Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen der Verschlussklappen eines Kartons

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­richtung zum Öffnen der Verschlußklappen eines Kartons bzw. zum Spreizen oder verpackungsgerechten Aufklappen der Verschlußklappen von bodenseitig bereits ge­schlossenen Faltschachteln.
Der Kern der Erfindung liegt darin, daß die Faltschachteln (7) mit nach oben weisendem Boden (12) und nach untem hängenden Verschlußklappen (8,9) aus einer schwebenden Position abge­senkt und auf sich voneinanderweg sowie in Öffnungs­richtung bewegende Mitnehmer aufgesetzt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren une eine Vorrichtung zum Öffnen der Verschlußklappen eines Kartons bzw. zum Spreizen oder verpackungsgerechten Aufklappen der Ver­schlußklappen von bodenseitig bereits geschlossenen Falt­schachteln.

[0002] Wenn z.B. in einer Briefumschlag-Verpackungsmaschine die Kartons oder Faltschachteln von oben über einen Briefum­schlagstapel geschoben werden, ist es erforderlich, daß die während dieses Verpackungsvorganges unten befindlichen, noch offenen Verschlußklappen eine den Verpackungsvorgang nicht behindernde Stellung einnehmen. So dürfen Sie insbe­sondere nicht dem Verpackungsgut im Wege stehen und sollen daher möglichst mit ihrem freien Rand von der Schachtel weg, d.h. nach aussen gerichtet sein. Um dies zu erreichen, werden bei bekannten Vorrichtungen der genannten Art z.B. Saugelemente oder Schwenkarme eingesetzt, mit deren Hilfe die Verschlußklappen in die gewünschte Öffnungs­position gebracht werden. Problematisch ist bei diesen bekannten Vorrichtungen, daß sie formatabhängig sind, d.h. sie müssen auf die jeweiligen Schachtelgrößen eingerichtet und bei einem Formatwechsel umgestellt werden, wozu ein längerer Maschinenstop erforderlich ist. Ferner ist die Ansteuerung und Lagerung der Sauger und Schwenkarme aufwendig und kompliziert und somit störanfällig.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufklappen bzw. Spreizen der Verschlußklappen von bodenseitig bereits geschlossenen Faltschachteln zu schaffen, das einfach und unkompliziert ist und möglichst formatunabhängig arbeitet.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die bodenseitig geschlossenen Faltschachteln mit nach oben weisendem Boden und nach unten hängenden Ver­schlußklappen aus einer schwebenden Position abgesenkt und auf sich voneinander wegbewegende Mitnehmer aufge­setzt wird.

[0005] Die Ränder der in beliebiger Position hängenden Ver­schlußklappen berühren beim Absenken die sich in Öffnungsrichtung bewegenden Mitnehmer und werden da­durch in die gewünschte Öffnungsstellung geklappt. Die Mitnehmer können endlos umlaufende Bänder, linear bewegliche Schiebestücke oder Walzen sein. Wesentlich ist nur, daß z.B. bei Verwendung von endlos umlaufenden Bändern mindestens zwei mit ihrem als Mitnehmer dienenden Obertrum in voneinander weggerichteter Richtung um­laufen, wobei diese Richtung mit der gewünschten Öffnungsrichtung für die Verschlußklappen überein­stimmt. Zum Öffnen von vier Verschlußklappen sind vorzugsweise vier als Mitnehmer dienende Bänder, Walzen oder linear bewegbare Schiebestücke vorgesehen. Der Öffnungs- und Aufklappvorgang erfolgt sicher und zu­verlässig, wobei keine komplizierten Steuervorrichtungen notwendig sind. Die Vorrichtung zur Durchführung des Öffnungs- und Aufklappvorganges ist unkompliziert und enthält keinerlei störanfällige Komponenten.

[0006] Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Unteransprüchen im Zusammen­hang mit der Zeichnung hervor.

[0007] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1: in prinzipmäßiger Darstellung und nur beispielsweise eine Briefum­schlag-Verpackungsmaschine mit einer integrierten Vorrichtung zum Öffnen der Verschlußklappen eines Kartons bzw. einer bodenseitig bereits ge­schlossenen Faltschachtel;

Fig. 2: in prinzipmäßiger Darstellung eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum Öffnen der Verschlußklappen eines Kartons bzw. einer Faltschachtel;

Fig. 3: in perspektischer sowie schema­tischer Ansicht ein erstes Ausführungs­beispiel mit einer Faltschachtel vor dem Öffnen der Verschlußklappen;

Fig. 4: eine Ansicht des Ausführungsbei­spieles gemäß Fig. 3 nach dem Öffnen der Verschlußklappen;

Fig. 5: eine Ansicht wie in Fig. 3 von einer abgewandelten Ausführungsform vor dem Öffnen der Verschlußklappen;

Fig. 6: eine Ansicht wie in Fig. 5 nach dem Öffnen der Verschlußklappen;

Fig. 7: in größerem Maßstab sowie Seitenan­sicht und rein schematisch Einzel­heiten der in den Figuren 3 - 6 dar­gestellten Ausführungsbeispiele;

Fig. 8: eine Prinzipskizze wie in Fig. 7 von einer abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 9: eine Prinzipskizze eines weiteren Aus­führungsbeispieles vor dem Öffnen der Verschlußklappen und

Fig. 10: eine Prinzipskizze wie in Fig. 9 nach dem Öffnen der Verschlußklappen.

[0008] Bei dem nur als Beispiel konkret genannten Anwendungs­fall gemäß Fig. 1 handelt es sich um eine Briefumschlag-­Verpackungsmaschine 1, die eine Stapelstation 2 mit einer Fächerscheibe 3 für einzeln ankommende Briefum­schläge enthält. In der Stapelstation 2 werden Brief­umschlagstapel 4 gebildet und sodann auf einem Arbeits­tisch 5 in hier nicht näher interessierender Weise in eine Verpackungsstation 6 verschoben, in der Kartons bzw. bodenseitig geschlossene Faltschachteln 7 mit nach unten hängenden, ausreichend geöffneten, d.h. mit ihren freien Rändern etwas voneinander weggerichteten Ver­schlußklappen 8, 9 bzw. 10, 11 über den dorthin ver­schobenen Briefumschlagstapel 4 entsprechend der Dar­stellung der Faltschachtel 7a in Fig. 1 geschoben werden. Daraufhin werden die vollen Faltschachteln 7 in hier nicht näher interessierender Weise gewendet und schließ­lich verschlossen, wie dies ohne nähere Einzelheiten entsprechend den gestrichelten Linien links von der Verpackungsstation 6 in Fig. 1 prinzipiell angedeutet ist.

[0009] Um zu erreichen, daß die Faltschachteln 7 in der Ver­packungsstation 6 bei geschlossenem Boden 12 ausreichend geöffnete bzw. voneinander weggerichtete Verschluß­klappen 8, 9 bzw. 10, 11 aufweisen, werden sie in einer der Verpackungsstation 6 vorgeschalteten, prinzipmäßig in Fig. 2 ergänzten Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 in die gewünschte bzw. erforderliche Lage gebracht. In dieser Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 werden die Verschlußklappen 7 mit nach oben weisendem Boden 12 und mit nach unten hängenden Verschlußklappen 8 - 11 aus einer schwebenden Position abgesenkt und auf in den Figuren 3 - 10 im einzelnen dargestellte Mitnehmer 14, 15 bzw. 14 - 16 oder 18, 19 bzw. 20 aufgesetzt. Diese Mitnehmer 14 - 20 ergreifen jeweils die freien Ränder, z.B. die Ränder 21, 22 der Verschlußklappen 8, 9 der Faltschachtel 7 und klappen sie aus der indifferenten Position gemäß Fig. 3 in die Öffnungsposition gemäß Fig. 4. Dabei bewegen sich die Mitnehmer 14, 15 voneinander weg und öffnen bzw. spreizen oder klappen die Verschluß­klappen 8, 9 in Öffnungsrichtung auf, wobei die Falt­schachtel 7 kontinuierlich weiter abgesenkt wird, bis sie nicht nur mit ihren Verschlußklappen 8, 9 gemäß Fig. 3, sondern zusätzlich auch mit ihren die Verschluß­klappen 8, 9 tragenden Seitenwänden 23, 24 auf den Mit­nehmern 14, 15 aufliegt. Bei Erreichen dieses Zustandes gemäß Fig. 4 stehen die Verschlußklappen 8, 9 rechtwinklig zu den Seitenwänden 23, 24 in einer ausreichenden Öffnungs­position, um sodann nach dem Abheben aus der Verschluß­klappen-Öffnungsstation 13 weiter in die Verpackungs­station 6 transportiert zu werden, wo sie dann problemlos über einen dort befindlichen Briefumschlagstapel 4 ge­schoben werden können.

[0010] Der Transport einer bodenseitig geschlossenen Falt­schachtel 7 zur Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 und von dort zur Verpackungsstation 6 (Fig. 2) erfolgt z.B. mit Hilfe eines roboterartigen Transportgerätes 25 (Fig. 1), das mit Hilfe von einem oder mehreren Saugern 26 die Faltschachteln 7 bodenseitig trägt und z.B. längs einer Schiene 27 zwischen den verschiedenen Stationen sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung längs einer oder mehreren Säulen 28 (Fig. 1) verfahrbar ist.

[0011] Die Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 gemäß den Figuren 3 und 4 umfaßt eine Arbeitsplatte 29 bzw. einen Tisch 29 mit zwei durch einen Mittelsteg 30 getrennten, parallel zueinander verlaufenden Aus­nehmungen 31, 32. Auf dem Mittelsteg 30 sind die im Betrieb sich voneinander wegbewegenden Mitnehmer 14, 15 angeordnet. Bei dem in den Figuren 3 und 4 konkret dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei diesen Mitnehmern 14, 15 um endlos umlaufende Bänder, wie dies im einzelnen auch in Fig. 7 dargestellt ist. Hierzu sind Umlenkwalzen 33 und Antriebswalzen 34 für jeden bandförmigen Mitnehmer 14, 15 in den Tisch 29 gelagert und liegen mit ihren sich entsprechend den Pfeilen in den Figuren 3 und 7 bewegenden Obertrum 35, 36 geringfügig über der Ebene der Oberfläche 37 des Tisches 29.

[0012] Die Umlenkwalzen 33 und Antriebswalzen 34 sind in den Tisch 29 versenkt angeordnet, wobei die Lage der einander benachbarten Walzen 33 derart gewählt ist, daß sie innerhalb der Breite B einer Faltschachtel 7 bzw. des Abstandes von deren Seitenwänden 23, 24 und somit von deren Verschlußklappen 8, 9 liegen. Die beiden band­förmigen Mitnehmer 14, 15 gemäß den Figuren 3, 4 und 7 liegen ferner fluchtend in einer Ebene.

[0013] Die Länge der beiden bandförmigen Mitnehmer 14, 15 ist vorzugsweise unterschiedlich. Der eine bandförmige Mitnehmer 14 kann verhältnismäßig kurz sein, während der andere bandförmige Mitnehmer 15 eine beliebige Länge besitzen kann. Dadurch ist es möglich, Falt­schachteln 7 unterschiedlichster Größe auf ein- und der­ selben Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 zu be­arbeiten, wenn jeweils die eine Verschlußklappe 8 von dem relativ kurzen, bandförmigen Mitnehmer 14 in Öffnungsrichtung verschwenkt wird, während die andere Veschlußklappe 9 an einer beliebigen Stelle bezogen auf die Länge des bandförmigen Mitnehmers 15 aufsetzt und dann ebenfalls dort aufgeklappt wird.

[0014] Die beiden Ausnehmungen 31 und 32 dienen bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Öffnungshilfe für Verschlußklappen, und zwar konkret für die langen Seitenklappen 10, 11. Um sie aufzuspreizen, weist der Mittelsteg 30 nach unten bzw. in Absetzrichtung entsprechend dem Pfeil in Fig. 3 divergierende Seitenflächen 38, 39 auf. so daß ein für viele Anwendungsfälle ausreichendes Öffnen der seitlichen Verschlußklappen 10, 11 erfolgt, wenn sie mit ihren freien Rändern 40, 41 beim Absenken der Faltschachteln 7 an den Seitenflächen 38, 39 des Mittelsteges 30 entlang gleiten. Das Ergebnis eines derartigen Öffnungs- bzw. Spreizvorganges zeigt Fig. 4.

[0015] Die als Mitnehmer 14, 15 dienenden, endlos umlaufenden Bänder sind z.B. Gummibänder oder gummiähnliche Bänder mit einem ausreichenden Reibkoeffizienten und liegen mit ihrem Obertrum 35, 36 vorzugsweise auf dem Mittel­steg 30 auf, der lediglich im Bereich der Faltschachtel 7 bzw. der beiden Umlenkrollen 33 mit einer Ausnehmung 42 versehen ist.

[0016] Die beiden Figuren 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform, wobei grundsätzlich gleiche Bezugs­zahlen für gleiche bzw. gleichartige Teile verwendet sind.

[0017] Die Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 gemäß den Fig. 5 und 6 weist wiederum einen Tisch bzw. eine Ablage­platte 29 sowie insgesamt vier gesonderte, längs sich kreuzenden Achsen 43, 44 angeordnete und sich voneinander jeweils wegbewegende Mitnehmer 14, 15 und 16, 17 auf. Als Mitnehmer dienen auch hier wiederum endlos umlaufende Bänder bzw. jeweils deren Obertrum 35, 36 und 45, 46, die sich entsprechend den Pfeilen in Fig. 5 von der Faltschachtel 7 wegbewegen. Die als Mitnehmer dienenden Bänder 14 - 17 sind wiederum um Umlenkwalzen 33 und Antriebswalzen 34 gemäß Fig. 7 geführt, die derart in dem Tisch bzw. der Ablageplatte 29 derart versenkt angeordnet sind, daß sich das jeweilige Obertrum 35, 36 bzw. 45, 46 unmittelbar auf oder über der Oberfläche der Ablageplatte bzw. des Tisches 29 befindet.

[0018] Im Bereich der Faltschachtel 7 weist der Tisch bzw. die Ablageplatte 29 eine Ausnehmung 47 auf, durch die die bandförmigen Mitnehmer 14- 17 von unten nach oben um ihre Umlenkwalzen 33 (entsprechend Fig. 7) hindurch­treten und sich dann entsprechend den sich kreuzenden Achsen 43, 44 rechtwinklig voneinander wegbewegen, wie dies anhand der Pfeile in Fig. 5 dargestellt ist. Die beiden bandförmigen Mitnehmer 16, 17 können ebenso wie der bandförmige Mitnehmer 14 relativ kurz sein im Ver­gleich zu dem vierten, bandförmigen Mitnehmer 15, so daß in der Verschlußklappen-Öffnungsstation 13 gemäß den Figuren 5 und 6 wiederum die Verschlußklappen 8, 9 sowie 10 und 11 verschieden großer Faltschachteln 7 aufgeklappt bzw. in eine sichere Öffnungsposition ge­mäß Fig. 6 gebracht werden können.

[0019] Die Mitnehmer müssen nicht notwendigerweise endlos um­laufende Bänder sein, sondern können auch gemäß dem in Fig. 8 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel Schiebestücke 18, 19 sein. Diese Schiebestücke 18, 19 sind in geeigneter Weise in dem Tisch bzw. der Ablage­platte 29 gelagert und geführt, so daß sie entsprechend den Pfeilen in Fig. 8 voneinander weggerichtete Bewegungen durchführen können. Als Antrieb 48 kann eine Kolben-­Zylindereinrichtung vorgesehen sein, deren Kolbenstangen 49, 50 an Mitnehmern 51 der Schiebestücke 18, 19 an­greifen und diese entsprechend den Pfeilen derart gerad­linig voneinander wegbewegen, daß die auf ihnen stehenden Verschlußklappen 8, 9 der Faltschachtel 7 voneinander weg in Öffnungsrichtung aufklappen.

[0020] Schiebestücke 18 und 19 können ebenso wie bandförmige Mitnehmer 14 - 17 gemäß den Figuren 5 - 6 in sich kreuzender Weise in einer Arbeits- oder Tischplatte 29 integriert sein und dadurch ein Öffnen aller vier Ver­schlußklappen 8 - 11 bewirken.

[0021] Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist schließlich in den Figuren 9 und 10 ebenfalls rein schematisch dargestellt. Als Mitnehmer 20 ist für jede Verschlußklappe 8, 9 bzw. 10, 11 je eine angetriebene Walze 20 vorgesehen. Die Achsen 52, 53 dieser Walzen befinden sich unterhalb der Tisch- bzw. Ablageplatte 29 und stehen paarweise parallel bzw. senkrecht zueinander. Die Antriebs- und Bewegungsrichtung der als Mitnehmer 20 dienenden Walzen ist jeweils voneinander weggerichtet, wie die Pfeile in den Figuren 8 und 9 zeigen. Die Verschluß­klappen 8 - 11 einer Faltschachtel 7 spreizen sich daher in Öffnungsrichtung, wenn die Faltschachtel 7 in Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 9 aus einer schwebenden Position abgesenkt und mit ihren Verschluß­klappen 8 - 11 jeweils auf eine in Öffnungsrichtung drehende Walze 20 aufgesetzt werden.

[0022] Wesentlich ist somit und gilt für sämtliche Ausführungs­formen, daß die Verschlußklappen 8 - 11 bei einer Ab­senkbewegung der Faltschachtel 7 nur mit ihrem freien Rand 21, 22 auf einen ebenen oder gewölbten Mitnehmer lose aufgesetzt werden und daß sich dieser Mitnehmer in der gewünschten Öffnungsrichtung bewegt. Lediglich durch Haftung und Reibkontakt verschwenkt der Mitnehmer die jeweilige Verschlußklappe in der gewünschten, seiner Bewegungsrichtung entsprechenden Öffnungsrichtung, wobei gleichzeitig die Faltschachtel weiterhin abgesenkt wird, bis die Verschlußklappen ihre endgültige Öffnungs­position erreicht haben, wobei sie senkrecht zu den Seitenwänden 23, 24 der Faltschachtel 7 stehen können, wie dies in den Figuren 3 - 6 dargestellt ist.

Ansprüche

1) Verfahren zum Öffnen bzw. Spreizen der Verschluß­klappen eines Kartons bzw. von bodenseitig bereits geschlossenen Faltschachteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltschachteln (7) mit nach oben weisendem Boden (12) und nach unten hängenden Verschlußklappen (8 - 11) aus einer schwebenden Position abgesenkt und aus sich voneinanderweg sowie in Öffnungsrichtung be­wegende Mitnehmer (14 - 20) aufgesetzt werden.

2) Vorrichtung zum Öffnen bzw. Spreizen der Verschluß­klappen eines Kartons bzw. von bodenseitig bereits geschlossenen Faltschachteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (14 - 17) ein endlos umlaufendes Band ist.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (18, 19) ein Schiebestück ist.

4) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (20) eine Walze ist.

5) Vorrichtung nach Anspruch 2 - 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß mindestens zwei sich voneinander wegbe­wegende Mitnehmer (14, 15, 18, 19) vorgesehen sind.

6) Vorrichtung nach Anspruch 2 - 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß vier sich voneinander wegbewegende Mitnehmer (14 - 20) vorgesehen sind.

7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (14 - 17) kreuzförmig zueinander angeordnet sind.

8) Vorrichtung nach Anspruch 2 - 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Mitnehmer (14 - 20) in eine Ab­lageplatte bzw. einen Tisch (29) integriert sind.

9) Vorrichtung nach Anspruch 2 - 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß zum Absenken der Faltschachtel (7) ein roboterartiges Transportgerät (25) vorgesehen ist.

Zeichnung