DE29706829U1

DE29706829U1 - Vorrichtung zum Prüfen der Diagonalbiegesteifigkeit von Trays

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Publication number: DE29706829U1
Application number: DE29706829U
Authority: DE
Original assignee: ALTONAER WELLPAPPENFAB GmbH
Current assignee: ALTONAER WELLPAPPENFAB GmbH
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2007-04-19

Description

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Vorrichtung zum Prüfen der Diagonalbiegesteifigkeit von Trays

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Diagonalbiegesteifigkeit von Trays.
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Als Trays werden solche Verpackungen bezeichnet, die die Ware seitlich bis zu einer gewissen Höhe umschließen. Trays werden beispielsweise zum Verpacken von Getränkedosen verwendet. Die Getränkedosen werden auf dem Tray angeordnet, wobei der Tray die Getränkedosen bis zu einer Höhe von etwa 4 cm seitlich umschließt. Üblicherweise werden solche Trays aus Wellpappe hergestellt, wobei die seitlichen Umfassungswände aufgefaltet und mit Laschen gegeneinander verklebt werden. Danach wird der Tray bepackt und gemeinsam mit der Ware beispielsweise mit einer Kunststoffolie umschlossen. Zum Verkauf der Ware wird die Kunststoffolie entfernt. Die Ware kann dann von oben problemlos entnommen werden.

Solche Tray-Verpackungen sind jedoch schnell instabil. Dieses Problem tritt insbesondere auf, wenn schwere Waren, wie beispielsweise Getränkedosen oder Konserven, darauf verpackt werden. Solange der Tray vollständig bepackt und eingeschweißt oder in anderer Art stabilisiert ist, läßt sich die Verpackung problemlos handhaben. Befindet sich jedoch die Ware ohne weitere Umschließung auf dem Tray, wird der Tray instabil.

Dieses Problem tritt sowohl beim Verpacken der Ware auf, wenn der Tray die Abpackmaschine durchläuft, als auch bei der Entnahme der Ware, insbesondere, wenn nur einzelne Verpackungseinheiten entnommen werden. Beispielsweise ist es sehr problematisch, einen mit nur noch wenigen Getränkedosen bestückten Tray anzuheben. Wird der Tray an

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diagonal gegenüberliegenden Ecken angehoben, so biegt er entlang der anderen Diagonale durch. Dabei kann es passieren, daß der Tray bis über seinen elastischen Bereich hinaus durchgebogen wird und dann abknickt. Die Folge ist, daß der Tray und die darauf befindliche Ware der anhebenden Person aus der Hand rutscht.

Da solche Trays Einwegverpackungen sind, besteht ein Bedürfnis, die Materialstärke so gering wie möglich zu halten. Um die Trays nicht instabil werden zu lassen, müssen jedoch gewisse Mindestanforderungen an die Durchbiegesteifigkeit des verwendeten Materials gestellt werden. Es gibt verschiedene Prüfmethodein, um Proben aus Wellpappestreifen unter Laborbedingungen auf ihre Durchbiegesteifigkeit hin zu untersuchen.

Die Aussagekraft solcher Labormessungen ist jedoch relativ gering im Hinblick auf die praktische Anwendbarkeit des Materials für Trays, da die Stabilität eines Trays nicht nur von der Art des verwendeten Materials, sondern auch von der Geometrie des Trays und der Verklebung der Seitenwände abhängt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Prüfgerätes zum Überprüfen der Diagonalbiegesteifigkeit eines fertig vorbereiteten Trays. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gerät soll insbesondere zur einfachen und stichprobenartigen Kontrolle von fertigen Verpackungen unter industriellen Bedingungen geeignet sein. Für solche Geräte besteht insbesondere ein Bedarf bei den Produzenten unterschiedlichster Waren, die fertige Verpackungen von unterschiedlichen Zulieferern beziehen und eine stichprobenartige Eingangskontrolle der fertigen Trays vornehmen wollen. Es

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soli nicht ausschließlich die Stabilität der verwendeten Materialart überprüft werden, sondern die Gesamtsteifigkeit der Verpackung, die neben dem verwendeten Material auch von der Art der Falzung, von der Höhe der Seiten wände und der Art· der Verklebung abhängt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Prüfen der Diagonalbiegesteifigkeit von Trays mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt über vier in einer Ebene liegende Auflagestempel zur Aufnahme des Trays. Der zu überprüfende Tray wird mit der Oberseite nach unten über die Auflagestempel gelegt. Die Auflagestempel sind dabei vorzugsweise so angeordnet, daß sich in jeder Ecke des Trays ein Aufnahmestempel befindet. Um möglichst praxisnahe Bedingungen zu schaffen, sollten die Auflagestempe! dieselbe Auflagefläche wie die später auf dem Tray zu verpackende Ware, also beispielsweise die Form einer Getränke- oder Konservendose aufweisen. Der Tray wird also von seinen Seitenwänden in der richtigen Position auf den vier Auflagestempeln festgehalten. Mindestens zwei einander diagonal gegenüberliegende Auflagestempel sind feststehend, während ein Auflagestempel oder die beiden anderen einander diagonal gegenüberliegenden Auflagestempel aus der gemeinsamen Ebene heraus absenkbar sind.

Weiterhin verfügt die Vorrichtung über Klemmelemente, mit denen der Tray auf den feststehenden Auflagestempeln festgeklemmt wird. Gegenüber den absenkbaren Auflagestempeln üben Belastungselemente Druck auf den Tray aus. Der bzw. die absenkbaren Auflagestempel werden zum Prüfen der Diagonalbiegesteifigkeit aus der gemeinsamen Ebene der Auflagestempe! heraus nach unten abgesenkt. Durch den Druck des bzw. der

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Belastungselemente auf eine bzw. zwei diagonal gegenüberliegende Ecken biegt sich der Tray nach unten durch.

Die Durchbiegung des Trays darf nur innerhalb eines elastischen Bereiches erfolgen. Biegt sich der Tray zu weit durch, so knickt das Material entlang der Diagonale zwischen den feststehenden Stempeln ab. Der Tray erfüllt dann nicht die erforderlichen Bedingungen.

In einer Weiterbildung der Erfindung verfügt die Prüfvorrichtung über eine Meßeinrichtung zum Messen der Durchbiegung des Trays. Durch die Ermittlung des Betrages der Durchbiegung können verschiedene Trays miteinander verglichen werden.

Alternativ oder ergänzend zur vorerwähnten Meßeinrichtung kann auch eine Meßeinrichtung zum Messen des durch die Belastungselemente auf den Tray ausgeübten Drucks vorgesehen sein. Der Betrag der Durchbiegung kann beispielsweise durch Anschläge vorgegeben sein. Durch die Meßeinrichtung wird die erforderliche Kraft zur Durchbiegung des Trays bis zum Anschlag ermittelt. Es können Sensormittel vorgesehen sein, die ein optisches oder akustisches Signal auslösen, wenn der Anschlag erreicht ist.

Vorzugsweise sind die Auflagestempel in einem Rechteck angeordnet. Dabei definieren die Positionen der Stempel die Ecken des zu prüfenden Trays.

Um möglichst realistische Prüfungsbedingungen zu verwirklichen, entsprechen die Auflageflächen der Belastungselemente und der Klemmelemente der Auflagefläche der Auflagestempel. Die Auflageflächen sollen

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dabei vorzugsweise der Fläche einer Einheit der später auf dem Tray abgestellten Ware entsprechen.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der von dem bzw. den Belastungselementen auf den Tray ausgeübte Druck einstellbar. Die Belastung kann entweder durch Gewichte oder durch eine veränderbare Federkraft erfolgen. Das bzw. die Belastungselemente sind in einer vom Tray beabstandeten Position arretierbar, damit der zu prüfende Tray problemlos in die Prüfvorrichtung eingelegt werden kann.

Um die Verpackung möglichst realitätsnah zu belasten, sind die Auflageflächen des bzw. der Belastungselemente schwenkbar. Somit ist gewährleistet, daß die Auflagefläche immer vollständig in Kontakt mit dem sich unter der Belastung durchbiegenden Tray befindet, und es nicht zu einer Verkantung kommt.

Das bzw. die Belastungselemente können beispielsweise luftgelagert sein, um möglichst widerstandslos in ihren Führungen zu gleiten.

Die Absenkung des bzw. der beweglichen Auflagestempel kann pneumatisch erfolgen, so daß eine impulsartige Absenkung möglich ist. Der Tray wird dann schlagartig durch die Belastung der Belastungselemente nach unten verformt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiden beigefügten Abbildungen an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei absenkbaren Auflagestempeln mit eingelegtem Tray in unbelastetem Zustand.

Figur 2 zeigt die gleiche Vorrichtung, wobei der Tray nunmehr belastet wird.

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung verfügt über vier Auflagestempel 1, 2, die in einer Ebene liegen, und wobei die Auflagestempel 1 feststehend sind. Die Auflagestempel 2 können aus der gemeinsamen Ebene heraus nach unten abgesenkt werden.

In diese Vorrichtung wird ein fertiger Papptray derart eingelegt, daß die Oberseite des Trays nach unten zeigt. Der Tray wird in seiner seitlichen Lage durch seine Seitenwände fixiert. Dann wird der Tray durch die Klemmelemente 4 auf den feststehenden Auflagestempeln 1 festgeklemmt.

Es versteht sich von selbst, daß der Tray auch mit der Oberseite nach oben in die Vorrichtung eingelegt werden kann, wodurch allerdings auf die seitliche Führung auf den Auflagestempeln durch die Seitenwände des Trays verzichtet wird.

Darüber hinaus verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über zwei vertikal bewegliche Belastungselemente 5, die gegenüber den absenkbaren Auflagestempeln 2 Druck in vertikaler Richtung auf den Tray ausüben können. Die Belastungselemente 5 sind zum Einlegen des Trays in einer vom Tray abgehobenen Position arretierbar. Nachdem der Tray in die Prüfvorrichtung

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eingelegt und festgeklemmt ist, werden die Belastungselemente auf den Tray abgesenkt.

Darüber hinaus ist eine Meßeinrichtung 6 erkennbar, deren Skala von der gemeinsamen Ebene der Auflagestempe! beginnend nach unten verläuft.

Zur Prüfung der Diagonalbiegesteifigkeit werden dann, wie in Figur 2 dargestellt, die absenkbaren Auflagestempel 2 impulsartig nach unten abgesenkt. Der Tray hat dadurch an zwei diagonal gegenüberliegenden Enden kein Widerlager gegen den von den Belastungselementen 5 ausgeübten Druck und biegt sich deshalb nach unten durch. Der Betrag &khgr; der Durchbiegung kann an der Skala der Meßeinrichtung 6 abgelesen werden.

Mit dieser Prüfvorrichtung kann eine praxisnahe Überprüfung und Messung der Diagonaibiegefestigkeit eines fertigen Trays ermittelt werden. Um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Prüfung unter normierten Bedingungen durchzuführen. Um die Belastungsgrenze eines Trays zu ermitteln, kann die von den Belastungselementen 5 ausgeübte Kraft verändert werden. Durch kontinuierliche Erhöhung der Kraft kann das Ende des elastischen Bereiches ermittelt werden, ab dem der Tray durchknickt.

Die Absenkung der absenJkbaren Auflagestempel kann vorzugsweise pneumatisch erfolgen. Damit ist auch eine zyklische Be- und Entlastung des Trays möglich. Auf diese Art und Weise können Dauerbelastungen simuliert werden, so daß die Haltbarkeit eines Trays bei mehrfachem Anheben ermittelt werden kann.

-8-Bezugszeichenl iste

1. Feststehende Auflagestempel

2. Absenkbare Auflagestempel 3. Tray

4. Klemmelement

5. Belastungselement

6. Meßeinrichtung

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Prüfen der Diagonalbiegesteifigkeit von Trays mit vier in einer Ebene liegenden Auflagestempeln (1, 2) zur Aufnahme des Trays (3), von denen mindestens zwei diagonal gegenüberliegende Auflagestempel (1) feststehend und der bzw. die anderen Auflagestempel (2) aus der gemeinsamen Ebene heraus absenkbar sind, und mit Klemmelementen (4) zum Festklemmen des Trays (3) auf den feststehenden Auflagestempeln (1) und mit einem bzw. zwei vertikal beweglichen Belastungselementen (5) zur Ausübung von Druck auf den Tray (3) gegenüber dem bzw. den absenkbaren Auflagestempeln (2).

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 mit einer Meßeinrichtung zum Messen des Betrages der Durchbiegung des Trays bei abgesenkten Auflagestempeln {2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Meßeinrichtung zum Messen des durch die Belastungselemente (5) auf den Tray (3) ausgeübten Drucks.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Auflagestempel im Rechteck angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Auflagefläche der Belastungselemente und Klemmelemente der Auflagefläche der Auflagestempel entspricht.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der bzw. die absenkbaren Auflagestempel impulsartig absenkbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der bzw. die absenkbaren Auflagestempel zyklisch auf und ab bewegbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der von dem bzw. den Belastungselementen (5) ausgeübte Druck einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Belastung durch Gewichte erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Belastung durch Federkraft erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Auflagefläche des bzw. der Belastungselemente schwenkbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das bzw. die Belastungselemente (5) in einer nicht mit dem Tray (3) in Berührung stehenden Position arretierbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das bzw. die Belastungselemente luftgelagert sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der bzw. die absenkbaren Auflagestempel (2) pneumatisch absenkbar sind.