Verpackung

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Verpackung mit zwei aus einem einteiligen Zuschnitt gebil¬ deten, nebeneinander angeordneten, oben offenen Einzelpackungen (sog. Trays), die im Bereich einander zugekehrter, aufrechter Wandungen (Mittelbord) miteinander verbunden sind.

Aus herstellungstechnischen, aber auch aus Gründen der Verkaufs - oder Verteil ungssystematik sind Doppel -Packungen erwünscht, die mindestens bei der Herstellung und für den Versand miteinander verbunden sind und deshalb aus einem einstückigen Zuschnitt bestehen. Die dabei aneinanderliegenden Wandungen - Mittelborde - der Einzel¬ packungen sind über eine gemeinsame, obere Faltkante miteinander verbunden. In diesem Bereich können die beiden Einzelpackungen voneinander getrennt werden.

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Bei der Erfindung geht es primär um die Herstellung der Doppel - Packung - einschließlich Befüllung - bei dem Herstellungsverfah¬ ren angemessener konstruktiver Ausgestaltung der Packung bzw. des Zuschnitts für die Herstellung derselben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, durch das bzw. durch die Doppel- Packungen- der eingangs definierten Art rationell und bei hohen Stückzahlen gefertigt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelborde der Verpackung durch Zusammenschieben der Einzelpackungen (Trays) unter V-förmigem Auffalten bis zur Anlage aneinander in ihre aufrechte Stellung gefal- tet werden. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindungwird dabei -so vorgegangen, daß der Packungsinhalt, insbesondere zwei Gruppen von Einzelgegenständen, zuvor auf den ausgebreiteten Zu¬ schnitt gefördert und die Auffaltung der Mittelborde sodann unter entsprechendem Zusammenschieben der Packungsinhalte erfolgt.

Die Herstellung der Verpackung im vorstehenden Sinne und unter zusätzlichem Auffalten der Seitenborde und Außenborde kann erfin¬ dungsgemäß taktweise, also in einzelnen Stationen, oder kontinuier¬ lich während des Transports der Zuschnitte mit dem Packungsinhalt vonstatten gehen.

Weitere Merkmale der Erfindung betreffen besondere Verfahrens - schritte sowie Aufbau und Arbeitsweise von Vorrichtungen zum taktweisen oder fortlaufenden Herstellen derartiger Verpackungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Verpackung, Verfahren zum Herstellen derselben und Vorrichtungen hierfür werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Verpackung der vorliegenden Art im schematischen

Grundriß,

Fig. 2 einen ausgebreiteten Zuschnitt mit Packungsinhalt für eine Verpackung gem. Fig. 1, ebenfalls im Grundriß,

Fig. 3 drei Stationen bei der Füllung und Fertigstellung einer

Verpackung gem. Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 einen Teil einer Vorrichtung zum taktweisen Herstellen und Füllen einer Verpackung gem. Fig. 1 im verein¬ fachten Grundriß,

Fig. 5 eine Einzelheit, nämlich eine Statioji der Vorrichtung gem. Fig. 4, ebenfalls im Grundriß,

Fig. 6 eine Einzelheit der Vorrichtung gem. Fig. 5 in Schema - tischer Seitenansicht,

Fig. 7 einen vereinfachten Querschnitt durch die Vorrichtung gem. Fig. 4, bei vergrößertem Maßstab,

Fig. 8 eine Einzelheit der Vorrichtung gem. Fig. 4 im Bereich der Station gem. Fig. 5 in Seitenansicht bzw. im Quer- schnitt, bei ebenfalls vergrößertem Maßstab,

Fig. 9 eine weitere Einzelheit der Vorrichtung im Bereich einer

Station zum Fertigstellen der Packung in Seitenansicht bzw. im Schnitt,

Fig. 10 die Einzelheit gem. Fig. 9 in einer um 90 versetzten.

Seitenansicht,

- REAiT

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Fig. 11 bis

Fig. 14 einzelne Phasen bei der Herstellung einer Verpackung im fortlaufenden Verfahren, im Querschnitt,

Fig. 15 eine Vorrichtung für die fortlaufende Fertigung i. S. von Fig. 11 bis Fig. 14 in schematischer Seitenansicht,

Fig. 16 einen vereinfachten Grundriß zu Fig. 15.

Die hier angesprochene Packung besteht aus zwei Einzelpackungen, nämlich sogenannten Trays 20 und 21. Die Trays sind trennbar miteinander verbunden und bilden jedenfalls bis zur Trennung eine Packungseinheit. Jeder Tray 20, 21 nimmt einen gesonderten Pak- kungsinhalt auf, im vorliegenden Fall eine Gruppe von Einzelpackun¬ gen 22. Diese haben im vorliegenden Fall eine quaderförmige Gestalt

23 und sind so angeordnet, daß sie eine Bodenwand/der Trays 20, 21 vollständig bedecken bei im vorliegenden Fall annähernd quadrati- scher Ausbildung derselben.

Der Packungsinhalt wird jeweils auf den Trays 20, 21 durch Seiten¬ wandungen ringsherum eingeschlossen, die sich allerdings nur über einen Teilbereich der Höhe der Einzelpackungen 22 erstrecken. Bei diesen Wandungen handelt es sich um jeweils einen Mittelbord 24, 25, um Seitenborde 26 und 27 sowie um ein dem Mittelbord 24 bzw. 25 gegenüberliegendes Außenbord 28. Die Mittelborde 24, 25 einerseits und die Außenborde 28 andererseits sind jeweils in den angrenzenden Bereichen mit den Seitenborden 26, 27 durch um 90 gefaltete Eck- läppen 29, 30, 31 und 32 mit den vorgenannten Seitenborden 26, 27 verbunden, insbesondere durch KLebung, thermische Schweißung oder dergl.

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Entsprechend diesem Aufbau der Doppel -Packung ist der einteilige Zuschnitt gem. Fig. 2 ausgebildet. Die Mittelborde 24 und 25 sind durch eine quer gerichtete Faltkante 33 gegeneinander abgegrenzt. Diese ist mit besonderen Einschnitten 34 versehen, durch die ein eventuelles Durchtrennen der Packung im Bereich der Faltkante 33 erleichtert ist.

An die Mittelborde 24, 25 schließen Zuschnittbereiche für die Bil¬ dung der Ecklappen 31, 32 an. Mit der Bodenwand 23 sind seitlich die Seitenborde 26 und 27 verbunden. Die außenliegenden Ecklappen 29 und 30 wiederum sind mit den Außenborden 28 verbunden. Zwischen den Ecklappen 29. . 32 einerseits und den Seitenborden 26, 27 sind Trennschnitte 35 bzw. 36 gelegt.

Die Herstellung der -insoweit beschriebenen Verpackung einschlie߬ lich Befüllung können in kontinuierlicher oder taktweiser Bewegung erfolgen.

Fig. 3 bis 10 zeigen Einzelheiten über die Herstellung der Packung in taktweisem Betrieb. Die Zuschnitte werden zu diesem Zweck ab¬ schnittsweise längs einer geradlinigen Bahn gefördert und durchlau¬ fen dabei drei Stationen. In einer ersten Station A werden die ausge¬ breiteten -Zuschnitte auf einen Förderer aufgegeben, im vorliegenden Fall auf einen hin- und herbewegbaren Transportrahmen 37. Die Zu- schnitte sind dabei so angeordnet, daß die Trays 20, 21 nebeneinander in bezug auf die Transportrichtung liegen.

In einer nachfolgenden Station B wird eine Mehrzahl von Arbeits- schritten ausgeführt. Zunächst wird der Packungsinhalt quer zur Transportrichtung, also in Längsrichtung der Zuschnitte, zugefördert. Die zuerst zugeführte Gruppe von Einzelpackungen wird dabei zunächst auf den zugekehrten ersten Tray 20 und in einem nachfolgenden Bewe ¬ gungstakt auf den Tray 21 gefördert. Bei diesem zweiten Transport-

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takt für die Gruppe der Einzelpackungen 22 wird zugleich die zweite Gruppe zugeführt, so daß gleichzeitig die beiden Gruppen auf den zugeordneten Trays 20, 21 abgestellt werden.

In der Station B wird des weiteren eine Vorfaltung des Zuschnitts ausgeführt. Diese bezieht sich einerseits auf das Auffalten der Mit¬ telborde 24 und 25 in eine flache V-förmige Zwischenfaltstellung gem. Fig. 7. Zugleich werden die Außenborde 28 ebenfalls in eine Schrägstellung bewegt. Zugleich werden .dabei die Trays 20, 21 und damit die Gruppen der Einzelpackungen 22 aneinander angenähert.

In einer Station C wird dann die Packung fertiggefaltet, indem die Mittelborde 24, 25 bis zur unmittelbaren Anlage aneinander aufge¬ faltet werden unter entsprechendem Zusammenschieben der Trays 20 und 21. Des weiteren werden die in Transportrichtung vorn und hinten sich erstreckenden Seitenborde 26 und 27 aufgerichtet bis zur Anlage am Packungsinhalt. Schließlich werden auch die Außenborde 28 bis in ihre aufrechte Endstellung geschwenkt und die Ecklappen

29. . 32 um 90° abgewinkelt.

Die Zuschnitte werden in der Station A quer zur Transportrichtung liegend auf den Transportrahmen 37 aufgelegt. Dieser ist mit jeweil zwei Paaren von im Abstand angeordneten Mitnehmern 38 ausgebil¬ det, die je einen Zuschnitt rückseitig erfassen. Der Transportrahme 37 wird hin- und hergehend angetrieben, derart, daß bei einer Hub¬ bewegung in Richtung der Pfeile 39 die Zuschnitte von einer Station in die nächstfolgende transportiert werden. Die Rückbewegung des Transportrahmens 37 in die Ausgangsstellung erfolgt in einer Ebene unterhalb der Förderebene der Zuschnitte.

Der Transportrahmen 37 ist zu diesem Zweck über Parallelogram lenker 40 auf einem Untergestell 41 gelagert. Dieses wiederum ist verschiebbar, nämlich gleitend, auf zwei paralleln, ortsfesten Füh-

rungsstangen 42 angeordnet. Das Unterge stell 41 wird hin-und her¬ gehend angetrieben, und zwar beispielsweise durch einen Kurbel¬ trieb, von dem das Ende einer Kurbelstange 43 in Fig. 6 gezeigt ist. Die Bewegungen des Untergestells 41 werden über die Parallelogrammlenker 40 auf den Transportrahmen 37 übertragen. Dessen Höhenstellung wird durch die Winkellage der Parallelogramm¬ lenker 40 bestimmt. In Fig. 6 ist die Vorschubstellung gezeigt. Bei der gegenläufigen Bewegung , nämlich bei der Umkehr aus der End¬ stellung (Fig. 6 links) in die Ausgangsstellung, wird zuvor der Transportrahmen 37 relativ zum Untergestell 41 verschwenkt, wo¬ durch der Transportrahmen 37 aus der Förderebene der Zuschnitte nach unten abtaucht. Zu diesem Zweck ist der Transportrahmen 37 durch eine gesonderte Antriebseinrichtung, z. B. durch einen Druckmittelzylinder (nicht gezeigt) bewegbar, dessen Kolbenstange 44 am Transportrahmen 37 angreift.

In der Station B werden die zunächst noch flachen Zuschnitte be¬ schickt. Hierfür ist eine seitlich neben dem Transportrahmen 37 liegende Zuführeinrichtung (Fig. 5) vorgesehen. Die Zuführeinr ch- tung besteht aus einem quer zur Förderrichtung der Zuschnitt hin- und herbewegbaren Doppels chieb er 45 mit zwei Mitnehmerstegen 46, 47, je zu.m Erfassen eines Packungsinhalts bzw. einer Gruppe von Einzel packun en 22. Die Beschickung erfolgt in der Weise, daß bei einem ersten Fördertakt eine Gruppe von Einzelpackungen 22 durch den vorn liegenden Mitnehmersteg 46 bis zur Auflage auf dem Tray 20 und danach, nämlich in einem zweiten Arbeitstakt diese erste Gruppe bis zum Tray 21 und eine nachfolgende Gruppe auf den Tray 20 gefördert wird. Die Beschickung des Zuschnitts mit zwei Gruppen von Einzelpackungen 22 erfolgt demnach in zwei Arbeitshüben des Doppelschiebers 45. Die Abstände der Mitnehmerstege 46, 47 von¬ einander sind dabei so gewählt, daß die exakten Endstellungen der Gruppen auf dem Tray 20, 21 gegeben sind.

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Der Doppelschieber 45 ist'auf einer querliegenden, im vorliegenden Fall quadratischen Stange 48 verschiebbar gelagert. Die Stange 48 ist ihrerseits drehbar in Endlagern 49 gehalten. Bei Rückkehr in die Ausgangsstellung wird der Doppelschieber 45 durch Drehen der Stange 48 geschwenkt, und zwar im vorliegenden Fall im Gegen-Uhr- zeiger-Sinn (Fig. 8), und kann dadurch ohne Kollision mit den Grup¬ pen der Einzelpackungen 22 in die Ausgangsstellung zurückkehren.

In der Station B wird weiterhin eine Vorfaltung des Zuschnitts durchgeführt. Zu diesem Zweck ist unterhalb der Transportebene für die Zuschnitte, nämlich unterhalb einer Lagerplatte 50 ein Vor- faltorgan 51 heb- und senkbar angeordnet. Dieses tritt mit drei im Abstand voneinander angeordneten Faltstegen 52, 53 von unten in die Transportbahn der Zuschnitte ein, und zwar derart, daß durch den Faltsteg 53 die miteinander verbundenen Mittelborde _. 24, 25 zu einem flachen, umgekehrten V angehoben werden. Durch diesen Faltvorgang ergibt sich selbsttätig ein gewisses Zusammenschieben der Trays 20, 21 mit den Gruppen der Einzelpackungen 22. Zugleich werden durch die außen liegenden Faltstege 52 die Außenborde 28 ebenfalls in eine leichte Schrägstellung aufgefaltet. Zur Sicherung des Packungsinhalts während dieses Faltvorgangs befindet sich auf der Oberseite der Einzel Packungen 22 jeweils ein Gegenhalter 54.

Mit einer Vorfaltung in dem beschriebenen Sinne werden die Doppel - Packungen samt Packungsinhalt der Station C zugeführt. Hier wird die Faltung vollendet und die Packung demnach fertiggestellt.

Seitlich neben der Förderbahn sind jeweils übereinstimmend ausge¬ bildete und entsprechend synchron bewegte Endfaltorgane 55 gelagert. Diese werden der vorgefalteten Packung im Bereich der Außenborde 28 durch Verschiebung auf Tragstangen 56 zugeführt. Die Endfaltor¬ gane 55 sind mit einer Faltplatte 57 versehen, die durch die beschrie¬ bene Bewegung an den jeweiligen Außenbord 28 herangefahren werden

und diesen in die aufrechte Stellung unter Anlage an den Packungs - inhalt verschwenken. Die Faltplatte 57 ist über Bolzen 58 gegen die Belastung von Druckfedern 59 verschiebbar an einem Platten¬ halter 60 gelagert. Beim Auftreffen auf die Außenborde 28 werden diese zunächst, wie beschrieben, in die aufrechte Stellung gefaltet. Bei weiterer Vorschubbewegung der Plattenhalter 60 werden diese unter Zusammendrücken der Druckfedern 59 weiterverschoben. Die Faltplatte 57 bleibt dabei in der gezeigten Endstellung, nämlich in Anlage an dem Außenbord 28. Durch die sich ergebende Relativ - bewegung werden weitere Faltorgane, nämlich Eckfalter 61 betätigt, nämlich verschwenkt. Durch diese Schwenkbewegung werden die zu¬ nächst quer abstehenden, aufrechten Ecklappen 29, 30 um 90 umge¬ faltet bis zur Anlage an den bereits zuvor aufgefalteten Seitenborden 26, 27. Die Eckfalter 61 sind zu diesem Zweck schwenkbar an der Rückseite der Faltplatte 57 gelagert. und winkelförmig ausgebildet. Eine an dem Eckfalter 61 angeordnete Druckrolle 62 wird bei der beschriebenen Relativbewegung durch den Plattenhalter 60 beauf¬ s chlagt, ^' derart, daß der Eckfalter 61 eine Schwenkbewegung gegen die Belastung einer Zugfeder 63 ausführt. Die Schwenkbewegung ent- spricht der Fältbewegung für die E cklappen 29, 30.

In einem synchron gesteuerten Faltvorgang werden vorab bzw. bei Überlappung der Bewegungen die Seitenborde 26, 27 in eine aufrech¬ te Stellung unter Anlage an dem Packungsinhalt umgefaltet. Dieser Faltvorgang ist mit der Faltung der in der Packungsmitte liegenden Ecklappen 31 , 32 überlagert.

Gemäß Fig. 9 und 10 wird zu diesem Zweck ein für beide Packungs- seiten gemeinsames Seitenfaltorgan 64 von unten her der Packung zugeführt. Auf einer Halteplatte 65 sind jeweils den beiden Trays 20, 21 zugeordnete stegförmige Aufrichter 66 angeordnet, und zwar mit einem gewissen Abstand vom Packungsinhalt. Durch diese für sich genommen unbeweglichen, also starren Aufrichter 66 werden die

Seitenborde 26, 27 in eine nahezu aufrechte Stellung gebracht (Fig. 9 rechte Seite). Die Fertigstellung der Faltbewegung wird dann durch einen Mittelfalter 67 besorgt, der hier als Winkel¬ stück schwenkbar auf der Halteplatte 65 gelagert ist. Ein abste- hender Schenkel 68 tritt mit einem Anschlag 69 gegen die Unter¬ seite der Packung bzw. einer Packungsbühne 70. Dadurch wird der Mittelfalter 67 im Uhrzeiger -Sinn gegen die Belastung einer Zugfeder 71 verschwenkt, und zwar unter Mitnahme sowohl der Seitenborde 26, 27 wie auch der bereits vorgefalteten Ecklappen 31, 32 bis zur Anlage am Packungsinhalt. Auch im Bereich dieser Station C werden die Einzelpackungen 22 durch einen Gegenhalter 72 fixiert.

Die fertiggestellte Packung kann nun abtransportiert und beispiels- weise mit einer äußeren Umhüllung versehen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 bis 16 vollzieht sich die Bildung der Packung einschließlich Füllung bei fortlaufendem Transport der Einzelteile.

Die Gruppen der Einzelpackungen 22 werden bei dem gezeigten Aus¬ führungsbeispiel auf einer Förderplatte 73 separiert und mit Ab¬ stand in Querrichtung voneinander durch einen Endlαsf Order er, nämlich .einen Kettenförderer 74 zugeführt. Die Zuschnitte für die Bildung der Doppel -Packungen werden von unten durch einen Zu¬ schnittförderer 75 bis auf die Ebene der Förderplatte 73 transpor¬ tiert. Der Bewegungsablauf ist derart synchron gesteuert, daß die Gruppen der Einzelpackungen 22 exakt auf den Bodenwänden 23 der Trays 20, 21 abgelegt werden.

Im weiteren Verlauf der Transportbewegung laufen durch einen . Endlosförderer 76 bewegte Doppelfalter 77 mit. Diese für sich, nämlich relativ zum Endlosförderer 76 bewegbaren Doppelfalter 77

führen - in Abstimmung mit weiteren Faltorganen - die Aufrichtung und Faltung der an Vorder- und Rückseite liegenden Seitenborde 26 un >d 27 durch.

Die weiteren Faltungen werden im vorliegenden Fall durch ortsfeste Faltorgane ausgeführt, und zwar derart, daß durch die Relativbe¬ wegung der Zuschnitte mit dem Packungsinhalt in bezug auf die orts ¬ festen Faltorgane die Faltbewegungen selbsttätig stattfinden.

Zu diesem Zweck sind zu beiden Seiten der Transportbahn Faltleisten 78, 79 gelagert. Diese haben auf der den Packungen zugekehrten Seiten schräge Faltflächen 80. Deren Ausbildung ist so gewählt, daß die seitlich über den Packungsinhalt hinwegragenden Außenborde 28 einschließlich der daran sitzenden Ecklappen 29, 30 durch sich ändern- de Neigung der Faltflächen 80 erfaßt und während des Transportes aufgerichtet werden. Die Relativstellung der Faltleisten 78, 79, nämlich deren Abstand voneinander, ist dabei so gestaltet, daß wäh¬ rend dieses Faltvorgangs zugleich die Packüngshälften, nämlich die Trays 20, 21 zusammengeschoben werden.

Die Auffaltung der Mittelborde 24, 25 erfolgt ebenfalls durch ein ortsfestes Faltorgan, nämlich einen mittigen Faltsteg 81. Dieser erstreckt sich im Bereich der Faltkante 33, und zwar- mit in Förder- jrichtung zunehmender Höhe. Durch das gleichzeitige Zusammen- schieben der Trays 20, 21 wird durch diesen Faltsteg 81 die Auffal¬ tung der Mittelborde 24, 25 bewirkt.

Der Vorgang des Zusammenschiebens der Packungshälften wird zu¬ sätzlich durch Querführungsorgane unterstützt, nämlich durch seit- liehe Druckleisten 82, die durch Querschnittsverbreiterung in För¬ derrichtung einen sich zunehmend vermindernden freien Abstand aufweisen. Die unmittelbar an diesen Druckleisten 82 anliegenden Einzelpackungen 22 werden dadurch mit den Packüngshälften aufein-

ander zubewegt. Dieser Falt- und Quervers chiebevorgang ist mit ^• - den bewegbaren Doppelfaltern 77 abgestimmt, so daß zugleich auch die Ecklappen 29. . 32 in ihre Endstellungen gefaltet werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 17 - 19 näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 17 einen ausgebreiteten Zuschnitt im Sinne der Erfindung in Seitenansicht und Grundriß als erste Phase des Ver- fahrens,

Fig. 18 eine Zwischenfaltstellung, ebenfalls in Seitenansicht und Grundriß,

Fig. 19 eine Darstellung entsprechend Fig. 18 nach Zurückfal¬ ten der Trays in die Ausgangsstellung.

Alternativ zu den oben beschriebenen Möglichkeiten für die Herstel¬ lung der Doppelpackung kann auch im Sinne der Fig. 17 - 19 vorge - gangen werden. Der zunächst ausgebreitete einstückige Zuschnitt (Fig. 17) wird im Bereich der Faltkante 33 zwischen den Mittelbor¬ den 24, 25 gefaltet, und zwar durch Verschwenken der Zuschnitthälf¬ ten im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn. Die Schwenkbewe¬ gung verläuft bis zur Anlage der Zuschnitthälften aneinander (Fig. 18). Dabei liegen auch die Mittelborde 24, 25 aneinander. Nachfolgend werden die Bodenwände 23 der Trays 20 und 21 mit den daranhängen- ^■ den Zuschnitteilen (Seitenborde und Außenbord) in entgegengesetzter Richtung bis in die Horizontalstellung (Fig. 19) zurückgefaltet. Nun¬ mehr können auch die weiteren Faltungen vonstatten gehen, nämlich das Auffalten der Seitenborde 26, 27 sowie der Außenborde 28 und der Ecklappen 29, 30, 31 und 32.

Das vorgenannte Faltverfahren kann besonders einfach in konti ¬ nuierlicher Arbeitsweise, also während des fortlaufenden Trans ¬ ports der Zuschnitte erfolgen. Durch entsprechende, im Prinzip bekannte, ortsfeste Faltweichen werden die Zuschnitthälften in dem beschriebenen Sinne nach unten gefaltet. In der Zwischenstel¬ lung gem. Fig. 18 werden die Mittelborde 24, 25 in der Anlage aneinander durch mitlaufende oder ortsfeste Halteorgane fixiert, während die Bodenwände 23 durch zweckmäßigerweise ortsfeste, in Förderrichtung divergierende Faltweichen während des Trans - ports wieder in die horizontale Stellung gefaltet werden.

-BU EA ;

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