DE4318004A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufrichten und Kleben von Kartons, insbesondere von konischen Kartons, aus flachen Zuschnitten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufrichten und Kleben von Kartons, insbesondere von konischen Kartons, aus flachen Zuschnitten, wobei diese in einer Anlegestation auf eine horizontale Transportvorrichtung vereinzelt abgelegt und ausgerichtet und im Durchlauf durch eine Leimauftragsstation entsprechend der Zuschnittsform an dafür vorgesehenen Stellen beleimt und die beleimten Zuschnitte beim weiteren Transport im Bereich einer Aufrichte- und Klebestation gestoppt und von unten oder von oben unter Verwendung einer Faltvorrichtung im Zusammenwirken mit einem Formschacht in diesen gedrückt, darin aufgerichtet und geklebt werden.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Bei dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren erfolgt der Transport der Zuschnitte vom Anleger bis unter oder über den Formschacht in einer Ebene. Formschächte, welche nach oben gerichtet sind, werden mit geradem Verlauf ihrer Wände ausgebildet und sind durchschnittlich 80 cm hoch. Diese Höhe hat sich als zweckmäßig erwiesen, um eine problemlose sowie ergonomisch günstige Entnahme der geformten Schachteln durch das Bedienungspersonal zu ermöglichen. Dabei hat sich herausgestellt, daß bei längerer Ausbildung des Formschachtes der von unten her durch die Faltvorrichtung erfolgende Stopfdruck zu hoch wird und dadurch zu Beschädigungen der geformten Kartons führen kann. Formschächte, die zur Vermeidung dieser Nachteile nach unten gerichtet als Fallschächte ausgebildet sind, weisen in der Regel einen teilkreisförmigen Endbereich auf, wodurch der Strom der Kartons in einem größeren Radius zum horizontalen Austrag umgelenkt wird.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen eine Reihe systematischer Nachteile auf. Infolge der horizontalen Förderung von Zuschnitten mit vergleichsweise höheren Geschwindigkeiten entsteht beim Stoppen im Bereich des Formschachtes das Problem des Zurückfederns eines Zuschnitts, weil dieser aus voller Geschwindigkeit mittels eines festen Endanschlages abgebremst wird. Bei Überschreiten einer nach Material und Form spezifischen maximalen Produktionsgeschwindigkeit können auf diese Weise Ungenauigkeiten infolge fehlerhafter Ausrichtung der zurückspringenden Zuschnitte und damit Ausschußproduktion entstehen.

Bei Formschächten, die senkrecht nach oben gerichtet sind, ist deren Länge durch den der Anzahl von Faltkartons proportionalen Stopfdruck sowie durch die ergonomischen Möglichkeiten der Entnahme fertiger Kartons begrenzt. Die vorgenannten Kriterien der Betriebsparameter schränken die erreichbaren Produktionsleistungen auch noch dadurch ein, daß bei der Länge der Formschächte eine der Produktionsgeschwindigkeit proportionale Trocken- und Abbindezeit für den Leim als begrenzender Produktionsparameter auftritt. Bei höherer Produktionsgeschwindigkeit sind die aus dem Formschacht herauskommenden Faltkartons an den Verleimungen noch nicht abgetrocknet bzw. der Leim noch nicht abgebunden und die Teile können wieder aufspringen.

Formschächte, die nach unten gerichtet als Fallschächte ausgebildet sind, müssen viertelkreisförmig gebogen sein, um einen endlosen Kartonstrom erzeugen zu können. Diese Form beeinträchtigt sowohl die möglichen Zuschnitts- und Schachtelformen, die produziert werden können, als auch die maximale Kartongröße. Darüber hinaus ist durch den erheblichen Höhenunterschied des eingelegten Materials zu dem die Maschine verlassenden Fertigmaterial ein Problem der Bedienbarkeit gegeben. Entweder muß das Zuschnittmaterial auf einer relativ großen Höhe zugeführt werden, um auf ergonomisch günstiger Arbeitshöhe das fertige Produkt abnehmen zu können, oder beim Einlegen auf normaler Arbeitshöhe verlassen die fertigen Produkte die Maschine in Bodennähe. Weiterhin ist der Formatbereich durch den Radius der jeweiligen Formschächte begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche die vorgenannten Schwierigkeiten und technischen Grenzen überwinden und in der Lage sind, gefaltete und geklebte Kartons mit vergleichsweise wesentlich höherer Produktionsgeschwindigkeit ohne Einschränkung von deren Form und Größe störungs- und fehlerfrei herzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit den im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 genannten Verfahrensmerkmalen. Dabei wird der beleimte Zuschnitt in einem Winkel relativ zur Vertikalen bzw. in einem Komplementärwinkel zur Horizontalen gegen die Anschläge im Bereich der Aufrichte- und Klebestation gefahren. Hierdurch wird erreicht, daß auch nach einem eventuellen Zurückfedern des Zuschnittes dieser durch die Gravitation wieder in die gewünschte Position selbsttätig zurückkehrt. Weil der Formschacht gerade ausgebildet ist, entfallen die mit einer Krümmung bekannter Formschächte einhergehenden Formatbegrenzungen. Der Formschacht muß auch bei sehr hoher Produktionsgeschwindigkeit nicht verlängert werden, weil die durch diesen hindurchgedrückten, gefalteten und verklebten Kartons nach Austritt aus dem Formschacht durch die weiterführenden Transportbänder zwischen deren mittaufenden Gurten und Seitenführungen, welche die noch nicht abgetrockneten Kartons bzw. deren noch nicht abgebundenen Klebestellen in Form halten, genügend Zeit zum Abtrocknen bzw. Abbinden erhalten. Hierdurch wird auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten das Entstehen von Ausschuß vermieden. Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.

Eine Vorrichtung zum Aufrichten und Kleben von Kartons, insbesondere von konischen Kartons, aus flachen Zuschnitten, zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, mit einer Anlegestation, einer Transportvorrichtung mit Endanschlägen, einer Leimauftragestation sowie einer Aufrichte- und Klebestation für die beleimten Zuschnitte, welche einen Formschacht und einen mit diesem zusammenwirkenden, als Falthilfe ausgebildeten formgebenden, in Arbeitshübe gegen den Formschacht zu versetzbaren Formstempel aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß diese zwischen der Leimauftragsstation und der Aufrichte- und Klebestation einen gekrümmten, im Bereich dieser Station im Winkel Beta gegenüber der Vertikalen abwärts gerichteten Verlauf aufweist, daß der Formschacht in aufwärts gerichteter Schräglage seiner Achse im Winkel Gamma zur Horizontalen angeordnet ist, und daß sich an dessen Austrittsende eine mit stetiger Krümmung in Richtung der Horizontalen ausgebildete Abfördervorrichtung anschließt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus der Zeichnung weitere vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind.

Wie die Figur zeigt, werden Zuschnitte (2) von einer entsprechend der Größe und Form dieser Zuschnitte (2) geeignet ausgebildeten Anlegestation (1) einzeln und nacheinander auf eine Transportvorrichtung (3) abgelegt und in Richtung des Pfeiles (4) zur Leimauftragsstation (10) transportiert. In dieser werden die Zuschnitte (2) entsprechend ihrer Zuschnittsform an dafür vorgesehenen Stellen beleimt. Danach wird der beleimte Zuschnitt (2′) über einen gekrümmten Bereich (5) der Transportvorrichtung (3) im spitzen Winkel (Beta) gegenüber der Vertikalen (y-y) in einem abwärts gerichteten Transportverlauf zur Aufrichte- und Klebestation (20) weitergefördert. Diese Station (20) umfaßt einerseits den Formschacht (21) und andererseits einen mit diesem zusammenwirkenden, als Falthilfe ausgebildeten formgebenden, in Arbeitshübe (25) gegen den Formschacht (21) antreibbaren Formstempel (26). Dieser drückt jeweils einen mit der Transportvorrichtung (3) gegen den Endanschlag (27) geförderten, beleimten Zuschnitt (2′) in den Aufnahmebereich des Formschachtes (21) und faltet diesen dabei unter entsprechender Formgebung zum Faltkarton (2′′) zusammen. Dabei werden die vorher mit Leim beschichteten Klebestellen zusammengefügt und verklebt. Während des Durchlaufs der Faltkartons (2′′) durch den Formschacht (21) sollen dann die Klebestellen abtrocknen bzw. abbinden, um ein wiederaufspringen der in Form gebrachten Faltkartons (2′′) zu verhindern.

Erfindungsgemäß ist der Formschacht (21) in aufwärtsgerichteter Schräglage seiner Achse (v-v) im Winkel (Gamma) zur Horizontalen (x-x) angeordnet. An sein Austrittsende (22) schließt sich eine mit stetiger Krümmung in Richtung der Horizontalen (x-x) ausgebildete Abfördervorrichtung (30) an. Diese bildet gewissermaßen eine fördernde Verlängerung des Formschachtes (21), wobei durch den mitlaufenden Untergurt (31) des oberen Bandförderers (32) und den mit laufenden Obergurt (33) des unteren Bandförderers (34) die zwischen diesen geförderten Faltkartons (2′′) in Form gehalten werden und dadurch genügend Zeit zur Verfestigung der Klebstellen erhalten. Weiter wird durch die gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung insbesondere durch das Zusammenwirken des Formschachtes (21) mit der Abfördervorrichtung (30) erreicht, daß das Abgabeende (36) der Abfördervorrichtung (30) mit der Anlegestation (1) etwa auf gleichem horizontalen Niveau liegt. Dadurch ergibt sich für das Abnehmen der fertig produzierten Faltkartons (2′′) für das Betriebspersonal eine ergonomisch sehr günstige Handhabung. Weiterhin ermöglicht das Layout der Vorrichtung, daß der Formschacht (21) einen linearen Verlauf seiner Achse (v-v) aufweist. Das vereinfacht seine Bauweise und verringert die Investitionskosten. Weiterhin ermöglicht ein gerader Formschacht (21) eine störungsfreie Produktion mit vergleichsweise hohem Durchsatz, unbeschadet von Größe und Form der Zuschnitte.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung ergibt sich daraus, daß durch das Umlenken der beleimten Zuschnitte (2′) im gekrümmten Bereich (5) der Transportvorrichtung (3) eine gewünschte, vorteilhafte Vorbiegung des zu verarbeitenden Materials stattfindet. Insbesondere bei der Verarbeitung von vorgefalteten Seitenwänden der zu formenden Kartons wird auf diese Weise eine Verstärkung im Faltungsbereich der Zuschnitte (2′) erzeugt. Dies reduziert die Rückstellkräfte der gefalteten Seitenwände. Durch den gewölbten Zustand der beleimten Zuschnitte (2′) während des Transports im gekrümmten Bereich (5) der Transportvorrichtung (3) befinden sich diese in sehr stabiler Lage. Dies ermöglicht eine hohe Beschleunigung während des Transportes, so daß ein vergleichsweise grober Zwischenraum zwischen den ankommenden Zuschnitten (2′) eingeplant werden kann. Ein Zwischenraum ergibt einen kinematischen Zeitgewinn für die oszillierende Stoßbewegung (25) des Formstempels (26). Hierdurch werden ebenfalls höhere Produktionsgeschwindigkeiten ermöglicht.

Eine intensive Trocknung der Faltprodukte (2′′) und Abbinden der Leimstellen kann auch dadurch noch weiter verbessert werden, daß diese beim Transport zwischen den Transportbändern (32, 34) mit warmer Trocknungsluft beaufschlagt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel entsprechend der Figur beschränkt. Vielmehr sollen auch andere unter das Grundprinzip der Erfindung fallende Ausgestaltungen geschützt sein, wobei beispielsweise die Leimauftragsstation an anderer Stelle angeordnet sein kann. Auch ist die genaue Wahl der Winkel (Alpha, Beta, Gamma) in das Ermessen des Fachmanns gestellt.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind unkompliziert, wirkungsvoll und ergeben eine fehlerfreie Produktion mit erheblicher Steigerung der Produktivität. Somit erfüllt die Erfindung in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.

Claims (11)

1. Verfahren zum Aufrichten und Kleben von Kartons, insbesondere von konischen Kartons, aus flachen Zuschnitten, wobei diese in einer Anlegestation auf eine horizontale Transportvorrichtung vereinzelt abgelegt und ausgerichtet und im Durchlauf durch eine Leimauftragsstation entsprechend der Zuschnittsform an dafür vorgesehenen Stellen beleimt und die beleimten Zuschnitte beim weiteren Transport im Bereich einer Aufrichte- und Klebestation gestoppt und von unten oder von oben unter Verwendung einer Faltvorrichtung im Zusammenwirken mit einem Formschacht in diesen gedrückt, darin aufgerichtet und geklebt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschnitte nach Passieren der Leimauftragsstation auf einem abwärts gerichteten, gekrümmten Förderweg im Winkel (Beta) relativ zur Vertikalen (y-y) in die Aufrichte- und Klebestation gefördert und darin senkrecht zu der vom Winkel (Beta) aufgespannten Ebene (z-z) in den Formschacht und durch diesen hindurch gedrückt und nach Austritt aus demselben unter Verwendung von wenigstens zwei weiterführenden Transportbändern zwischen diesen in Form gehalten und auf einem stetig gekrümmten Transportweg wieder in die horizontale Transportrichtung zurückgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beleimten Zuschnitte im spitzen Winkel (Beta) zur Vertikalen (y-y) in die Aufrichte- und Klebestation gefördert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beleimten Zuschnitte im spitzen Winkel (Beta) zur Vertikalen (y-y) beim Anfahren der Anschläge gestoppt und bei fallweisem Rückfedern unter der Wirkung der Gravitation in die vorgesehene Position gebracht werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trocknung bzw. ein Abbinden der Leimstellen der Kartons während des Transports zwischen den weiterführenden Transportbändern vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bzw. das Abbinden beim Transport zwischen den Transportbändern durch Aufgabe von warmer Trocknungsluft beschleunigt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beleimten Zuschnitte in einem spitzen Winkel (Gamma) zur Horizontalen von unten nach oben durch den Formschacht hindurch gedrückt werden.

7. Vorrichtung zum Aufrichten und Kleben von Kartons, insbesondere von konischen Kartons, aus flachen Zuschnitten, zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, mit einer Anlegestation, einer Transportvorrichtung mit Endanschlägen, einer Leimauftragestation sowie einer Aufrichte- und Klebestation für die beleimten Zuschnitte, welche einen Formschacht und einen mit diesem zusammenwirkenden, als Falthilfe ausgebildeten formgebenden, in Arbeitshübe gegen den Formschacht antreibbaren Formstempel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (3) zwischen der Leimauftragsstation (10) und der Aufrichte- und Klebestation (20) einen gekrümmten, im Bereich dieser Station (20) im Winkel (Beta) gegenüber der Vertikalen (y-y) abwärts gerichteten Bereich (5) aufweist, daß der Formschacht (21) in aufwärts gerichteter Schräglage seiner Achse (v-v) im Winkel (Gamma) zur Horizontalen (x-x) angeordnet ist, und daß sich an dessen Austrittsende (22) eine mit stetiger Krümmung in Richtung der Horizontalen (x-x) ausgebildete Abfördervorrichtung (30) anschließt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (v-v) des Formschachtes (21) senkrecht zu einer vom Winkel (Beta) aufgespannten Ebene (z-z) verläuft.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördervorrichtung (30) von zwei die aus dem Formschacht austretenden, geklebten Faltkartons (2′′) zu beiden Seiten führenden, mit gekrümmten Bandverlauf ausgebildeten Bandförderern (32, 34) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgabeende (36) der Abfördervorrichtung (30) mit der Anlegestation (1) etwa auf gleichem horizontalem Niveau liegt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschacht (21) einen linearen Verlauf seiner Achse (v-v) aufweist.