DE102009029358A1

DE102009029358A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten

Info

Publication number: DE102009029358A1
Application number: DE102009029358A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Held; Stefan Buechler; Rainer Komp; Juergen Haak; Andreas Steiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Packstoffrolle aus Kartonpackstoff, Abwickeln wenigstens eines Verpackungsbereichs für eine Verpackung von der Rolle, Ausschneiden von geometrischen Aussparungen an dem abgewickelten Verpackungsbereich zur Herstellung des Kartonzuschnitts, derart, dass der ausgeschnittene Kartonzuschnitt noch über mindestens einen Steg mit der Packstoffrolle verbunden ist, Anordnen des ausgeschnittenen Kartonzuschnitts an einer Falteinrichtung zum Falten der Verpackung, Abtrennen des ausgeschnittenen Kartonzuschnitts von der Packstoffrolle mittels Durchtrennen des mindestens einen Steges, und Falten des Kartonzuschnitts zu einer Verpackung.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten an einer Dornradmaschine.
Derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Hierbei werden Dornradmaschinen mit mehreren Formdornen verwendet, um an einem Formdorn jeweils einen flachen Kartonzuschnitt zu einer Verpackung zu falten, welcher entweder fertig gestanzt und bedruckt aus einem Stapelmagazin oder aus einer bedruckten Rollenware einzeln ausgestanzt zugeführt wird. Die für das Falten der Verpackung aus der Rollenware erforderlichen Einschnitte und Nuten können jedoch nur in einfachen geometrischen Formen ausgestanzt werden. Es besteht daher der Wunsch, dass zur Herstellung von Verpackungen auch Kartonzuschnitte mit geometrisch anspruchsvollen vorgefertigten Zuschnitten aus der kostengünstigeren Rollenware gefertigt und einer Dornradmaschine zugeführt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass auch geometrisch komplexe Kartonzuschnitte aus einem zugeführten Rollenmaterial ausgestanzt und auf einer Dornradmaschine zu einer Verpackung gefertigt werden können. Hierbei wird in einem ersten Verfahrensschritt eine Packstoffrolle aus Kartonpackstoff bereitgestellt und in einem zweiten Verfahrensschritt wenigstens ein Verpackungsbereich für eine Verpackung von der Packstoffrolle abgewickelt. In einem nachfolgenden dritten Verfahrensschritt werden geometrische Aussparungen an dem abgewickelten Verpackungsbereich zur Herstellung eines Kartonzuschnitts derart ausgeschnitten, dass der ausgeschnittene Kartonzuschnitt noch über mindestens einen Steg mit der Packstoffrolle verbunden ist. In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Kartonzuschnitt an einer Falteinrichtung zum Falten der Verpackung angeordnet. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der Kartonzuschnitt von der Packstoffrolle mittels Durchtrennen des mindestens einen Steges abgetrennt. In einem abschließenden Verfahrensschritt wird der Kartonzuschnitt an einem Faltdorn einer Dornradmaschine zu einer Verpackung gefaltet. Durch dieses Verfahren ist es möglich, auch geometrisch kompliziertere Kartonzuschnitte für Verpackungen mit einer minimalen Anzahl von Fertigungsschritten kosteneffizient aus einer bedruckten Rollenware auszuscheiden und der Dornradmaschine zuzuführen. Ferner bleibt der ausgeschnittene Kartonzuschnitt bis zur Anordnung am Faltdorn mit der Packstoffrolle verbunden, so dass ein einfacher Transport möglich ist.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Schritt des Ausscheidens der geometrischen Aussparungen mittels eines Lasers ausgeführt. Hierdurch ist es möglich, in einem einzigen Arbeitsschritt kosteneffizient selbst komplizierte geometrische Kartonzuschnitte aus der Rollenware auszuscheiden, wobei die durch mindestens einen Steg verbundenen bzw. aneinanderhängenden Zuschnitte im weiteren Produktionsablauf auf einfache Weise transportiert, positioniert und danach getrennt werden können.
Weiterhin bevorzugt erfolgt der Schritt des Abtrennens des ausgeschnittenen Kartonzuschnitts von der Packstoffrolle mittels eines herkömmlichen Messers. Hierdurch ist es möglich, mittels einer einfachen, kostengünstigen und betriebssicheren Vorrichtung den Kartonzuschnitt sauber und winkelgerecht von der Packstoffrolle abzuschneiden.
Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Steg an einem späteren Kopfbereich der Verpackung angeordnet. Dadurch ist es möglich, den einen Steg oder vorzugsweise genau zwei Stege so zu positionieren, dass das Falten der Verpackung nicht beeinträchtigt wird und die beiden Stege bei der fertigen, mit einem Deckel verschlossenen Verpackung verdeckt bzw. nicht mehr sichtbar sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bringt der Laser ferner Perforationen am Kartonzuschnitt ein und/oder erzeugt Faltkanten. Dies wird vorzugsweise durch einen Materialabtrag auf der Oberfläche des Kartonzuschnitts erreicht. Darüber hinaus bringt der Laser Informationen, z. B. durch Ablasern einer obersten Farbschicht, auf dem Kartonzuschnitt auf. Hierdurch wird erreicht, dass an einer einzigen Fertigungsposition der Kantonzuschnitt durch den Laser vollständig bearbeitet werden kann, was zu einer wesentlichen Beschleunigung und Kostenreduzierung des gesamten Produktionsablaufs beiträgt.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung, die eine Aufnahme zum Aufnehmen einer Packstoffrolle aus Kartonpackstoff sowie eine Abzugseinheit zum Abziehen wenigstens eines Verpackungsbereichs von der Packstoffrolle und eine Schneideinrichtung zum Ausschneiden von geometrischen Aussparungen am abgezogenen Verpackungsbereich für die Bereitstellung eines Kartonzuschnitts umfasst. Dabei wird der Kartonzuschnitt derart ausgeschnitten, dass mindestens ein Steg als Verbindung zu dem Kartonzuschnitt und der Packstoffrolle verbleibt. Die Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung weist ferner eine Trenneinrichtung zum Durchtrennen des mindestens einen Steges und eine Falteinrichtung zum Falten der Verpackung auf, wobei die Trenneinrichtung benachbart zur Falteinrichtung angeordnet ist und eine Trennung des Kartonzuschnitts von der Packstoffrolle erst erfolgt, wenn der Kartonzuschnitt an der Falteinrichtung an einer stationären Position für den Faltvorgang angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können flache Kartonzuschnitte aus einer kostengünstigen Rollenware selbst mit komplizierten geometrischen Aussparungen mit einer minimalen Anzahl von Produktionsschritten ausgeschnitten, einzelnen abgetrennt und der Falteinrichtung für den Faltvorgang auf einem Dorn einer Dornradmaschine zugeführt werden.
Erfindungsgemäß umfasst die Schneideinrichtung einen Laser und/oder die Trenneinrichtung ein Messer. Hierdurch werden ein exaktes Ausschneiden der geometrischen Ausschnitte sowie ein Abtrennen des Kartonzuschnitts mit sauberen Schnittkanten bei einem Stillstandtakt der Abzugseinrichtung ermöglicht.
Weiterhin bevorzugt ist die Abzugseinheit als Vakuumabzug ausgebildet. Durch den Einsatz des Vakuumabzugs kann das Abziehen der aufeinanderfolgenden ausgeschnittenen und durch die Stege miteinander verketteten Kartonzuschnitte von der Packstoffrolle auf einfache Weise und betriebssicher ausgeführt werden.
Vorzugsweise ist die Schneideinrichtung dazu ausgelegt, zusätzlich Perforationen am Kartonzuschnitt vorzusehen und/oder Faltkanten zu erzeugen und/oder Informationen auf den Kartonzuschnitt aufzubringen. Dies wird während eines Vorschubtakts durch die Abzugeinheit durchgeführt. Durch die Zusammenfassung weiterer Bearbeitungsschritte an einer Fertigungsposition werden ein insgesamt beschleunigter Produktionsablauf und dadurch eine weitere Kostenreduzierung der Gesamtkosten erreicht.
Erfindungsgemäß ist zwischen der Aufnahme und der Schneideinrichtung ferner eine Puffervorrichtung angeordnet, um einen Puffer für abgezogenen Kartonpackstoff zu bilden. Hierdurch wird eine kontinuierliche Abzugsgeschwindigkeit von der Packstoffrolle sichergestellt, die in eine getaktete bzw. zyklische Zuführung des Kartonpackstoffs zu den nachfolgenden Produktionsschritten gewandelt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen,
2 eine schematische, perspektivische Darstellung der Vorrichtung von 1,
3 eine perspektivische Darstellung einer mit der Vorrichtung von 1 hergestellten Verpackung, und
4 eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1.
Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird mit Bezug auf die 1 bis 4 ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
Wie aus der schematischen Darstellung von 1 und der Seitenansicht der Vorrichtung von 4 ersichtlich, umfasst die Vorrichtung 1 zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten eine Aufnahme 10, eine Puffervorrichtung 18, eine Abzugseinheit 19, eine Schneideinrichtung 12, eine Trenneinrichtung 16 und eine Falteinrichtung 17. Die oben genannten Einrichtungen sind in 1, mit Ausnahme der Abzugseinheit 19 und der Puffervorrichtung 18, an ihren Anordnungspositionen lediglich mit Pfeilen symbolisiert dargestellt.
Die Herstellung der Verpackung erfolgt dabei taktweise, wobei in 4 die einzelnen Verfahrenschritte bzw. Positionen mit dem Buchstaben A bis E gekennzeichnet sind. An einer ersten Position A wird eine Packstoffrolle 2 aus Kartonpackstoff 21 bereitgestellt, die an der Aufnahme 10 angeordnet ist. Von dieser Packstoffrolle 2 wird ein durch eine geschweifte Klammer dargestellter Verpackungsbereich 3 durch die Abzugseinheit 19 in einer mit einem Pfeil F bezeichneten Förderrichtung motorisch abgewickelt. Der Verpackungsbereich 3 ist ein Abschnitt der Packstoffrolle 2, aus welchem ein Kartonzuschnitt 5 hergestellt wird. Die Abzugseinheit 19 ist hierbei z. B. als Vakuumabzug ausgebildet. In einer zweiten Position B wird der Verpackungsbereich 3 in die Puffervorrichtung 18 eingebracht, die die kontinuierliche Abwickelgeschwindigkeit von der Packstoffrolle 2 in einen getakteten Vorschub jeweils eines Verpackungsbereichs 3 des Kartonpackstoffs 21 umwandelt. Die in einer dritten Position C angeordnete Schneideinrichtung 12 umfasst einen Laser und schneidet an dem von der Packstoffrolle 2 abgezogenen Verpackungsbereich 3 während eines Stillstandstakts der Abzugseinheit 19 geometrische Aussparungen 13, 14, 15 an einem Kopfbereich 8 eines Kartonzuschnitts 5 der späteren Verpackung aus. Die geometrischen Aussparungen 13, 14, 15 werden hierbei an dem abgewickelten Verpackungsbereich 3 so ausgeschnitten, dass zwischen dem Kartonzuschnitt 5 und der Packstoffrolle 2 zwei Stege 6, 7 übrig bzw. Stehen bleiben. Der Schritt des Ausscheidens der geometrischen Aussparungen 13, 14, 15 erfolgt hierbei bei einem Stillstand der Abzugseinheit. Beim jedem Vorschubtakt können durch den Laser zudem Perforationen oder Einschnitte 22, 23, 24 an einem Fußbereich 9 eines folgenden Kartonzuschnitts 5 eingebracht werden, die zum Beispiel für Aufreißeinschnitte oder Ausstoßöffnungen erforderlich sind. Der Laser kann außerdem Faltkanten am Kartonzuschnitt 5, z. B. durch einen Materialabtrag an dessen Oberfläche erzeugen, welche die Falteigenschaften des Kartonzuschnitts 5 verbessern. Ferner können durch den Laser an dieser Fertigungsposition auch Informationen, wie z. B. über den Inhalt der Packung, das Füllgewicht, die Haltbarkeit und die Lagerbedingungen des Füllguts, u. s. w. durch Ablasern der oberen Farbschicht auf dem Kartonzuschnitt 5 aufgebracht werden.
In einer vierten Position D trennt die Trenneinrichtung 16x mittels eines herkömmlichen Messers die Stege 6, 7 des Kopfbereichs 8 des Kartonzuschnitts 5 von einem Fußbereich 9 eines nachfolgenden Kartonzuschnitts ab. In einer fünften Position E faltet die Faltvorrichtung 17, die in 2 als Faltvorrichtung einer Dornradmaschine dargestellt ist, den zugeführten Kartonzuschnitt 5. Hierzu muss der Kartonzuschnitt 5 vor dem Abtrennen eine Startposition, z. B. in Form eines Anschlags, an der Faltvorrichtung 17 erreicht haben. In 2 ist der Kartonzuschnitt 5 unterhalb der Faltvorrichtung 17 angeordnet.
Hierbei sei angemerkt, dass die Abzugseinheit in Förderrichtung F in einem Bereich vor der Trenneinrichtung 16 und alternativ auch in einem Bereich nach der Trenneinrichtung 16 angeordnet sein kann. Bei einer Positionierung der Abzugseinheit in Förderrichtung F vor bzw. nur bis zum Messer der Trenneinrichtung 16, wird der abgetrennte Kartonzuschnitt 5 vom nachfolgenden Zuschnitt zur Falteinrichtung 17 weitergeschoben. Bei einer Positionierung in Förderrichtung F über die Trenneinrichtung 16 bzw. über deren Messer hinaus, wird der Kartonzuschnitt hingegen zur Falteinrichtung weitergezogen.
Eine durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte und gefaltete Verpackung 20 ist in der perspektivischen Darstellung von 3 veranschaulicht.
Wie aus 3 ersichtlich, weist der Kopfbereich 8 der Verpackung 20 eine von der Lasereinheit 12 ausgeschnittene geometrischen Form mit vier Laschenbereichen 30, 31, 32 und 33 auf, von denen der Laschenbereich 30 den Steg 6 und der Laschenbereich 31 den Steg 7 aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren weist hierbei den Vorteil auf, dass neben einfachen Formen insbesondere komplexe geometrische Formen des Kopfbereichs und/oder des Fußbereichs eines Kartonzuschnitts für Verpackungen aus einem kostengünstigen Rollenmaterial mit einer minimalen Anzahl von Arbeitsschritten ausgeschnitten und beschriftet werden können.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Verpackungen aus Kartonzuschnitten, umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer Packstoffrolle (2) aus Kartonpackstoff (21) – Abwickeln wenigstens eines Verpackungsbereichs (3) für eine Verpackung von der Rolle (2), – Ausschneiden von geometrischen Aussparungen (13, 14, 15) an dem abgewickelten Verpackungsbereich (3) zur Herstellung des Kartonzuschnitts (5) derart, dass der Kartonzuschnitt (5) noch über mindestens einen Steg (6, 7) mit der Packstoffrolle (2) verbunden ist, – Anordnen des Kartonzuschnitts (5) an einer Falteinrichtung (17) zum Falten der Verpackung, – Abtrennen des Kartonzuschnitts (5) von der Packstoffrolle (2) mittels Durchtrennen des mindestens einen Steges (6, 7), und – Falten des Kartonzuschnitts (5) zu einer Verpackung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausschneidens mittels eines Lasers ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Abtrennens des Kartonzuschnitts (5) mittels eines Messers erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Steg (6, 7) am Kartonzuschnitt (5) an einem späteren Kopfbereich (8) der Verpackung angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das genau zwei Stege (6, 7) den Kartonzuschnitt (5) mit der Packstoffrolle (2) verbinden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser an dem Kartonzuschnitt (5) Perforationen einbringt und/oder Faltkanten erzeugt und/oder Informationen auf dem Kartonzuschnitt (5) aufbringt.
Vorrichtung zur Herstellung einer Verpackung, umfassend – eine Aufnahme (10) zum Aufnehmen einer Packstoffrolle (2) aus Kartonpackstoff (21), – eine Abzugseinheit zum Abziehen wenigstens eines Verpackungsbereichs (3) von der Packstoffrolle (2), – eine Schneideinrichtung (12) zum Ausschneiden von geometrischen Aussparungen (13, 14, 15) an dem abgezogenen Verpackungsbereich (3), um einen Kartonzuschnitt (5) bereitzustellen, wobei der Kartonzuschnitt (5) derart ausgeschnitten ist, dass mindestens ein Steg (6, 7) als Verbindung zwischen dem Kartonzuschnitt (5) und der Packstoffrolle (2) verbleibt, – eine Trenneinrichtung (16) zum Abtrennen des mindestens einen Steges (6, 7), und – eine Falteinrichtung (17) zum Falten der Verpackung, – wobei die Trenneinrichtung (16) benachbart zur Falteinrichtung (17) angeordnet ist und ein Abtrennen des Kartonzuschnitts (5) von der Packstoffrolle (2) erst erfolgt, wenn der Kartonzuschnitt (5) an der Falteinrichtung (17) in einer Startposition für den Faltvorgang angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (12) einen Laser umfasst und/oder die Trenneinrichtung (16) ein Messer umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugseinheit als Vakuumabzug ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (12) ausgelegt ist, zusätzlich Perforationen am Kartonzuschnitt (5) vorzusehen und/oder Faltkanten zu erzeugen und/oder Informationen auf den Kartonzuschnitt (5) aufzubringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aufnahme (10) für die Packstoffrolle (2) und der Schneideinrichtung (12) eine Puffervorrichtung (18) angeordnet ist, um einen Puffer für abgezogenen Kartonpackstoff zu bilden.