und/oder Fo­ lienmaterial besteht. Dem Verpackungselement liegt ein Zuschnitt zugrunde, der eine rechteckförmige Aufnahmeflä­ che für das stapelbare Gut aufweist. An jeder der vier Seitenkanten der rechteckförmigen Aufnahmefläche sind Fixierflächen schwenkbar angeordnet. Diese Fixierflächen können neben einer rechteckflächigen Ausgestaltung mit zur Aufnahmefläche gleichlangen Seitenkanten auch andere Flächenformen und Angrenzungslängen zur Aufnahmefläche aufweisen. Durch Verwendung eines reißfesten Gewebe- und Folienmaterial sind die Verpackungselemente hundertfach wiederverwendbar.

Ferner ist aus der DE-PS 3 88 333 eine Maschine zum Anbrin­ gen eines Kreuzbandes an Zeitungen bekannt. Ein Zeitungs­ stapel wird dabei auf ein offenes Kreuzband gelegt, das auf einem beweglichen Boden eines Faltkastens liegt. Durch Absenken des Bodens mit dem Zeitungsstapel wird das Kreuzband zunächst an den seitlichen Kanten des Faltka­ stens hochgefaltet. Das Umschlagen auf die Kopffläche des Zeitungsstapels erfolgt mittels an Hebeln befestigten Rollen, die über seitliche Aussparungen der Seitenwände des Faltkastens in diesen eingreifen.

Bei der bekannten Vorrichtung werden die Rollen nur hori­ zontal bewegt, so daß sie nur zum Umschlagen bereits an den Seiten eines Zeitungsstapels hochgefalteter Kreuzbän­ der auf die Kopffläche geeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Verschließen eines flexiblen Verpackungselemen­ tes zur Verpackung von stapelbarem Gut anzugeben, das für alle Ausführungsvarianten des Verpackungselementes eine maschinelle Durchführung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das senkrechte Hochfalten der Fixierflächen bewirkt, daß sich die Fixierflächen bündig an die Seitenflächen des stapelbaren Gutes anlegen und die Befestigungsmittel an den Fixierflächen eine definierte Lage einnehmen, damit sie mit den Gegenstücken der Befestigungsmittel der als nächstes hochzufaltenden Fixierflächen deckungsgleich liegen. Das auf die Kopfebene des stapelbaren Gutes bezo­ gene Einschwenken der Fixierflächen bewirkt, daß sich mit der beschriebenen Vorrichtung eine automatische Anpassung an unterschiedliche Stapelhöhen erzielen läßt. Nach dem Schließen der zuletzt hochzufaltenden Fixierfläche ist als Endprodukt ein geschütztes, transportgesichertes Paket entstanden.

Mit nur einem Mitnehmerarm können die Fixierflächen ein­ zeln nacheinander in ihrer durch die Anordnung der Ver­ schlüsse vorgegebenen Schließreihenfolge hochgefaltet und geschlossen werden, oder es können mit mehreren Mitneh­ merarmen zwei gegenüberliegende Fixierflächen gleichzei­ tig bis zur Kopfebene hochgefaltet werden und dann in ihrer durch die Anordnung der Verschlüsse vorgegebenen Schließreihenfolge geschlossen werden.

Die erstgenannte Möglichkeit ist in der Steuerungsablauf einfacher, dafür besitzt die zweitgenannte Möglichkeit einen Zeitgewinn gegenüber der ersten und hat zudem den Vorteil, daß sich die auf das stapelbare Gut einwirkenden waagerechten Kraftkomponenten aufheben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sowohl in vorhandene Maschinenstraßen integrierbar als auch einzeln verwend­ bar.

Bei einer Weiterbildung ist oberhalb der waagerechten Unterlage wenigstens ein mittels eines von der Steuer­ vorrichtung steuerbaren Antriebs senkrecht nach unten gegen die Kopfebene ausfahrbarer Stempel angeordnet. Mit diesem Stempel ist es möglich, Druck auf die Kopfebene der Verpackungseinheit oder des Verpackungselementes aus­ zuüben, so daß die einzelnen Lagen des stapelbaren Gutes zusammengepreßt werden und nicht aufeinander gleiten kön­ nen. Eine Sicherheit gegen Verrutschen ergibt sich so ge­ gen jede Angriffsrichtung waagerechter Kraftkomponenten.

Außerdem kann ein Verpackungshöhensensor vorgesehen sein, dessen Signal der Steuervorrichtung zur Begrenzung des maximalen vertikalen Verfahrweges des Mitnehmerarms ge­ genüber dem Verpackungselement dient. Durch diese Maßnah­ me können sich die Mitnehmerarme automatisch an unter­ schiedliche Höhen des eine Verpackungseinheit bildenden stapelbaren Gutes anpassen und die Fixierflächen höhen­ genau entlang der oberen Kante der jeweiligen Seitenflä­ che des stapelbaren Gutes auf die Kopfebene umschwenken.

Bei einer praktischen Ausgestaltung der Vorrichtung trägt der Mitnehmerarm eine drehbar gelagerte Bürstenwalze. Die Bürstenwalze kann auch eine Bremse umfassen. Mittels ei­ ner Bürstenwalze lassen sich die Fixierflächen besonders gut an den Seitenflächen und der Kopfebene des stapelba­ ren Gutes unter Andruck abwälzen. Die Bürsten bieten da­ bei eine nachgiebige Oberfläche, die sich Unebenheiten auf der Oberfläche der Fixierflächen, wie sie z. B. von Befestigungsmittel oder Verstärkungsgurten hervorgerufen sind, anpaßt. Gleichzeitig ergibt sich auch eine hohe Haftkraft zwischen der Bürstenwalze und der Oberfläche der Fixierfläche. Dieser Effekt kann nutzbar gemacht wer­ den, wenn die Bürstenwalze durch die Bremse gebremst wird, da dann die Fixierfläche während der Bewegung des Mitnehmerarms über die gesamte Abwälzkante straff gehal­ ten wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der Verpackungshöhensensor eine zweiteilige Lichtschran­ kenanordnung aus einer Sender/Empfängerkombination und einem Reflektor oder aus einem Sender und einem getrenn­ ten Empfänger umfaßt, von denen der eine Teil an einem mit dem Stempel ausfahrbaren Gestänge und der andere Teil an einem mit dem Mitnehmerarm verfahrbaren Gestänge ange­ ordnet ist.

Diese Ausführung bezieht den ohnehin zum Druck auf die Kopfebene vorhandenen Stempel in den Verpackungshöhensen­ sor ein. Sobald nämlich der Stempel gegen die Kopfebene des stapelbaren Gutes als Anschlag gefahren ist, gibt er über die Höhenposition des an seinem Gestänge befestigten Teils der Lichtschrankenanordnung automatisch vor, wie hoch der den anderen Teil der Lichtschrankenanordnung tragende Mitnehmerarm fahren kann, bis die Kopfebene er­ reicht ist und dementsprechend die Bewegungsrichtung des Mitnehmerarms von vertikal auf horizontal umschalten muß.

Der Stempelantrieb und die Mitnehmerarmantriebe können pneumatisch bidirektional betätigbare Kolben/Zylinder­ anordnungen umfassen. Da die meisten Verfahrwege nur zwi­ schen zwei Endpunkten zurückgelegt werden müssen, ohne daß es auf die exakte Ansteuerung von dazwischenliegenden Punkten ankommt, bietet diese Art der Antriebe in bezug auf Schnelligkeit und Einfachheit Vorteile gegenüber an­ deren Antriebsarten.

Um auch zwischen zwei Endpunkten liegende Punkte ansteu­ ern zu können, wie es bei der Kolben/Zylinderanordnung für die vertikale Richtung wegen möglicher Unterschiede in der Verpackungshöhe erforderlich ist, kann die Kol­ ben/Zylinderanordnung zusätzlich während der Ausführung eines Kolbenhubes gleichzeitig in beiden Betätigungsrich­ tungen ansteuerbar sein. Dadurch kompensieren sich die in beide Richtungen wirkenden Kräfte, so daß der Kolben au­ genblicklich in seiner aktuellen Lage stehenbleibt. Da­ nach ist es möglich, den Kolben durch äußere Kräfte zu verschieben.

Neben der Möglichkeit, die Fixierflächen des Verpackungs­ elementes mit nur einem Mitnehmerarm zu schließen und dazu den Mitnehmerarm umzusetzen oder das Verpackungs­ element zu drehen, sieht eine praktische Ausführung vor, daß ein Paar Mitnehmerarme mit gesonderten Mitnehmerarm­ antrieben für zwei einander gegenüberliegende Fixier­ flächen vorgesehen sind und daß die Mitnehmerarme paral­ lel zu einander ausgerichtet und in Parkposition außer­ halb der senkrechten Projektion der von der Aufnahmeflä­ che während der Schließphase eingenommenen Fläche ange­ ordnet sind. Hierdurch gelingt es zwei einander gegen­ überliegende Fixierflächen ohne Umsetzen der Mitnehmer­ arme oder Drehen des Verpackungselementes zu schließen. Dadurch wird ein Geschwindigkeitsvorteil für einen Ver­ packungszyklus erzielt.

Bei einer Weiterbildung sind zwei Paar Mitnehmerarme mit gesonderten Mitnehmerarmantrieben vorgesehen und die Ach­ sen der Mitnehmerarme des einen Paares gegenüber den Ach­ sen des anderen Paares im rechten Winkel versetzt. Hier­ bei ist für jede Fixierfläche ein gesonderter Mitnehmer­ arm vorgesehen. Das Verpackungselement kann daher vom Beschicken bis zum Ende des Schließens der Fixierflächen in einer einigen Ausrichtung verbleiben.

Die Paare Mitnehmerarme können alternativ in einer einzi­ gen Schließstation integriert oder unterteilt in jeweils ein Paar Mitnehmerarme in separaten Schließstationen an­ geordnet sein. Eine einzige Schließstation ist vorteil­ haft bei geringem Platzbedarf, wenn gleichzeitig eine lange Taktfolge zulässig ist. Die separaten Schließsta­ tionen können in eine Verpackungsstraße eingebunden wer­ den und ermöglichen es, daß an beiden Schließstationen gleichzeitig Schließvorgänge ablaufen können. Dadurch kann mit einer kurzen Taktfolge gearbeitet werden.

Ergänzend können die erste und/oder zweite Schließstation einen mechanischen Anschlag zur definierten Positionie­ rung des Verpackungselementes aufweisen. Dieser Anschlag ist mittels eines von der Steuervorrichtung steuerbaren Schwenkantriebs zum Zwecke des Stoppens in den Transport­ weg und zum Weitertransport aus dem Transportweg heraus schwenkbar. Mit Hilfe dieser Anschläge läßt sich stets eine exakte Positionierung des Verpackungselementes in den Schließstationen sicherstellen. Fehlpositionierungen durch Nachlauf des Transportbandes oder des Rollenförde­ rers werden so vermieden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung aus einer Schließvorrichtung, einer Ver­ packungselementauflegevorrichtung und einer Beschickungsvorrichtung,

Fig. 2a-e einzelne Schließphasen einer ersten Schließstation und

Fig. 3a-e einzelne Schließphasen einer zweiten Schließstation

In der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 1 befindet sich links eine Schließvorrichtung mit einer ersten und zweiten Schließstation 40, 42, zu denen Verpackungsele­ mente 28 mit stapelbarem Gut mittels einer Transportvor­ richtung befördert werden. Die Transportvorrichtung bil­ det gleichzeitig die Unterlage für die Aufnahmefläche 30 der Verpackungselemente 28. Das stapelbare Gut bei der hier beschriebenen Vorrichtung sind Tageszeitungen, die statt der bisher üblichen Verpackung in Einmalfolie nun­ mehr mit wiederverwendbaren Verpackungselementen umwelt­ entlastend verpackt werden können. Abfallproduzierende Verpackungsautomaten werden vollwertig ersetzt.

Rechts in Verlängerung der Schließvorrichtung befindet sich eine Verpackungselementauflegevorrichtung 48 mit einem verfahrbaren Schlitten 52, welche zum Vorlegen von Verpackungselementen 28 aus einem Verpackungselementlager 50 dient.

Quer zur Schließvorrichtung ist eine Beschickungsvorrich­ tung angeordnet. Diese umfaßt einen verfahrbaren Schlit­ ten mit einem Greifer 54, welcher die in einem Zwischen­ lager 56 befindlichen Stapel 58 Tageszeitungen zur Auf­ nahmefläche 30 des Verpackungselementes 28 überführt.

Die Vollständigkeit halber seien in diesem Zusammenhang die vorbereitenden Arbeiten zur Schaffung verpackungsfer­ tiger Zeitungsstapel erwähnt.

In der Ausgangssituation finden sich in einer Verlags­ druckerei sogenannte Kreuzleger, in denen die fertigen Zeitungen oder Zeitschriften nach schuppenstromförmiger Zuführung in einen Sammelschacht fallen. Im Kreuzleger können Zeitungsstapel relativ beliebiger Größe gebildet werden. Die Kreuzleger drehen z. B. jeweils nach 10er- Lagen den gesamten Stapel um 180°, so daß ein einseitiges Aufbauschen des Stapels am Zeitungsknick vermieden und eine ziemlich gleichmäßige Stapelhöhe erreicht wird. Bei extrem dicken Wochenendausgaben oder bei hoher Belegung mit Werbung werden im Kreuzleger Pakethöhen vorgegeben, die die Gewichtsnorm von maximal 15-18 kg einhalten. Dabei können sich die Gesamt- oder Lagenstückzahlen pro Paket verändern.

Der Kreuzleger stößt diese Zeitungsstapel ungebunden zum Transportband aus. Danach laufen die Stapel in Richtung Verpackungsstraßen über Staubänder- oder Rollenbahnen. An relativ beliebiger Position einer solchen Staustrecke ei­ ner Verpackungsstraße in der Druckerei kann die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung eingebunden werden. Die techni­ sche Einbindung erfordert keinerlei aufwendige Umrüstun­ gen seitens einer Druckerei.

Es wird davon ausgegangen, daß durch geeignete Einrich­ tungen, wie z. B. Kreuzweichen, die ungebundenen Zei­ tungsstapel 58 längsseitig in das Zwischenlager 56 zur Beschickungsvorrichtung gelangen. Sobald der erste Stapel 58 gegen einen Anschlag fährt, wird mittels einer gemein­ samen Steuervorrichtung ein Greifer 54 aktiviert.

Dieser Greifer 54 fährt mit den waagerechten Zinken sei­ ner Schaufeln unter den Stapel 58 und hebt ihn von einer Stützvorrichtung ab. Die Zinken sind dabei so angeordnet, daß sie mit den Zwischenräumen zwischen den aus Rollen eines Rollenförderers bestehenden Stegen der Stützvor­ richtung fluchten. In Schließstellung des Greifers 54 ruht der Zeitungsstapel 58 längsseitig rechts und links jeweils mit mehr als einem Drittel seiner Formatbreite auf den Zinken. Selbsttätig während des kurzen Anhebens über die Rollen wird der Stapel 58 durch Schaufeldruck noch einmal in seiner Lage stabilisiert. Anschließend fährt der Greifer 54 mit dem Stapel 58 exakt auf die vor­ bestimmte Position eines vorgelegten Verpackungselementes 28.

Ein leichter Durchhang des Stapels 58, insbesondere bei hoher Befüllung mit Werbebeilagen, ist stapelmittig mög­ lich und gewollt. Ein sehr rasches Öffnen der Schaufel bewirkt ein optimal positioniertes Stapelablegen mit kleinster Fallhöhe.

Schon während der Greifer 54 mittels eines Schlittens mit einem Zeitungsstapel 58 über das vorgelegte Verpackungs­ element 28 fährt, gelangt bereits der nächste Zeitungs­ stapel 58 in das Zwischenlager 56 und kann unmittelbar nach erfolgtem Rücklauf des Greifers 54 wieder positio­ nierend aufgenommen werden.

In einem teilweise vorgeschalteten Prozeß ist vor der exakt positionierten Ablage eines Zeitungsstapels 58 ein Verpackungselement 28 auf einem Transportband 44 vorge­ legt worden und ruht dort bis zu seiner Befüllung.

Für die positionsgerechte Vorlage eines Verpackungsele­ mentes 28 auf dem Transportband 44 ist es notwendig, daß zunächst ein mit Verpackungselementen 28 befüllter fahr­ barer Behälter seine Parkposition vor dem Transportband 44 einnimmt. Der Behälter umfaßt eine Hubbühne, auf dem ein Stapel mit ca. 100 geöffneten Verpackungselementen 28 aufliegt, sowie einen Antrieb für die Hubbühne. Diese Elemente bilden das Verpackungselementlager 50. In den vier Schnittwinkeln der Hubbühne sind vertikale Positio­ nier- und Führungsschienen angeordnet, die ein Magazin für die Verpackungselemente bilden. Gleichzeitig stabili­ sieren diese Positionier- und Führungsschienen den ge­ samten Verpackungselementenstapel während aller Manipula­ tionen im Versandraum eines Verlages sowie beim Anheben der Hubbühne gegen Verrutschen.

Der fahrbare Behälter besteht ferner aus einem Rahmenge­ stell, das auf einer Laufachse und einer Lenkachse bewegt werden kann. Mechanische Bremsen sichern den Behälter an einer Beladerampe zur manuellen Befüllung mit den von den Transporteuren zurückgelieferten Verpackungselementen. Bei der Befüllung ist eine genaue Materialkontrolle mög­ lich und nötig.

Ein fertig befüllter Behälter wird manuell oder maschi­ nell über eine Bodenführung zu einer vorbestimmten Posi­ tion vor dem Transportband 44 verbracht und verriegelt.

Ein von der Steuervorrichtung gesteuerter hydraulischer Antrieb hebt die Hubbühne nach der Entnahme von z. B. je­ weils fünf oder zehn Verpackungselementen stufenlos auf das günstigste Manipulationsniveau automatisch an. Hier­ bei liegt die Entnahmebasis für die obersten Verpackungs­ elemente 28 gleich oder geringfügig höher als die Basis der nachgeschalteten waagerechten Unterlage der Schließ­ vorrichtung.

Die Verpackungselemente 28 sind exakt lagedefiniert ge­ öffnet auf der Hubbühne mit nur geringem Freihang der Fi­ xierflächen 20, 22 aufgelegt und gestapelt. Die durch den geringen Freihang gewonnene Bodenfreiheit ermöglicht sinnvolle, ökonomische Befüllungen eines einzelnen Behäl­ ters.

Mittels Höhensensoren wird ermittelt, ob der Behälter vollständig oder teilbefüllt ist. Ferner wird eine rest­ liche Befüllmenge von z. B. nur noch zehn oder auch fünf Verpackungselementen automatisch erkannt und gemeldet.

Das kreuzflächige Auflegen der Verpackungselemente 28 auf die Hubbühne eines Behälters begünstigt insbesondere die Vorlage- und Vereinzelungsmanipulationen der Verpackungs­ elemente mit einer geringstmöglichen Hubhöhe beim Verfah­ ren zwischen dem Behälter und dem Auflegeort. Dies begün­ stigt kurze, schnelle Transportwege für die Vorlage der Verpackungselemente zur Befüllung.

Das Vereinzeln und der Transport der Verpackungselemente 28 erfolgt mit einem verfahrbaren Schlitten 52, an dem ein Hubrahmen mit Saughaltern angebracht ist. Die Saug­ halter sind bedarfsweise an verschiedenen Positionen des Hubrahmens montierbar.

Mittels dieser Saughalter werden die im Behälter gesta­ pelt vorgelegten Verpackungselemente 28 vereinzelt, näm­ lich vom Manipulationsniveau angehoben und exakt an einer vorbestimmten Position dem Transportband 44 vorgelegt. Diese Vereinzelungs- und Vorlagemanipulation der Ver­ packungselemente 28 kann auf jegliche Formate justiert werden. Hierbei werden bei unterschiedlichen Basisflä­ chenformaten und Formausgestaltungen eines Verpackungs­ elementes 28 geeignete Ansaugpositionen an der Auflage­ fläche 30 und den Fixierflächen 24, 26 bestimmt.

Der Schlitten 52 mit dem Hubrahmen und den Saughaltern steht zunächst definiert über dem Behälter. In einem re­ lativ geringen Abstand zum jeweils obenliegenden Verpac­ kungselement 28 im Behälter wird der Hubrahmen mit den Saughaltern rasch abgesenkt, wobei sich in dieser Phase bereits das notwendige Vakuum aufbaut. Unmittelbar nach Kontakt der Saughalter mit der Auflagefläche 30 und den Fixierflächen 24, 26 des Verpackungselementes 28 werden diese angesaugt, mittels des Hubrahmens angehoben und mittels des Schlittens 52 horizontal an den Auflegeort gefahren und dort exakt abgelegt.

Beim Ablegen des Verpackungselementes 28 fallen die quer zur Transportrichtung weisenden und über den Transport­ tisch seitlich überstehenden Fixierflächen 20, 22 im Freihang nach unten, während die in längs zur Transport­ richtung weisenden Fixierflächen 24, 26 flach ausgebrei­ tet auf dem Transportband 44 zu liegen kommen.

Während des Rücklaufs des Schlittens 52 mit den Saug­ haltern über das nächste Verpackungselement 28 auf dem Behälter fährt der Greifer 54 mit dem Zeitungsstapel 58 über das aufgelegte Verpackungselement 28 und setzt durch schnelles Öffnen des Greifers 54 den ungebundenen Zei­ tungsstapel 58 positioniert auf der Aufnahmefläche 30 des geöffneten Verpackungselementes 28 ab. Nach Rückkehr des Greifers 54 in die Ausgangslage wird das Transportband 44 gestartet und das Verpackungselement 28 mit dem darauf liegenden Zeitungsstapel 58 zur ersten Schließstation 40 befördert.

Parallel zum Rücklauf des Greifers 54 und dem erneuten Greifen eines bereits in Position liegenden Zeitungssta­ pels 58 wird ein weiteres Verpackungselement 28 vom Be­ hälter angesaugt und dem Transportband 44 vorgelegt. Die Vertaktung der Vorlage eines Verpackungselementes 28 mit dem Beschicken eines Zeitungsstapels 58 und der Transport des befüllten Verpackungselementes 28 zur Schließstation 40 erfolgt in einer Ablaufsteuerung.

Die Taktfolge eines Vorlage- Befüll- und Abfahrprozesses einer Verpackungseinheit ermöglicht eine nahezu lücken­ lose Verkettung von unbefüllt vorgelegten sowie bereits befüllten und zur Schließstation 40 laufenden Ver­ packungseinheiten. Der Abstand zwischen den einander zugewandten, flach auf dem Transportband 44 aufliegender Fixierflächen 24 zu 26 benachbarter Verpackungselemente 28 ist etwa handbreit. Diese Taktfolgen laufen für einen Behälter mit Verpackungselementen 28 kontinuierlich ab.

Vor dem Einlaufen auf die vorbestimmte Position in der ersten und/oder zweiten Schließstation 40, 42 kann das noch geöffnete Verpackungselement 28 eine Zentrierein­ richtung durchlaufen, die sich jeweils rechts und links neben dem Transportband 44 befindet. Die Aufgabe der Zen­ triereinrichtung besteht darin, Ungenauigkeiten beim Auf­ legen des ungebundenen Zeitungsstapels 58 auf das Ver­ packungselement 28 vor dem Verschließen noch einmal zu justieren. Solche Ungenauigkeiten können vornehmlich im oberen Bereich eines mit Werbebeilagen befüllten Zei­ tungsstapels 58 möglich sein.

Sobald das Verpackungselement 28 die erste Schließstation 40 erreicht hat, wird das Transportband 44 gestoppt. In der ersten Schließstation 40 sind zwei vertikal von oben ausfahrbare Stempel 14, 16 (Fig. 2a) und seitlich des Transportbandes 44 zwei Mitnehmerarme mit Bürstenwalzen 32, 34 (Fig. 2a) in rechteckigen Schlitzen versenkt an­ geordnet. Für den Schließvorgang treten die Mitnehmerarme mit Bürstenwalzen 32, 34 (Fig. 2a) aus diesen Schlitzen hervor, werden zuerst vertikal angehoben und danach waagerecht über die Kopfebene 12 (Fig. 2a) eines Stapels 58 verfahren.

Der Ablauf eines Schließvorganges ist in den Fig. 2a bis 2e veranschaulicht. Unmittelbar nach dem Stoppen des Transportbandes 44 fährt ein erster Stempel 14 vertikal auf die Kopfebene 12 des ungebundenen Zeitungsstapels 58 und fixiert diesen (Fig. 2a). Dabei greift der Stempel 14 in Transportrichtung betrachtet etwas links neben der Mitte an.

Danach fährt der in Transportrichtung rechte Mitnehmerarm mit seiner Bürstenwalze 32 vertikal hoch und untergreift dabei die erste Fixierfläche 20. Die Fixierfläche 20 wird mit leichtem Andruck an die rechte Seite des Stapels 58 abgewälzt, bis der Mitnehmerarm die Kopfebene 12 erreicht hat (Fig. 2b). Anschließend wälzt die Bürstenwalze 32 die Fixierfläche 20 über die Kopfebene 12 ab. Der Stempel 14 bleibt hierbei solange in Position, bis die Bürsten­ walze 32 die Fixierfläche 20 bereits über die Stapelmitte abgewälzt hat.

Sofort nach Erreichen der Mitte fährt ein zweiter Stempel 16 etwas rechts neben der Mitte auf die eben geschlossene Fixierfläche 20 und hält diese in der erreichten Schließ­ position. Gleichzeitig fährt der erste Stempel 14 in seine Ausgangslage zurück. Parallel hierzu rollt die Fixierfläche 20 nunmehr vollständig ab (Fig. 2c).

Die Bürstenwalze 32 verweilt vor dem zweiten Stempel 16 etwa auf der Stapelmitte. Nun untergreift der linke Mit­ nehmerarm mit seiner Bürstenwalze 34 die links zur Trans­ portrichtung liegende Mantelseite und hebt sie unter leichtem Andruck an die linke Seite des Stapels 58 bis zur Kopfebene 12 (Fig. 2d).

Während die linke Bürstenwalze 34 nun die zweite Fixier­ fläche 22 ebenfalls unter leichtem Andruck über die Kopf­ ebene 12 abwälzt, fahren der zweite Stempel 16 und die rechte Bürstenwalze 32 in ihre Ausgangslage zurück (Fig. 2e). Beim Abwälzen über die Kopfebene 12 werden die Befestigungsmittel der ersten und zweiten Fixierfläche 20, 22 geschlossen. Bei den Befestigungsmitteln kann es sich um Klettbänder handeln. Anschließend fährt auch die linke Bürstenwalze 34 in ihre Ausgangslage zurück.

Nach Beendigung der Schließvorgänge in der ersten Schließstation 40 wird das Transportband 44 wieder ge­ startet und das teilgeschlossene Verpackungselement 28 zur zweiten Schließstation 42 transportiert. Zuvor kann das Verpackungselement 28 noch eine weitere Zentrierein­ richtung durchlaufen und erneut in seiner Ausrichtung korrigiert werden. Die weitere Lagekorrektur begünstigt insbesondere den linearen Einlauf des Verpackungselemen­ tes 28 in die zweite Schließstation 42.

Vor Erreichen der zweiten Schließstation 42 endet das Transportband 44 und ein Rollenförderer 46 mit angetrie­ benen Rollen schließt sich an (Fig. 3a). Beim Einlaufen in die zweite Schließstation 42 fährt das Verpackungs­ element 28 mit dem Zeitungsstapel 58 gegen zwei in den Transportweg geschwenkte Anschläge und kommt so sofort zum Stillstand. Nach dem Stopp des Verpackungselementes 28 schwenken die Anschläge aus dem Transportweg.

Im Rollenförderer 46 der zweiten Schließstation 42 sind an bestimmten Positionen Mitnehmerarme mit Bürstenwalzen 36, 38 parallel zu den Rollen installiert. Diese Bürsten­ walzen 36, 38 liegen in ihrer Ausgangsposition quer zur Laufrichtung im Niveau des Rollenförderers 46 und sind vertikal und horizontal verfahrbar.

Nach dem Stopp des Verpackungselementes 28 liegen die noch zu schließenden Fixierflächen 24, 26 jeweils flach vor und hinter dem Stapel 58. Dabei befindet sich die dritte Fixierfläche 24 hinter und die vierte Fixierfläche 26 mit integrierten Griffelementen vor dem in der zweiten Schließstation 42 zentral liegenden Zeitungsstapel 58.

Der Ablauf des Schließvorganges in der zweiten Schließ­ station 42 ist in den Fig. 3a bis 3e veranschau­ licht. Parallel zur Anschlagmeldung fährt wiederum ein Stempel 18 auf die Mitte des vorderen Drittels des Zei­ tungsstapels 58 und hält diesen mit Druck während des Verschließens der dritten Fixierfläche 24 in Position (Fig. 3a).

Dieser Druck begünstigt die Lagestabilisierung der Ver­ packungseinheit, während nun die auf der Stapelrückseite befindliche, auf die Transportrichtung bezogene hintere Mitnehmerarm mit seiner Bürstenwalze 36 die dritte Fi­ xierfläche 24 untergreift und unter leichtem Andruck an den Zeitungsstapel 58 bis auf die Kopfebene 12 abwälzt (Fig. 3b).

Unmittelbar nach Erreichen der Kopfebene 12 wälzt die Bürstenwalze 36 die Fixierfläche 24 waagerecht auf der Kopfebene 12 der Verpackungseinheit ab. Kurz vor Errei­ chen der Mitte der Kopfebene 12 fährt der Stempel 18 in seine Ausgangslage zurück (Fig. 3c).

Etwa in der Mitte des nun dreiseitig verpackten Zeitungs­ stapels 58 verweilt die hintere Bürstenwalze 36 auf der Kopfebene 12 des Paketes. Hierbei wird die schon ge­ schlossene Fixierfläche 24 solange in Position gehalten, bis der in Transportrichtung betrachtet vordere Mitneh­ merarm mit seiner Bürstenwalze 38 die vierte Fixierfläche 26 ebenso zunächst unter leichtem Andruck an der in Front liegenden Stapelseite hochgewälzt hat (Fig. 3d) und an­ schließend waagerecht über die Kopfebene 12 des Pakets abwälzt. Die Befestigungsmittel zwischen den Fixierflä­ chen 24, 26 werden dabei durch den Andruck geschlossen.

Die vierte Fixierfläche 26 des Verpackungselementes 28 weist in ihrem Zuschnitt immer die größte Länge auf. Sie bedeckt somit nicht nur die gesamte Kopfebene 12 des ver­ packten Zeitungsstapels 58, sondern wird noch einmal auf der gegenüberliegenden Seite ihrer Zuordnung senkrecht nach unten geführt.

Nachdem die vordere Bürstenwalze 38 etwa die Mitte der Kopfebene 12 erreicht hat, fährt die hintere in ihre Aus­ gangslage zurück. Die vordere Bürstenwalze 38 wälzt pa­ rallel hierzu vollständig über die Kopfebene 12 und wälzt anschließend noch die vierte Fixierfläche 26 unter rela­ tivem Andruck vertikal auf die Paketrückseite nach unten ab Fig. 3e).

In dieser vorteilhaften, senkrechten Befestigung, die un­ ter Umständen nur wenige Zentimeter Flächenüberdeckung zeigt, werden alle Zug- und Tragelastkräfte einer so ge­ bildeten Verpackungseinheit abgefangen.

Nachdem die vierte Fixierfläche 26 verschlossen ist, ist der Schließvorgang beendet. Der Rollenförderer 46 läuft wieder an und führt das fertig verpackte Zeitungspaket auf die nachgeschalteten Transportbänder hin zur Verla­ derampe. Parallel zur Paketabfahrt wird die vordere Bür­ stenwalze 38 in ihre Ausgangslage im Rollenförderer 46 zurückgeführt. Die Anschläge werden dann wieder in den Transportweg geschwenkt.

Eine so verschlossene Verpackungseinheit kann sicher von der Transportvorrichtung zum Verladen entnommen werden. Selbst die Entnahme unter hektischen Versandraumbedingun­ gen gewährleistet gesichert verschlossene Verpackungsein­ heiten von Zeitungen- oder Zeitschriftenpaketen. Größt­ mögliche Befüllmengen, die in Tests jenseits der zulässi­ gen Norm von 15-18 kg lagen, zeigten bei Befüllung mit z. B. 25-30 oder mehr kg zuverlässig handhabbare Ver­ packungseinheiten.

Das mit der Vorrichtung erzielbare exakt spiegelbildliche Überlappen und somit Kontakten der jeweils einander zuge­ ordneten Fixierflächen gewährleisten einen hohen Trans­ portschutz des so verpackten Gutes gegen Wind und Wetter als auch gegen Schäden bei der Handhabung.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Verschließen eines flexiblen Verpac­ kungselementes, welches aus einer rechteckförmigen Auf­ nahmefläche und daran angrenzenden Fixierflächen besteht und zur Verpackung von stapelbarem, insbesondere blatt­ förmigem Gut, wie Zeitungen, Zeitschriften, Büchern, Pro­ spekten, Katalogen dient, wobei die Vorrichtung eine waagerechte Unterlage (10) und wenigstens einen Mitneh­ merarm umfaßt der in Parkposition unterhalb des Niveaus der waagerechten Unterlage (10) angeordnet und mit seiner Achse parallel zur waagerechten Unterlage (10) und paral­ lel zu einer der Seitenkanten der Aufnahmefläche (30) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mit­ nehmerarm sowohl zum Hochfalten als auch zum Umschwenken einer Fixierfläche (20, 22, 24, 26) des Verpackungsele­ mentes (28) senkrecht und waagerecht mittels eines An­ triebs verfahrbar ist und dabei der Mitnehmerarm außen an der Fixierfläche (20, 22, 24, 26) des Verpackungselemen­ tes (28) angreift und daß der Antrieb von einer Steuer­ vorrichtung nach einem Verschließablaufprogramm derart gesteuert ist, daß der Mitnehmerarm die Fixierflächen (20, 22, 24, 26) des Verpackungselements (28) entlang den Seitenflächen des stapelbaren Gutes jeweils senkrecht bis zur Kopfebene hochfaltet, danach waagerecht auf die Kopfebene schwenkt und jeweils die zweite, dritte und vierte auf die Kopfebene zu schwenkende Fläche an die überlappte darunterliegende Fläche andrückt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerarm ferner die vierte Fixierfläche (26) mit ihrer über die Kopfebene hinausragenden Seitenfläche nach unten faltet und an den senkrechten Bereich der ge­ genüberliegende Fixierfläche (24) andrückt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein einziger Mitnehmerarm oder mehrere Mit­ nehmerarme die Fixierflächen (20, 22, 24, 26) einzeln nacheinander in ihrer durch die Anordnung der Verschlüsse vorgegebenen Schließreihenfolge hochfaltet und mit dem Hochfalten der jeweils nächsten Fixierfläche erst begon­ nen wird, sobald die vorherige Fixierfläche ihre Endlage erreicht hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Mitnehmerarme gegenüberliegende Fixierflächen (20, 22; 24, 26) gleichzeitig bis zur Kopf­ ebene hochfalten und dann in ihrer durch die Anordnung der Verschlüsse vorgegebenen Schließreihenfolge schlie­ ßen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß oberhalb der waagerechten Unterlage (10) wenigstens ein mittels eines von der Steuervorrichtung steuerbaren Antriebs senkrecht nach unten gegen die Kopfebene (12) ausfahrbarer Stempel (14) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Verpackungshöhensensor vorgesehen ist, dessen Signal der Steuervorrichtung zur Begrenzung des maximalen vertikalen Verfahrweges des Mitnehmerarms gegenüber dem Verpackungselement (28) dient.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerarm eine drehbar gelagerte Bürstenwalze (32) trägt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenwalze (32) eine Bremse umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verpackungshöhensensor eine zweiteilige Lichtschrankenanordnung umfaßt, die aus einer Sender/Empfängerkombination und einem Reflektor oder aus einem Sender und einem getrennten Empfänger besteht, von denen der eine Teil an einem mit dem Stempel (14) aus­ fahrbaren Gestänge und der andere Teil an einem mit dem Mitnehmerarm verfahrbaren Gestänge angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stempelantrieb eine pneuma­ tisch bidirektional betätigbare Kolben/Zylinderanordnung umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerarmantrieb eine pneumatisch bidirektional betätigbare Kolben/Zylinder­ anordnung für die vertikale Richtung und eine pneumatisch bidirektional betätigbare Kolben/Zylinderanordnung für die horizontale Richtung umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens die pneumatisch bidirektio­ nal betätigbare Kolben/Zylinderanordnung für die verti­ kale Richtung mittels der Steuervorrichtung während der Ausführung eines Kolbenhubes gleichzeitig in beiden Betä­ tigungsrichtungen ansteuerbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Paar Mitnehmerarme mit ge­ sonderten Mitnehmerarmantrieben für zwei einander gegen­ überliegende Fixierflächen (20, 22; 24, 26) vorgesehen sind und daß die Mitnehmerarme parallel zu einander aus­ gerichtet und in Parkposition außerhalb der senkrechten Projektion der von der Aufnahmefläche (30) während der Schließphase eingenommenen Fläche angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Paar Mitnehmerarme mit ge­ sonderten Mitnehmerarmantrieben für zwei aneinandergren­ zende Fixierflächen (20, 24; 22, 26) vorgesehen sind und daß die Mitnehmerarme im rechten Winkel zu einander aus­ gerichtet und in Parkposition außerhalb der senkrechten Projektion der von der Aufnahmefläche (30) während der Schließphase eingenommenen Fläche angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Paar Mitnehmerarme und das Ver­ packungselement (28) relativ zueinander in wenigstens einem 90 Grad-Schritt um eine Vertikalachse drehbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Paar Mitnehmerarme mit gesonderten Mit­ nehmerarmantrieben vorgesehen und die Achsen der Mit­ nehmerarme des einen Paares gegenüber den Achsen des anderen Paares im rechten Winkel versetzt sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Paare Mitnehmerarme in einer einzigen Schließstation integriert sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Paar Mitnehmerarme in einer separaten Schließstation (40, 42) angeordnet ist und daß die beiden Schließstationen (40, 42) längs einer linearen waagerech­ ten, als Unterlage (10) für die Aufnahmefläche (30) des Verpackungselementes (28) dienende Transportvorrichtung angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste und/oder zweite Schließstation (40; 42) einen mechanischen Anschlag zur definierten Positio­ nierung des Verpackungselementes (28) mit dem stapelbaren Gut bezüglich der Mitnehmerarme aufweist und daß der An­ schlag mittels eines von der Steuervorrichtung steuerba­ ren Schwenkantriebs zum Zwecke des Stoppens in den Trans­ portweg und zum Weitertransport aus dem Transportweg her­ aus schwenkbar ist.