[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchbrechen
von Stegen, die entlang einer Schnittlinie die benachbarten Kanten eines Faltschachtelzuschnitts
zusammenhalten, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 8.
[0002] Faltschachteln sind raumbildende Packmittel, die aus ebenen Zuschnitten geformt werden.
Da sie in ihrer überwiegenden Gebrauchsform, dem Quader, sehr gut zu stapeln, zu lagern
und zu transportieren sind, sind sie das verbreitetste Packmittel in der Industrie,
im Handel und für den individuellen Gebrauch. Dem entsprechend ist die Erscheinungsform
von Schachteln besonders vielfältig.
[0003] Für einige Faltschachtelzuschnitte ist es vorteilhaft und teilweise sogar notwendig,
während des Stanzvorganges kleine Verbindungsstege entlang der Schnittlinie benachbarter
Kanten übrig zu lassen. Diese Verbindungsstege, meist in Form von punktförmigen Verbindungen,
sollen die benachbarten Kanten zusammenhalten und insbesondere verhindern, dass die
Zuschnitte bei der Weiterverarbeitung aneinander hängen bleiben. Die Stege sind entlang
der Schnittlinie voneinander beabstandet angeordnet.
[0004] Beim Verarbeiten derartiger Faltschachtelzuschnitte in einer Faltschachtelklebemaschine
ist es notwendig, dass die Verbindungsstege vor der Durchführung der Falt- und Klebevorgänge
der Zuschnitte getrennt werden. Hierzu ist es aus der
EP 1 138 454 B1 bekannt, die Stege mit Scherwerkzeugen, die sich auf parallelen Wellen befinden,
abzuscheren.
[0005] Aus der
EP 1 961 526 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die eine sich rechtwinklig zur Beförderungsbahn erstreckende
Vierkantprofilwelle aufweist, die oberhalb der Schachtelzuschnitte drehbar im Gehäuse
gelagert ist. Die Vierkantprofilwelle weist Werkzeugaufnahmeelemente auf, in denen
Ausbrechwerkzeuge befestigt werden können. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung
eine kostengünstige, alternative Vorrichtung zum Durchbrechen von Stegen an benachbarten
Kanten von Faltschachtelzuschnitten zu schaffen, mit der ein zuverlässiges Durchbrechen
der Stege auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten gewährleistet ist, und die
leicht auf unterschiedliche Faltschachtelformate eingestellt werden kann. Des Weiteren
soll mit der Vorrichtung auch das Umlegen von beliebig angeordneten Feldern oder Lappen,
die nicht zwangsläufig mit Stegen verbunden sein müssen, auf einfache Weise ermöglicht
werden.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß den Verfahrensschritten von Anspruch
8.
[0007] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Faltschachtelzuschnitte, die mittels
Stegen entlang einer Schnittlinie die benachbarten Kanten zusammenhalten, auf einer
im Wesentlichen ebenen Bahn mittels Rollschienen und Rollwangen durch die Vorrichtung
transportiert. In der Vorrichtung ist rechtwinklig zur Zuschnitttransportebene eine
Welle angeordnet, die sich über die ganze Bahn erstreckt. Die Welle ist beidseits
der Schachtelförderungsbahn in Seitenwänden der Vorrichtung drehbar gelagert. An der
Welle sind Ausbrechwerkzeuge zum Durchbrechen der Stege befestigt. Die Ausbrechwerkzeuge
sind sowohl quer als auch in der Höhe verstellbar. Die Welle ist unterhalb der Zuschnitttransportebene
angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass eine bereits vorhandene Welle der
Vorrichtung, die normalerweise für die Überholfaltung von Aufrichteschachteln verwendet
wird, nun für andere Schachtelformen zum Aufnehmen von Ausbrechwerkzeugen zum Durchbrechen
vorhandener Stege, auch Nicks genannt, verwendet werden kann. Die vorgeschlagene Lösung
ist wesentlich kostengünstiger, da kein zusätzliches Modul erforderlich ist. Deshalb
ist auch eine Nachrüstung bei vorhandenen Maschinen problemlos möglich.
[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausbrechwerkzeuge fingerförmig ausgebildet.
[0009] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind oberhalb der Zuschnitttransportebene
starre, frei positionierbare, Niederhalteelemente für die Schachtelzuschnitte angeordnet.
Diese verhindern beim Durchbrechen der Nicks ein Ausweichen des Schachtelzuschnitts
nach oben und dienen so als Gegenhalter beim Durchbrechvorgang.
[0010] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Welle über einen Servomotor
angetrieben. Des Weiteren befindet sich in der Beförderungsbahn der Schachtelzuschnitte
ein Sensor zur Erkennung der Zuschnittvorderkante. Der Sensor und der Servomotor sind
mit einer programmierbaren Steuerung verbunden. Vorteilhafterweise ist die Antriebswelle
somit einfach mit einem Programm zur Ansteuerung der Antriebswelle zu verbinden. Hierdurch
kann der Bediener die Antriebswellenbewegung leicht beeinflussen und frei einstellen.
Der Bediener kann somit den Rotationszyklus einstellen und das Werkzeug auf die Schachtelteile
positionieren. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn auf einem Zuschnitt mehrere
Schachtelteile auszubrechen sind. Sollte aufgrund zu kurzer Ausbrechabstände der Stege
das Werkzeug nicht ausreichend schnell in die nächste Ausbrechposition gebracht werden
können, so kann durch Hinzunahme einer weiteren Überholwelle (zwei Stück sind üblicherweise
Bestandteil der Überholfaltungseinrichtung) dieses Problem ebenfallsauf einfache Art
und Weise kostengünstig gelöst werden.
[0011] In einem besonders vorteilhaften Verfahren werden die Stegdaten in Abhängigkeit von
der Zuschnittvorderkante über entsprechende Maßeingaben in einem Bedienmenue vor dem
Start vom Maschinenbediener eingegeben. Danach wird die Maschine gestartet und der
erste Schachtelzuschnitt mittels Rollschienen und Rollwagen transportiert. Ein Sensor
detektiert die Vorderkante des Schachtelzuschnitts und ein Programmablauf einer programmierbaren
Steuerung wird gestartet, der sicherstellt, dass die angetriebene Welle mit dem Ausbrechwerkzeug
zum richtigen Zeitpunkt mit dem zu durchbrechenden Steg am Zuschnitt zusammenkommt,
um den Steg zu durchbrechen. Dazu ist es erforderlich, dass das Programm so erstellt
ist, dass es möglich ist, die auszubrechende Position auf dem Zuschnitt über entsprechende
Eingaben in dem Bedienmenue einzugeben und abzuspeichern.
[0012] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen er Erfindung werden anhand der nachfolgenden
Figuren dargestellt.
[0013] Es zeigen im Einzelnen:
- Figur 1
- zeigt einen Teil einer Faltschachtelklebemaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Ausbrechen von Schachtelteilen
- Figur 2
- Schachtel mit auszubrechenden Teilen und Stegen
- Figuren 3a - 3h
- zeigen die Detailansicht eines erfindungsgemäßen Ausbrechvorganges für einen vorderen
auszubrechenden Schachtelteil
- Figuren 4a - 4h
- zeigen die Detailansicht eines alternativen erfindungsgemäßen Ausbrechvorganges für
einen vorderen auszubrechenden Schachtelteil
- Figuren 5a - 5h
- zeigen die Detailansicht eines erfindungsgemäßen Ausbrechvorgangs für einen hinteren
auszubrechenden Schachtelteil
[0014] In Figur 1 ist ein Teil einer Faltschachtelklebemaschine mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 2 zum Ausbrechen von Schachtelteilen 3, 4 in einem Zuschnitt 5 dargestellt.
Die in der Faltschachtelklebemaschine befindliche, steuerbar rotierende Überholwelle
7, die von einem Servomotor 8 angetrieben wird, wird mit einem speziellen, in der
Höhe und seitlich frei einstellbaren, Ausbrechwerkzeug 9 bestückt, welches geeignet
ist, die Verbindungsstege 6 von auszubrechenden Schachtelteilen 3, 4 nach oben auszubrechen.
Die Ausbrechwerkzeuge 9 sind in einem bereits für die Überholfaltung bekannten Grundhalter
10 frei in der Höhe einstellbar befestigt. Der Grundhalter 10 ist über der Überholwelle
7 in bekannter Weise seitlich frei einstellbar. Bei den Ausbrechwerkzeugen 9 handelt
es sich um Stifte, Flachmaterialien oder ähnlich geeignete Werkzeuge. Bei Rotation
der Überholwelle 7 ragen die Ausbrechwerkzeuge 9 über die Transportebene hinaus, um
die Verbindungsstege 6 in der Schnittlinie 19 der auszubrechenden Schachtelteile 3,
4 eines Zuschnitts 5 (Fig. 2) zu durchbrechen und den auszubrechenden Schachtelteil
entlang der Rilllinie 18 anzuheben. Der Zuschnitt 5 wird bei dem Ausbrechvorgang von
Niederhalteelementen 13 in der Transportebene gehalten. Der Zuschnitt 5 wird dabei
zwischen Rollschiene 11 und Rollenwange 12 in Transportrichtung 14 transportiert.
Dabei wird die Vorderkante des Zuschnitts 5 durch einen Sensor 15, beispielsweise
einer Lichtschranke, erkannt und ein Programmablauf gestartet, der sicherstellt, dass
die angetrieben Überholwelle 7 mit dem Ausbrechwerkzeug 9 zum richtigen Zeitpunkt
mit der auszubrechenden Stelle am Zuschnitt zusammenkommt, um den Ausbrechvorgang
durchzuführen. Hierbei werden die Zuschnitte 5, wie bereits erwähnt, von Niederhalteelementen
13 gehalten, um so einen entsprechenden Gegendruck zum Ausbrechwerkzeug zu bilden.
[0015] Sollten auf einem Zuschnitt 5 mehrere Schachtelteile 3, 4 auszubrechen sein, so kann
durch einen weiteren Rotationszyklus der Überholwelle 7 das Ausbrechwerkzeug 9 auf
die weiteren Schachtelteile 3, 4 programmgesteuert positioniert werden.
[0016] Der Ausbrechvorgang für auszubrechende vordere 3 und hintere 4 Schachtelteile ist
in den Detaildarstellungen der Figuren 3, 4 und 5 näher dargestellt. In diesen sind
der besseren Übersichtlichkeit wegen die Niederhalter 13 und Sensoren 15 nicht dargestellt.
[0017] Die Figuren 3a bis 3h zeigen das Trennen von durch Stege 6 verbundenen auszubrechenden
Schachtelteilen 3, die sich im vorderen Bereich der Zuschnitte 5 befinden. Das Ausbrechwerkzeug
9 steht oberhalb der Transportebene (Figuren 3a und 3b). Der Zuschnitt 5 wird über
Rollschiene 11 und Rollenwange 12 auf das Ausbrechwerkzeug 9 in Transportrichtung
14 zu transportiert. Sobald das auszubrechende vordere Schachtelteil 3 auf das Ausbrechwerkzeug
9 trifft (Figuren 3c und 3d) wird der Schachtelteil 3 durch das Ausbrechwerkzeug 9
nach oben bewegt gegen die in den Detailansichten nicht dargestellten Niederhalteelemente
13. Hierbei werden die Verbindungsstege 6 aufgebrochen. Der Zuschnitt 5 wird weiter
transportiert (Figuren 3e und 3f). Das Ausbrechwerkzeug steht immer noch oberhalb
der Transportebene und hält den ausgebrochenen Schachtelteil 3 nach oben, so dass
es von bekannten Faltelementen 16 erfasst werden kann. Nun taucht das Ausbrechwerkzeug
9 durch eine programmgesteuerte Rotationsbewegung der Überholwelle 7 (Figuren 3g und
3h) unter die Transportebene ab. Der Zuschnitt 5 kann die Ausbrechstelle ungehindert
passieren. Gleichzeitig wird der ausgebrochenen Schachtelteil 3 durch die Faltelemente
16 in Faltrichtung 17 umgefaltet.
[0018] Die Figuren 4a bis 4h zeigen ein alternatives Verfahren für das Trennen von durch
Stege 6 verbundene, auszubrechende, Schachtelteile 3, die sich im vorderen Bereich
der Zuschnitte 5 befinden. Das Ausbrechwerkzeug 9 steht unterhalt der Transportebene
(Figuren 4a und 4b). Der Zuschnitt 5 wird über Rollschiene 11 und Rollenwange 12 auf
das Ausbrechwerkzeug 9 in Transportrichtung 14 zu transportiert. Sobald der auszubrechende
Schachtelteil 3 (Figuren 4c und 4d) über das Ausbrechwerkzeug 9 fährt, wird das Ausbrechwerkzeug
9 durch eine programmgesteuerte Rotationsbewegung der Überholwelle 7 nach oben gedreht
und gelangt somit oberhalb der Transportebene. Hierbei werden die Verbindungsstege
aufgebrochen und das auszubrechende Schachtelteil 3 nach oben bewegt. Der Zuschnitt
5 wird weitertransportiert (Figuren 4e und 4f), Das Ausbrechwerkzeug 9 wird hierbei
synchron zur Zuschnittbewegung mit gedreht, bis das ausgebrochene Schachtelteil 3
von bekannten Faltelementen 16 erfasst wird. Dann taucht das Ausbrechwerkzeug 9 unter
die Transportebene ab. Der Zuschnitt 5 kann die Ausbrechstelle ungehindert passieren.
Gleichzeitig wird der ausgebrochene Schachtelteil 3 durch die Faltelemente 16 in Faltrichtung
17 umgefaltet.
[0019] Die Figuren 5a bis 5h zeigen ein Verfahren für das Trennen für durch Stege 6 verbundene,
auszubrechende Schachtelteile 4, die sich im hinteren Bereiche der Zuschnitte 5 befinden.
Das Ausbrechwerkzeug 9 steht unterhalb der Transportebene (Figuren 5a und 5b). Der
Zuschnitt 5 wird über das Ausbrechwerkzeug 9 hinweg transportiert. Sobald der auszubrechende
Schachtelteil 4 über das Ausbrechwerkzeug 9 fährt (Figuren 5c und 5d), wird das Ausbrechwerkzeug
9 durch eine programmgesteuerte Rotationsbewegung der Überholwelle 7 nach oben gedreht
und gelangt somit oberhalb der Transportebene. Hierbei werden die Verbindungsstege
6 aufgebrochen und das auszubrechende Schachtelteil 4 nach oben bewegt. Der Zuschnitt
5 wird weitertransportiert (Figuren 5a und 5f). Das Ausbrechwerkzeug 9 wird hierbei
synchron zur Zuschnittbewegung mit gedreht, bis das ausgebrochene Schachtelteil 4
von bekannten Faltelementen 16 erfasst wird. Dann taucht das Ausbrechwerkzeug 9 wieder
unter die Transportebene ab. Das ausgebrochene Schachtelteil 4 wird durch die bekannten
Faltelemente 16 in Faltrichtung 17 umgefaltet.
Bezugszeichenliste
[0020]
- 1
- Faltschachtelklebemaschine
- 2
- Vorrichtung
- 3
- auszubrechendes Schachtelteil vorne
- 4
- auszubrechendes Schachtelteil hinten
- 5
- Zuschnitt
- 6
- Verbindungsstege /Nicks)
- 7
- Überholwelle
- 8
- Servomotor
- 9
- Ausbrechwerkezeug
- 10
- Grundhalter
- 11
- Rollschiene
- 12
- Rollenwange
- 13
- Niederhalteelement
- 14
- Transportrichtung
- 15
- Sensor
- 16
- Faltelement
- 17
- Faltrichtung
- 18
- Rilllinie
- 19
- Schnittlinie
1. Vorrichtung (2) zum Durchbrechen von Stegen (6), die entlang einer Schnittlinie (19)
die benachbarten Kanten eines Zuschnitts (5) zusammenhalten, während ihres Transportes
durch Rollschiene (11) und Rollenwange (12) auf einer im Wesentlichen ebenen Bahn,
mit einer rechtwinklig sich zur Zuschnitttransportebene über die ganze Bahn erstreckenden
Welle (7), die beiderseits der Schachtelbeförderungsbahn in Seitenwänden der Vorrichtung
drehbar gelagert ist, wobei an der Welle Ausbrechwerkzeuge (9) befestigt werden können,
die sowohl quer als auch in der Höhe verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (7) unterhalb der Zuschnitttransportebene angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausbrechwerkzeuge (9) fingerförmig sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass oberhalb der Zuschnitttransportebene frei positionierbare, starre Niederhalteelemente
(13) für die Schachtelzuschnitte (5) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (7) über einen Servomotor (8) angerieben wird.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Beförderungsbahn der Schachtelzuschnitte (5) ein Sensor (15) zur Erkennung
der Zuschnittvorderkante angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (15) und der Servomotor (8) mit einer programmierbaren Steuerung verbunden
sind.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Welle (7) die gleiche Welle ist, an der auch die Werkzeuge für Überholfaltungen
angebracht werden können.
8. Verfahren zum Durchbrechen von Stegen (6), die entlang einer Schnittlinie (19) die
benachbarten Kanten eines Faltschachtelzuschnitts (5) zusammenhalten,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Transport der Schachtelzuschnitte mittels Rollschienen (11) und Rollenwangen (17)
b) Abtasten der Vorderkante des Zuschnitts mittels eines Sensors (15)
c) Weiterleiten des Abtastsignals an eine programmierbare Steuerung
d) Starten der Antriebswelle zum Durchbrechen der Stege (6) in Abhängigkeit des Abtastsignals
des Sensors (15) und der gespeicherten Stegdaten in der programmierbaren Steuerung