[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Falten von
Umverpackungen gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum zumindest teilweisen
Falten von Umverpackungen gemäß Patentanspruch 12.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind sog. Wrap-Around-Kartonverpackungen, auch als Icepack-Kartons
bezeichnet, bekannt, die zur Aufnahme von mit Getränken gefüllten Behältern, Flaschen
oder Dosen ausgebildet sind. Diese Icepack-Kartons werden oberseitig vom Endverbraucher
teilweise aufgerissen und mit Eis gefüllt, um eine Kühlung der Behälter bzw. der darin
aufgenommenen Flüssigkeit zu bewirken.
[0003] Konventionelle Kartonverpackungen eignen sich für derartige Anwendungen nicht, da
sie keine wasserdichte Umverpackung bilden. Sie weisen aufgrund von vorhandenen Schnitten
im Kartonzuschnitt zwangsläufig im aufgefalteten Zustand Austrittsstellen auf, durch
die das beim Auftauen des Eis entstehende Schmelzwasser auslaufen kann. Ein solches
Austreten des Schmelzwassers ist äußerst unerwünscht.
[0004] Demgegenüber werden Icepack-Kartons aus geschlossenen Kartonzuschnitten gebildet,
die keine derartigen Schnitte im Kartonzuschnitt aufweisen. Um derartige geschlossene
Kartonzuschnitte auffalten zu können, sind eine Vielzahl von Falzlinien vorgesehen,
die beispielsweise durch Vorprägen in dem Kartonzuschnitt gebildet werden und entlang
denen eine spätere Faltung erfolgen kann.
[0005] Insbesondere weisen derartige Icepack-Kartons einen Bodenabschnitt auf, der im aufgefalteten
Zustand den Boden der Umverpackung bildet und auf dem die in der Umverpackung aufgenommenen
Getränkebehälter aufstehen. Die Seitenflächen des Icepack-Kartons werden durch einen
Vorderseitenabschnitt, einen Rückseitenabschnitt und zwei einander gegenüberliegende
Seitenflächenabschnitte gebildet.
[0006] Zwischen den im aufgefalteten Zustand aneinander angrenzenden Abschnitten, beispielsweise
dem Vorderseitenabschnitt und einem Seitenflächenabschnitt, sind jeweils Verbindungsabschnitte
vorgesehen, die eine geschlossene Verbindung der jeweilig aneinander angrenzenden
Abschnitte bewirken. Diese Verbindungsabschnitte weisen jeweils eine an den jeweiligen
Abschnitt, an den sie angrenzen, angelenkte Seite auf, wobei diese Anlenkstellen im
ungefalteten Zustand des Kartonzuschnitts rechtwinklig zueinander verlaufen. Des Weiteren
ist im Verbindungsabschnitt eine weitere Falzlinie vorgesehen, die beispeilsweise
in einem 45° -Winkel zu den vorgenannten Anlenkstellen verläuft. Um diese Falzlinie
erfolgt beim Auffalten des Kartonzuschnitts eine Faltung des Verbindungsabschnitts
derart, dass die beiden durch die Falzlinie voneinander getrennten Verbindungsabschnittsbereiche
zumindest teilweise flächig gegeneinander zur Anlage kommen. Dadurch ist eine Ausbildung
von geschlossenen Umverpackungsecken möglich.
[0007] Nachteilig an den aus einem geschlossenen Zuschnitt gebildeten Umverpackungen ist,
dass diese nur schwerlich aufgefaltet werden können, so dass eine automatisierte Faltung
der Kartonzuschnitte zur Bildung der gewünschten Umverpackung nur schwer möglich ist.
Bisher erfolgt die Faltung derartiger Umverpackungen daher von Hand, was hinsichtlich
der Verarbeitungsgeschwindigkeit und den dadurch entstehenden Kosten nachteilig ist.
[0008] Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen
Falten von Umverpackungen anzugeben, die ein automatisiertes Auffalten sog. Icepack-Kartons
ermöglicht und dabei insbesondere auch an die Verarbeitung unterschiedlicher Umverpackungsformate
anpassbar ist.
[0009] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ein
Verfahren zum zumindest teilweisen Falten von Umverpackungen ist Gegenstand des nebengeordneten
Patentanspruchs 12.
[0010] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum zumindest teilweisen Falten von Umverpackungen,
die mehrere über Falzlinien verbundene Abschnitte aufweisen, umfasst folgende Bestandteile:
- eine Fördereinrichtung zum Transportieren der Umverpackung in einer zumindest mit
dem Bodenabschnitt auf der Fördereinrichtung aufliegender Lage in einer Transportrichtung,
- erste Vorrichtungsmittel, die schwenkbar an der Fördereinrichtung angeordnet und zum
Falten eines an den Bodenabschnitt anschließenden Vorderseitenabschnitt und daran
angelenkter Verbindungsabschnitte gegenüber dem Bodenabschnitt ausgebildet sind und
- zweite Vorrichtungsmittel, die oberhalb der Fördereinrichtung vorgesehen sind und
dazu ausgebildet sind, durch Einwirken auf den Vorderseitenabschnitt in eine entgegen
der Wirkrichtung der ersten Vorrichtungsmittel gerichtete Richtung eine Faltung der
Verbindungsabschnitte, um eine in den jeweiligen Verbindungsabschnitten verlaufende
Falzlinie zu bewirken,
- wobei die zweiten Vorrichtungsmittel zumindest ein rotierend um eine Drehachse angetriebenes
Faltmittel aufweisen.
[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den entscheidenden Vorteil auf, dass nach
dem Aufhalten des Vorderseitenabschnitts und daran angelenkter Verbindungsabschnitte
gegenüber dem Bodenabschnitt durch das Einwirken der zweiten Vorrichtungsmittel auf
den Vorderseitenabschnitt eine Faltung der Verbindungsabschnitte in sich entlang der
in den jeweiligen Verbindungsabschnitten verlaufenden Falzlinie bewirkt wird. Durch
den rotierenden Antrieb der Faltmittel um eine Drehachse ist ein gezieltes Einwirken
auf den Vorderseitenabschnitt möglich, so dass eine optimale Faltung der Verbindungsabschnitte
bewirkt wird.
[0012] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb des zumindest einen
Faltmittels durch einen Servomotor. Durch diesen Servomotorantrieb ist es möglich,
die Faltmittel gezielt in ihrer Drehbewegung anzusteuern, so dass ein gewünschter
Grad der Faltung der Verbindungsabschnitte erreicht wird, ohne dabei aber den Vorderseitenabschnitt
der Umverpackung zu beschädigen bzw. aufzureißen. Absolut wird dabei der Grad der
Faltung durch die Flächen des Faltwerkzeugs begrenzt, an welcher der Vorderseitenabschnitt
in Anlage kommen muss.
[0013] Vorzugsweise ist eine mit dem Servomotor zusammenwirkende Steuerung vorgesehen, die
zur Ansteuerung des Servomotors mit einem vom Format der Umverpackung abhängigen Geschwindigkeitsprofil
und/oder mit einem vom Format der Umverpackung abhängigen Winkelbeschleunigungsprofil
ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, die Einschlagsgeschwindigkeit der Faltmittel
auf den Vorderseitenabschnitt geeignet zu dosieren und insbesondere einen schlagartigen
Impuls auf den Vorderseitenabschnitt derart auszuüben, dass eine gewünschte Auffaltung
der Verbindungsabschnitte entlang der Falzlinie erfolgt.
[0014] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine mit dem Servomotor zusammenwirkende
Steuerung vorgesehen, die zur Ansteuerung des Servomotors mit einem vom Format der
Umverpackung abhängigen Drehbewegungsprofil ausgebildet ist. Drehbewegungsprofil bedeutet
im Sinne der Erfindung einen bestimmten zeitabhängigen Verlauf der Geschwindigkeit
bzw. der Winkelbeschleunigung der Antriebswelle des Servomotors, so dass in Abhängigkeit
von der Winkelposition der Faltmittel eine gewünschte Geschwindigkeit bzw. eine gewünschte
Winkelbeschleunigung dieser Faltmittel erreicht wird. Dadurch ist es insbesondere
möglich, in Abhängigkeit von der Position der durch die Fördereinrichtung in einer
Transportrichtung geförderten Umverpackung ein gezieltes Einwirken auf den Vorderseitenabschnitt
zur Faltung der Verbindungsabschnitte zu bewirken.
[0015] Bevorzugt weist die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung auf oder es ist eine
mit der Steuereinrichtung zusammenwirkende Speichereinrichtung vorgesehen, wobei die
Speichereinrichtung einen Parametersatz mit unterschiedlichen formatabhängigen Parametern
zur Ansteuerung des Servomotors aufweist. Bei unterschiedlichen Formaten der Umverpackungen
ist es nötig, die Einwirkung der Faltmittel auf den Vorderseitenabschnitt geeignet
zu verändern, um eine optimale Faltung der Verbindungsabschnitte zu erreichen. Durch
den programmgesteuerten Servoantrieb mittels eines Parametersatzes, der für die jeweiligen
zu verarbeiteten Umverpackungsformate jeweils optimale Parameter bereitstellt, ist
es möglich, kurzfristige Formatumstellungen bei reproduzierbaren Faltungsergebnissen
bereitzustellen.
[0016] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung zum Wechseln der
Rotationsrichtung des zumindest einen Faltmittels ausgebildet. Insbesondere lassen
sich die Faltmittel in einer Rotationsrichtung im Uhrzeigersinn bzw. einer Rotationsrichtung
entgegen dem Uhrzeigersinn antreiben. Dadurch ist es möglich, sowohl den Vorderseitenabschnitt
als auch den dem Vorderseitenabschnitt gegenüberliegenden Rückseitenabschnitt mit
den gleichen Faltmitteln zu bearbeiten, und zwar in entgegengesetzter Wirkrichtung.
Dadurch ist es möglich, in einem Durchlauf eine Faltung der in Transportrichtung vorderen
Verbindungsabschnitte und der in Transportrichtung rückwärtigen Verbindungsabschnitte
zu bewirken.
[0017] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Faltmittel an einer Welle angeordnet.
Die Faltmittel weisen dabei zumindest zwei radial auf gegenüberliegenden Seiten abstehende
Faltmittelabschnitte auf. Durch die sich an einer Welle drehenden Schwenkarme, bilden
sich propellerartige Faltmittel aus, so dass bei einer Volldrehung der Welle zwei
Vorderseitenabschnitte bearbeitet werden können.
[0018] Besonders bevorzugt sind die Faltmittelabschnitte aus Flachmaterial gebildet. Insbesondere
sind die Faltmittelabschnitte flächig gebildet, wobei die durch die Faltmittelabschnitte
aufgespannte Ebene parallel oder im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung verläuft
und senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Welle steht. Dadurch
wird erreicht, dass die Schmalseiten der Faltmittelabschnitte auf den Vorderseitenabschnitt
bzw. den Rückseitenabschnitt einwirken und die Faltmittelabschnitte bei geeigneter
Ausrichtung der Faltmittel bzw. geeigneter Anordnung auf der Welle durch die Zwischenräume
bewegt werden können, die sich zwischen reihenförmig im Bereich des Bodenabschnitts
angeordneten Behältern ausbilden. Dadurch ist ein berührungsfreies Durchführen der
Faltmittel durch den Innenraum der Umverpackung bzw. der darin aufgenommenen Behälter
möglich.
[0019] Vorzugsweise sind mindestens zwei Faltmittel vorgesehen. Dadurch kann bei Verwendung
von insbesondere schmal ausgebildeten Faltmittel eine Beschädigung des Vorderseitenabschnitts
oder eine ungewünschte Faltung desselben an der Einwirkstelle der Faltmittel verhindert
werden. Insbesondere wird dadurch ein örtlich verteiltes Einwirken auf den Vorderseitenabschnitt
erreicht.
[0020] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Faltmittel axial verschiebbar auf
der Welle angeordnet. Dadurch ist eine Anpassung der Lage der Faltmittel gegenüber
der Umverpackung bzw. der darin befindlichen Behälter möglich, so dass eine Kollision
der Faltmittel mit diesen Behältern verhindert wird.
[0021] Besonders bevorzugt ist der Abstand der Faltmittel gegenüber der Fördereinrichtung
verstellbar. Durch die Höhenverstellung der Faltmittel bzw. der zweiten Falteinrichtung
ist zum einen eine Anpassung der Wirktiefe der Faltmittel möglich, so dass insbesondere
unterschiedliche Formate von Umverpackungen auf der Faltvorrichtung verarbeitet werden
können. Des Weiteren ist es möglich, dass die zweite Falteinrichtung mit ihren Faltmitteln
derart oberhalb der Fördereinrichtung positioniert wird, dass die Faltmittel oberhalb
der auf der Fördereinrichtung geförderten Umverpackungen zu liegen kommen, so dass
auch konventionelle Kartons über die Transporteinrichtung gefördert werden können.
[0022] Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum zumindest teilweisen Falten
von Umverpackungen, die mehrere über Falzlinien verbundene Abschnitte aufweisen, wobei
das Verfahren zumindest folgende Schritte aufweist:
- Fördern der Umverpackung mittels einer Fördereinrichtung in einer zumindest mit dem
Bodenabschnitt auf der Fördereinrichtung aufliegender Lage in einer Transportrichtung,
- Falten eines an den Bodenabschnitt anschließenden Vorderseitenabschnitts und daran
angelenkter Verbindungsabschnitte gegenüber dem Bodenabschnitt mittels erster Vorrichtungsmittel,
die schwenkbar an der Fördereinrichtung angeordnet sind
- Faltung der Verbindungsabschnitte um eine in den jeweiligen Verbindungsabschnitten
verlaufende Falzlinie durch Einwirken auf den Vorderseitenabschnitt in eine entgegen
der Wirkrichtung der ersten Vorrichtungsmittel entgegengesetzte Richtung mittels zweiter
Vorrichtungsmittel, die oberhalb der Fördereinrichtung vorgesehen sind und Faltmittel
aufweisen, die rotierend um eine Drehachse angetrieben werden.
[0023] Besonders bevorzugt werden die Faltmittel durch einen Servomotor angetrieben. Durch
die gezielte Ansteuerung des Servomotors ist eine gewünschte Einwirkung auf den Vorderseitenabschnitt
derart möglich, dass sich eine gewünschte Faltung im Bereich der Verbindungsabschnitte
ergibt.
[0024] Besonders bevorzugt werden die Faltmittel mit einem vom Format der Umverpackung abhängigen
Geschwindigkeitsprofil und/oder mit einem vom Format der Umverpackung abhängigen Winkelbeschleunigungsprofil
angetrieben. Dadurch ist es möglich, den Einwirkungspunkt bzw. den Einwirkungsimpuls
der Faltmittel gegenüber dem Vorderseitenabschnitt geeignet einzustellen, und zwar
insbesondere in Abhängigkeit von dem Format der aktuell verarbeiten Umverpackung.
[0025] Besonders bevorzugt werden die Faltmittel mit einem Format der Umverpackung abhängigen
Drehbewegungsprofil angetrieben. Dadurch ist wiederum möglich, das Einwirken der Faltmittel
auf den Vorderseitenabschnitt an die jeweilig verarbeitete Umverpackung bzw. deren
Format anzupassen.
[0026] Besonders bevorzugt werden die Faltmittel in wechselnder Rotationsrichtung angetrieben.
Durch den Wechsel der Rotationsrichtung ist es nicht nur möglich, den Vorderseitenabschnitt
mittels der Faltmittel zu bearbeiten, sondern ebenfalls den dem Vorderseitenabschnitt
gegenüberliegenden Rückseitenabschnitt, um auch dort eine zumindest teilweise Faltung
der daran angelenkten Verbindungsabschnitte zu erreichen.
[0027] Besonders bevorzugt werden die Faltmittel zumindest teilweise in den Zwischenräumen
bewegt, die sich zwischen reihenförmig im Bereich des Bodenabschnitts der Umverpackung
angeordneten Behältern ausbilden. Insbesondere sind die Faltmittel derart schmal ausgebildet,
dass eine Kollision der Faltmittel gegenüber den Behältern durch eine Durchführung
der Faltmittel durch die Zwischenräume verhindert wird. Dadurch können propellerförmig
ausgebildete Faltmittel verwendet werden, die hinsichtlich der Einschlagwirkung auf
den Vorderseitenabschnitt bzw. den Rückseitenabschnitt optimiert sind.
[0028] Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen
vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in
Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
[0029] Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich
auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren.
Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder
in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der
Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
[0030] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- beispielhaft eine erfindungsgemäße Faltvorrichtung in perspektivischer Darstellung;
- Fig.2
- beispielhaft eine erfindungsgemäße Faltvorrichtung in seitlicher Darstellung; und
- Fig.3
- beispielhaft der obere Vorrichtungsteil der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung in perspektivischer
Darstellung.
[0031] In den Figuren 1 und 2 ist jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum zumindest
teilweisen Falten von Umverpackungen 2 gezeigt. Die Faltvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen
aus zwei Vorrichtungsabschnitten, und zwar einem unteren Vorrichtungsabschnitt und
einem oberen Vorrichtungsabschnitt. Der untere Vorrichtungsabschnitt besteht im Wesentlichen
aus einer Fördereinrichtung 3, die zum Fördern von als Faltzuschnitte bereitgestellten
Umverpackungen 2 ausgebildet ist. Vorzugsweise werden mittels der Fördereinrichtung
3 die Faltzuschnitte, die aus mehreren Abschnitten, insbesondere einem Bodenabschnitt
2.1 bestehen, zusammen mit einer Vielzahl von in Reihen angeordneten, auf dem Bodenabschnitt
2.1 aufstehenden Behältern B in einer Transportrichtung TR gefördert.
[0032] Die Fördereinrichtung 3 ist insbesondere zum Transport von Umverpackungen 2 in unterschiedlicher
Größe, d.h. in unterschiedlichen Formaten ausgebildet. Vorzugsweise weist die Fördereinrichtung
3 eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Anschlagselementen auf, gegenüber der
eine jeweilige, auf der Transporteinrichtung 3 geförderte Umverpackung mit ihrer in
Transportrichtung TR gesehenen rückwärtigen Kante anliegt. Diese Anschlagselemente
bilden damit Referenzpunkte bei der Lage bzw. Ausrichtung der Umverpackung 2 auf der
Fördereinrichtung 3.
[0033] Die Fördereinrichtung 3 ist insbesondere zur Förderung von sog. Wrap-Around-Verpackungen
ausgebildet. Derartige Wrap-Around-Verpackungen werden zur Ausbildung einer geschlossenen,
wasserdichten Umverpackung durch mehrere Abschnitte gebildet, die untereinander lediglich
durch vorgeprägte Falze verbunden sind und damit ohne jegliche Schnitte auskommen,
so dass zumindest der untere Teil der Umverpackung 2, in dem eine Vielzahl von Behältern
B aufgenommen ist, frei von jeglichen Austrittsöffnungen bzw. Leckagestellen ist.
Insbesondere weist der die Umverpackung 2 bildende Zuschnitt einen Bodenabschnitt
2.1, einen Vorderseitenabschnitt 2.2, einen Rückseitenabschnitt 2.3 und Seitenflächenabschnitte
2.4, 2.5 auf. Der Vorderseitenabschnitt 2.2, der Rückseitenabschnitt 2.3 und die Seitenflächenabschnitte
2.4, 2.5 sind jeweils unmittelbar über eine Falzlinie mit dem Bodenabschnitt 2.1 gelenkig
verbunden. Zwischen dem Vorderseitenabschnitt 2.2 und den Seitenflächenabschnitten
2.4, 2.5 bzw. dem Rückseitenabschnitt 2.3 und den Seitenflächenabschnitten 2.4, 2.5
sind jeweils Verbindungsabschnitte 2.6, 2.7 vorgesehen, die an zueinander rechtwinklig
verlaufenden Seiten jeweils mit unterschiedlichen Abschnitten, beispielsweise dem
Vorderseitenabschnitt 2.2 und dem Seitenflächenabschnitt 2.4 verbunden sind. Die Verbindungsabschnitte
2.6 weisen zudem eine schräg verlaufende Falzlinie 2.6.1 auf, die den Verbindungsabschnitt
2.6 jeweils in einen ersten und zweiten Verbindungsabschnittsbereich 2.6.2, 2.6.3
unterteilt.
[0034] Die Fördereinrichtung 3 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Paar von ersten
Falteinrichtungen 4, 4' auf, die im Bereich der in Transportrichtung TR gesehen vorderen
Verbindungsabschnitte 2.6 vorgesehen sind. Die ersten Falteinrichtungen 4, 4' sind
vorzugsweise schwenkbar an der Fördereinrichtung 3 angeordnet und weisen jeweils zumindest
ein Anlageelement auf, das gegenüber dem jeweiligen befindlichen Verbindungsabschnitt
2.6 zur Anlage kommt. Im deaktivierten Zustand der ersten Falteinrichtung 4, 4', nimmt
diese Anlagefläche eine horizontale Stellung ein, so dass der Vorderseitenabschnitt
2.2 sowie die daran angelenkten Verbindungsabschnitte 2.6 bei deaktivierter Falteinrichtung
4, 4' ebenfalls horizontal oder im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind, d.h.
sich in einer Ebene oder im wesentlichen in einer Ebene mit dem Bodenabschnitt 2.1
befinden.
[0035] An der Position, an der die noch flachliegenden Kartonzuschnitte von unten auf Transportebene
geschoben werden beginnt, auch die Kette, die die Faltwerkzeuge trägt. Während die
Faltwerkzeuge an der Umlenkwelle auf Transportebene auftauchen, werden parallel auch
die Vorderseitenabschnitte und Rückseitenabschnitte aufgerichtet. Im weiteren Verlauf
des Faltvorgangs liegen Vorderseitenabschnitt und Rückseitenabschnitt des Kartonzuschnitts
am Faltwerkzeug an.
[0036] Die Anlageflächen der ersten Falteinrichtungen 4, 4' sind beispielsweise mittels
einer Hebeleinrichtung in eine vertikal aufrechte Richtung verschwenkbar, so dass
der Vorderseitenabschnitt 2.2 bzw. die daran angelenkten Verbindungsabschnitte 2.6
in eine von dem Bodenabschnitt 2.1 bzw. der Fördereinrichtung 3 abstehende Richtung
aufgefaltet werden. Insbesondere stehen nach der Auffaltung durch die ersten Falteinrichtungen
4, 4' der Vorderseitenabschnitt 2.2 bzw. die daran angelenkten Verbindungsabschnitte
2.6 rechtwinklig oder im Wesentlichen rechtwinklig vom Bodenabschnitt 2.1 nach oben
ab. Die Anlageelemente der ersten Falteinrichtungen 4, 4' liegen dabei jeweils ausschließlich
an den Verbindungsabschnitten 2.6 an, d.h. es erfolgt keine Anlage gegenüber dem Vorderseitenabschnitt
2.2.
[0037] Um die Vorrichtung an verschiedene Formate von Umverpackungen anpassen zu können,
sind die ersten Falteinrichtungen 4, 4' vorzugsweise in Transportrichtung bzw. entgegen
der Transportrichtung verschiebbar bzw. in unterschiedlichen Abständen zu dem vorgenannten
Anschlagelement positionierbar, so dass eine Auffaltung des Vorderseitenabschnitts
2.2 sowie der dabei angelenkten Verbindungsabschnitte 2.6 unabhängig vom Format der
Umverpackung 2 möglich ist.
[0038] Zur weiteren Faltung der Umverpackung 2 ist es nötig, die Verbindungsabschnitte 2.6
in sich entlang der Falzlinie 2.6.1 zu falten, so dass die beiden Verbindungsabschnittsbereiche
2.6.2, 2.6.3 des Verbindungsabschnitts 2.6 bei der weiteren Faltung der Umverpackung
2 zumindest teilweise gegeneinander zur Anlage gelangen. Um diese Faltung entlang
der Falzlinie 2.6.1 zu bewirken, wird mittels des oberhalb der Fördereinrichtung 3
angeordneten zweiten Vorrichtungsabschnitts, der im Folgenden als zweite Falteinrichtung
5 bezeichnet wird, eine Krafteinwirkung auf den Vorderseitenabschnitt 2.2 ausgeübt,
und zwar unter Anlage der Anlageelemente der ersten Falteinrichtung 4, 4', gegenüber
den Verbindungsabschnitten 2.6.
[0039] Die zweite Falteinrichtung 5 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Trageinrichtung
10, die aus zwei zueinander beabstandeten Trageinrichtungselementen 10.1, 10.2 gebildet
wird. Im unteren Bereich der Trageinrichtung 10 ist über geeignete Lagereinrichtungen
eine Welle 8 drehbar um eine Drehachse DA gegenüber der Trageinrichtung 10 gelagert,
wobei diese Welle 8 vorzugsweise parallel zu der Ebene verläuft, in der die Umverpackungen
2 durch die Fördereinrichtung 3 gefördert werden. Weiterhin vorzugsweise verläuft
die Welle 8 quer zur Transportrichtung TR der Fördereinrichtung 3, insbesondere rechtwinklig
zur Transportrichtung TR. Die Trageinrichtung 10 ist derart beabstandet zur Fördereinrichtung
3 angeordnet, dass die Welle 8 sich oberhalb der auf der Transporteinrichtung 3 stehend
geförderten Behälter B sich befindet. An der Welle 8 sind zumindest ein, im gezeigten
Ausführungsbeispiel zwei Faltmittel 6, 6', gehalten, die bei Drehung der Welle 8 in
Rotation versetzt werden.
[0040] An der Trageinrichtung 10 ist ferner ein Servomotor 7 vorgesehen, der über geeignete
Antriebsmittel mit der Welle 8 in Wirkverbindung steht. Die Antriebsmittel werden
im gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Antriebsriemen gebildet, können jedoch
davon abweichend auch durch andere Antriebsmittel beispielsweise einen Kettenantrieb,
Zahnräder etc. gebildet werden.
[0041] Die Faltmittel 6, 6' weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils zwei diametral
gegenüberliegende Faltmittelabschnitte 6.1, 6.1' auf, wobei die Faltmittelabschnitte
6.1, 6.1' vorzugsweise aus Flachmaterial gebildet sind. Flachmaterial im Sinne der
Erfindung bedeutet hierbei ein solches Material, dessen Materialstärke im Vergleich
zu den übrigen Abmessungen der Faltmittelabschnitte gering ist. Insbesondere sind
die Faltmittel 6, 6' propellerartig ausgebildet. Die Abmessungen der Faltmittel 6,
6' sind dabei derart gewählt, dass die von der Welle 8 abstehenden Faltmittelabschnitte
6.1, 6.1', bei Drehung der Welle 8 oberhalb der auf dem Bodenabschnitt 2.1 aufstehenden
Behälter B mit ihren Schmalseiten den aufgefalteten Vorderseitenabschnitt 2.2 treffen
und dabei eine entgegen der Wirkrichtung der ersten Falteinrichtungen 4, 4' gerichtete
Rückfaltung dieses Vorderseitenabschnitts 2.2 bewirken. Vorzugsweise wirken die Faltmittel
6, 6' schlagartig auf den Vorderseitenabschnitt 2.2 ein und bewirken damit eine Faltung
der Verbindungsabschnitte 2.6 entlang ihrer jeweiligen Falzlinie 2.6.1. Dies ist insbesondere
in den Fig. 1 und 2 an den zumindest teilweise gefalteten Umverpackungen in Transportrichtung
TR nach der zweiten Falteinrichtung 5 zu erkennen.
[0042] Fig. 3 zeigt in einem höheren Detaillierungsgrad die zweite Falteinrichtung 5. Auf
der Welle 8 sind zwei voneinander unabhängig angeordnete Faltmittel 6, 6' verdrehsicher
gehalten, wobei die jeweiligen Faltmittelabschnitte 6.1, 6.1' der einzelnen Faltmittel
6, 6' in gleiche Richtung zeigen, d.h. die Längsachsen der propellerartigen Faltmittel
6, 6', sind parallel zueinander ausgerichtet. Zur Verstellung des Abstandes d der
Faltmittel 6, 6' zueinander bzw. zur Verstellung des Abstandes der Faltmittel 6, 6'
zu den Trageinrichtungselementen 10.1, 10.2 sind die Faltmittel 6, 6' axial verschiebbar
an der Welle 8 angeordnet und mittels geeigneter Rast- oder Fixiermittel, beispielsweise
einem Klemmmechanismus oder Rastbolzen gegenüber der Welle 8 festlegbar. Durch diese
axiale Verschiebbarkeit ist insbesondere die Arbeitsbreite der zweiten Falteinrichtung
5 einstellbar, so dass diese an verschiedene Formate von Umverpackungen bzw. den Abstand
der Reihenförmig angeordneten Behälter B anpassbar ist.
[0043] Zur Einstellbarkeit der Höhe der Welle 8 gegenüber der Fördereinrichtung 3 bzw. der
Wirktiefe der Faltmittel 6, 6' gegenüber den auf der Fördereinrichtung 3 transportierten
Umverpackungen 2 sind die Aufnahmen bzw. Lagerstellen der Welle 8 verschiebbar an
den jeweiligen Trageinrichtungselementen 10.1, 10.2 angeordnet.
[0044] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder Aufnahmestelle der Welle 8 ein Spindelantrieb
9, 9' zugeordnet, mittels dem die Aufnahmestelle in ihrer Höhe gegenüber der Fördereinrichtung
3 einstellbar sind. Vorzugsweise werden die beiden Spindelantriebe 9, 9' synchron
zueinander angesteuert, so dass eine gleichzeitige Höhenverstellung beider Aufnahmestellen
der Welle 8 erfolgt. Dadurch wird eine Höhenverstellung der Welle 8 derart erreicht,
dass diese stets eine horizontale Ausrichtung aufweist. Durch die Höhenverstellung
der Welle 8 ist damit ebenfalls eine Anpassung der erfindungsgemäßen Faltvorrichtung
1 an unterschiedliche Formate von Umverpackungen 2 bzw. darin enthaltene Behälterformate
möglich.
[0045] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Faltvorrichtung 1 sowohl zum Falten
der an den Vorderseitenabschnitt 2.2 angelenkten Verbindungsabschnitte 2.6 als auch
der an den Rückseitenabschnitt 2.3 angelenkten Verbindungsabschnitte 2.7 ausgebildet.
Hierzu sind auch im rückwärtigen Bereich, d.h. in Transportrichtung TR gesehen an
den Bodenabschnitt 2.1 anschließenden Bereich eine erste Falteinrichtung 4a vorgesehen,
die zum Auffalten des Rückseitenabschnitts 2.3 bzw. der an den Rückseitenabschnitt
angelenkten Verbindungsabschnitte 2.7 ausgebildet. Um eine Faltung der Verbindungsabschnitte
2.7 entlang der Falzlinie 2.7.1 zu bewirken, ist es notwenig, dass der Rückseitenabschnitt
2.3 bei Einwirkung der ersten Falteinrichtung 4a auf die Verbindungsabschnitte 2.7
in eine der Transportrichtung TR entgegengesetzte Richtung gefaltet wird. Hierzu ist
insbesondere vorgesehen, dass die Faltmittel 6, 6' ihre Rotationsrichtung RR ändern
können, d.h. in Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn antreibbar sind. Hierzu
erfolgt eine Ansteuerung des Servomotors 7 derart, dass er in wechselnder, insbesondere
zeitlich intermittierend wechselnder Drehrichtung angetrieben wird und damit die Faltmittel
6, 6' zur Faltung des Vorderseitenabschnitts 2.2 in eine in Fig. 2 gezeigten Rotationsrichtung
RR (im Uhrzeigersinn) und zur Faltung des Rückseitenabschnitts 2.3 in eine entgegengesetzte
Rotationsrichtung (gegen dem Uhrzeigersinn) bewegt.
[0046] Um weiterhin die erfindungsgemäße Faltvorrichtung 1 für eine Vielzahl von unterschiedlichen
Umverpackungsformaten verwenden zu können, ist eine Steuerung vorgesehen, die mit
dem Servomotor 7 zusammenwirkt und eine für das jeweilige Format der Umverpackung
2 optimierte Ansteuerung des Servomotors 7 und dabei eine geeignete Drehung der Faltmittel
6, 6' für den jeweiligen Umverpackungstyp bewerkstelligt. Die Steuerung weist hierzu
vorzugsweise eine Speichereinheit auf, in der zumindest ein Parametersatz gespeichert
ist. Dieser Parametersatz weist dem Format der Umverpackung 2 zugeordnete Parameter
auf, so dass abhängig von dem auf der Faltvorrichtung 1 verarbeiteten Format gewünschte
Parameter zur Ansteuerung des Servomotors verwendet werden. Die ausgewählten Parameter
bewirken eine Ansteuerung des Servomotors mit einem gewünschten Drehbewegungsprofil,
das optimal an das diesen Parametern zugeordnete Umverpackungsformat angepasst ist,
so dass durch das Einwirken der Faltmittel 6, 6' auf den Vorderseitenabschnitt 2.2
bzw. den Rückseitenabschnitt 2.3 durch eine optimale Einschlaggeschwindigkeit bzw.
einen optimalen Einschlagpunkt die gewünschte Faltung entlang der Falzlinien 2.6.1,
2.7.1 der Verbindungsabschnitte 2.6, 2.7 erreicht wird.
[0047] Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht
sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass
dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
[0048]
- 1
- Faltvorrichtung
- 2
- Umverpackung
- 2.1
- Bodenabschnitt
- 2.2
- Vorderseitenabschnitt
- 2.3
- Rückseitenabschnitt
- 2.4
- Seitenflächenabschnitt
- 2.5
- Seitenflächenabschnitt
- 2.6
- Verbindungsabschnitt
- 2.6.1
- Falzlinie
- 2.6.2
- erster Verbindungsabschnittsbereich
- 2.6.3
- zweiter Verbindungsabschnittsbereich
- 2.7
- Verbindungsabschnitt
- 2.7.1
- Falzlinie
- 3
- Fördereinrichtung
- 4, 4'
- erste Falteinrichtung
- 4a
- erste Falteinrichtung
- 5
- zweite Falteinrichtung
- 6, 6'
- Faltmittel
- 6.1, 6.1'
- Faltmittelabschnitt
- 7
- Servoantrieb
- 8
- Welle
- 9, 9'
- Spindelantrieb
- 10
- Trageinrichtung
- 10.1, 10.2
- Trageinrichtungselement
- B
- Behälter
- d
- Abstand
- DA
- Drehachse
- RR
- Rotationsrichtung
- TR
- Transportrichtung
1. Vorrichtung zum zumindest teilweisen Falten von Umverpackungen (2), die mehrere über
Falzlinien verbundene Abschnitte aufweisen, umfassend:
- eine Fördereinrichtung (3) zum Transportieren der Umverpackung (2) in einer zumindest
mit dem Bodenabschnitt (2.1) auf der Fördereinrichtung (3) aufliegender Lage in einer
Transportrichtung (TR),
- erste Vorrichtungsmittel (4, 4'), die schwenkbar an der Fördereinrichtung angeordnet
und zum Falten eines an den Bodenabschnitt (2.1) anschließenden Vorderseitenabschnitt
(2.2) und daran angelenkter Verbindungsabschnitte (2.6) gegenüber dem Bodenabschnitt
(2.1) ausgebildet sind und
- zweite Vorrichtungsmittel (5), die oberhalb der Fördereinrichtung (3) vorgesehen
sind und dazu ausgebildet sind, durch Einwirken auf den Vorderseitenabschnitt (2.2)
in eine entgegen der Wirkrichtung der ersten Vorrichtungsmittel (4, 4') gerichtete
Richtung eine Faltung der Verbindungsabschnitte (2.6) um eine in den jeweiligen Verbindungsabschnitten
(2.6) verlaufende Falzlinie (2.6.1) zu bewirken,
- wobei die zweiten Vorrichtungsmittel (5) zumindest ein rotierend um eine Drehachse
(DA) angetriebenes Faltmittel (6, 6') aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des zumindest einen Faltmittels (6, 6') durch einen Servomotor (7) erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Servomotor (7) zusammenwirkende Steuerung vorgesehen ist, die zur Ansteuerung
des Servomotors (7) mit einem vom Format der Umverpackung (2) abhängigen Geschwindigkeitsprofil
und/oder mit einem vom Format der Umverpackung (2) abhängigen Winkelbeschleunigungsprofil
ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Servomotor (7) zusammenwirkende Steuerung vorgesehen ist, die zur Ansteuerung
des Servomotors (7) mit einem vom Format der Umverpackung (2) abhängigen Drehbewegungsprofil
ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung aufweist oder mit einer Speichereinrichtung
zusammenwirkt, die einen Parametersatz mit unterschiedlichen formatabhängigen Parametern
zur Ansteuerung des Servomotors (7) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zum Wechsel der Rotationsrichtung (RR) des zumindest einen
Faltmittels (6, 6') ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faltmittel (6, 6') an einer Welle (8) angeordnet ist und zwei radial zu gegenüberliegenden
Seiten abstehende Faltmittelabschnitte (6.1, 6.1') aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittelabschnitte (6.1, 6.1') aus Flachmaterial gebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Faltmittel (6, 6') vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittel (6, 6') axial verschiebbar auf der Welle (8) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Faltmittel (6, 6') gegenüber der Fördereinrichtung (3) verstellbar
ist.
12. Verfahren zum zumindest teilweisen Falten von Umverpackungen (2), die mehrere über
Falzlinien verbundene Abschnitte aufweisen, umfassend folgende Schritte:
- Fördern der Umverpackung (2) mittels einer Fördereinrichtung (3) in einer zumindest
mit dem Bodenabschnitt (2.1) auf der Fördereinrichtung (3) aufliegender Lage in einer
Transportrichtung (TR),
- Falten eines an den Bodenabschnitt (2.1) anschließenden Vorderseitenabschnitts (2.2)
und daran angelenkter Verbindungsabschnitte (2.6) gegenüber dem Bodenabschnitt (2.1)
mittels erster Vorrichtungsmittel (4, 4'), die schwenkbar an der Fördereinrichtung
(3) angeordnet sind,
- Faltung der Verbindungsabschnitte (2.6) um eine in den jeweiligen Verbindungsabschnitten
(2.6) verlaufende Falzlinie (2.6.1) durch Einwirken auf den Vorderseitenabschnitt
(2.2) in eine der Wirkrichtung der ersten Vorrichtungsmittel (4, 4') entgegengesetzte
Richtung mittels zweiter Vorrichtungsmittel (5), die oberhalb der Fördereinrichtung
(3) vorgesehen sind und Faltmittel (6, 6') aufweisen, die rotierend um eine Drehachse
(DA) angetrieben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittel (6, 6') durch einen Servomotor (7) angetrieben werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittel (6, 6') mit einem vom Format der Umverpackung (2) abhängigen Geschwindigkeitsprofil
und/oder mit einem vom Format der Umverpackung (2) abhängigen Winkelbeschleunigungsprofil
angetrieben werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittel (6, 6') mit einem vom Format der Umverpackung (2) abhängigen Drehbewegungsprofil
angetrieben werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittel (6, 6') in wechselnder Rotationsrichtung (RR) angetrieben werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltmittel (6, 6') zumindest teilweise in Zwischenräumen bewegt werden, die sich
zwischen reihenförmig im Bereich des Bodenabschnitts (2.1) der Umverpackung (2) angeordneten
Behältern (B) ausbilden.