EP4663399A2 - Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines integrierten produktschutzes mit polsterelementen in einem verpackungskarton - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines integrierten produktschutzes mit polsterelementen in einem verpackungskarton

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Publication number
EP4663399A2
EP4663399A2 EP25181644.3A EP25181644A EP4663399A2 EP 4663399 A2 EP4663399 A2 EP 4663399A2 EP 25181644 A EP25181644 A EP 25181644A EP 4663399 A2 EP4663399 A2 EP 4663399A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flap
wall
cushion
upholstery
cushioning
Prior art date
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Pending
Application number
EP25181644.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nikolai Fischer
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Waechter Packautomatik GmbH and Co KG
Original Assignee
Waechter Packautomatik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waechter Packautomatik GmbH and Co KG filed Critical Waechter Packautomatik GmbH and Co KG
Publication of EP4663399A2 publication Critical patent/EP4663399A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/26—Folding sheets, blanks or webs
    • B31B50/52—Folding sheets, blanks or webs by reciprocating or oscillating members, e.g. fingers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B50/624—Applying glue on blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B2100/002—Rigid or semi-rigid containers made by folding single-piece sheets, blanks or webs characterised by the shape of the blank from which they are formed
    • B31B2100/0024—Rigid or semi-rigid containers made by folding single-piece sheets, blanks or webs characterised by the shape of the blank from which they are formed having all side walls attached to the bottom
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    • B31B2110/30—Shape of rigid or semi-rigid containers having a polygonal cross section
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/44—Integral, inserted or attached portions forming internal or external fittings
    • B65D5/50—Internal supporting or protecting elements for contents
    • B65D5/5028—Elements formed separately from the container body
    • B65D5/5035—Paper elements

Definitions

  • the invention relates to a device and method for producing integrated product protection with cushioning elements in a packaging carton.
  • Cushioning materials for packaging cartons consisting of several layers of corrugated cardboard. These cushioning materials are glued onto a die-cut blank, which is then folded to create the desired packaging carton.
  • a disadvantage of this known packaging carton is that it consists of several components. It would be desirable to produce a packaging carton with integrated cushioning from a single blank.
  • a packaging carton which has a bottom wall and adjoining side walls on opposite sides thereof, wherein the side walls each form a structure created by repeatedly folding over a partial side flap of a blank.
  • the cross-section of the cushioning element is square.
  • a disadvantage of the familiar cardboard packaging is that, due to the long, flat surface of the cushioning element, the item to be packaged must be inserted with a precise fit.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device and a method for producing integrated product protection with cushioning elements in such a way that improved product protection in a packaging carton is ensured in a simple manner, in particular the corner edge protection is to be improved.
  • the device according to the invention has the features of claim 1.
  • a number of cushioning elements are formed simply by interlocking two cushion forming tools, each of which has rod-shaped strips.
  • the forming process involves the linear movement of the cushion-forming means of a first cushion forming tool and a second cushion forming tool towards each other, with a cushioning flap of the blank being arranged between the cushion-forming means.
  • first cushion forming tool and the second cushion forming tool thus form a pressure and counter-pressure unit that together create the cushioning elements.
  • the cushioning elements are arranged such that a folded fastening tab of the cushioning element can be attached not only to a wall flap but also to opposing side flaps of the wall flap.
  • a fold line of the fastening tab runs along a corner edge of the packaging carton.
  • the fastening tab associated with the corner area of the packaging carton lies directly against the side flap, which in turn is attached to a side wall of the packaging carton. This results in a three-layer structure on one side of the corner area.
  • the cushioning element projects upwards from the wall flap or the wall running perpendicular to the side wall (end wall).
  • the rod-shaped strips of the first cushion forming tool have a length such that a free end face of the rod-shaped strip serves as a stop surface for actuating a first folding tool.
  • a linear slide is required to fold the cushion flap or the strip flap, which is moved parallel to the stop surface of the free end face of the rod-shaped strip.
  • an adhesive tool enables the application of adhesive dots to side walls and cushioning flaps, so that after folding the packaging carton, a multi-layered bond of cardboard layers is formed in a corner area of the packaging carton.
  • this provides improved corner edge protection.
  • the rod-shaped strips of the second cushion forming tool have a sloping side flank on their longitudinal side, so that when the second cushion forming tool is moved relative to the first one
  • the upholstery forming tool while carrying the upholstery flap, forms at least one upholstery element that is raised above the wall flap by an inclined surface. Because the rod-shaped ribs of the second upholstery forming tool are positioned at the same height as, and thus next to, the rod-shaped ribs of the first upholstery forming tool at the end of their linear movement, the fastening tabs of the upholstery element can be laid flat on the wall flap or the side tabs of the wall flap and bonded to it.
  • the clear distance between the adjacent rod-shaped strips of the second cushion forming tool corresponds to the width of a stop surface of the cushion element. This clear distance thus defines the width of the stop surface of the cushion element.
  • the first and second upholstery forming tools preferably serve not only to shape the majority of upholstery elements, but also, in addition, the free ends of their rod-shaped strips serve as stop surfaces during the folding process. Furthermore, a support element of the second upholstery forming tool serves to support the strip flap. Advantageously, this allows the strip flap to be maintained in its perpendicular position to the wall flap during the shaping of the upholstery elements.
  • the invention has the features of claim 11.
  • the particular advantage of the device according to the invention with a robot unit is that the production throughput can be further increased.
  • a robot arm of the robot unit can continuously perform the folding steps one after the other, whereby at the end of the movement the final shape of the upholstery element is achieved by shaping means (strips).
  • Folding is achieved using an integrated linear and rotary movement of the robot arm.
  • the invention has the features of claim 15.
  • the advantage of the method according to the invention lies in the fact that a simple shaping of cushioning elements is created by folding and moving towards each other first and second rod-shaped strips arranged laterally offset from one another.
  • the cushioning shaping is an integral part of the process for manufacturing the packaging carton with integrated product protection.
  • this allows the production of the cushioning elements to be integrated into the manufacturing of the packaging carton, thus saving time, and the packaging carton and cushioning can be produced from a single blank.
  • fastening flaps of the cushioning elements are glued to a wall flap or side flaps thereof, so that stable cushioning or a stable packaging carton is created.
  • a cardboard box 1 is used to package items such as furniture panels, floor coverings, and the like.
  • Figure 3 Figure 1 shows a packaging carton open at the top, which can be joined to make it ready for shipping with an additionally manufactured lid part.
  • the packaging carton 1 can be made of cardboard or corrugated board material, as is usually the case with packaging for mail order.
  • the packaging carton 1 has a bottom wall 2, side walls 3 projecting perpendicularly from the bottom wall 2 on opposite sides, and end walls 4 projecting perpendicularly from the bottom wall 2 on opposite sides, so that a packaging carton 1 open at the top is formed for receiving items.
  • the opposite side walls 3 extend perpendicularly to the opposite end walls 4.
  • the opposite side walls 3 and the opposite end walls 4 are parallel to each other.
  • Each side wall 3 has a longitudinal flap made from a single blank extending along its entire length.
  • Padding is integrated into the end walls 4, which in the present embodiment is formed by three padding elements 5 arranged at a distance from one another.
  • the padding elements 5 extend on an inner side of the end wall 4.
  • the padding elements 5 each have raised main sections 6 that serve as a stop surface for the item to be packaged.
  • the padding elements 5 each have Both sides of the main section 6 have adjoining shoulder sections 10, each of which is angled.
  • the shoulder sections 10 On a side facing away from the main section 6, the shoulder sections 10 have a fastening tab 7 that rests against an outer, flat wall section 8 of the end wall 4 and is preferably bonded to it.
  • an end fastening tab 7' of the cushioning element 5 preferably runs in adhesive contact with a side tab 12 of the side wall 3.
  • the heel section 10 has a sloping surface 9 via which the fastening tab 7 is connected to the main section 6 of the cushioning element 5.
  • the number or size of the cushioning elements 5 is selected such that the end-side fastening tab 7' of the heel section 10 runs in a corner area, namely in contact with the side flap 12 or side wall 3.
  • a fold line between the fastening tab 7' and the adjoining inclined surface 9' of the heel section 10 runs directly along the corner fold line between the side flap 12 and the end wall 4 of the packaging carton 1.
  • the inclined surface 7' forms an angle ⁇ 2 of 40° with the wall flap 11 or the end wall 4.
  • the corner-side inclined surface 9' is thus shallower than the non-corner-side inclined surfaces 9 of the cushioning elements 5. In this way, improved corner edge protection is ensured. This gives the cushioning elements 5 a stability that prevents the contact surfaces 6 from buckling under strong mechanical stress from the item being packaged.
  • the inclined surface 9 can also rise from the plane of the fastening tab 7 at an angle ⁇ 1 between 70° and 90°.
  • the inclined surface 9' can also rise from the plane of the wall flap 11 at an angle between 30° and 70°.
  • the surface between the fastening tabs 7, 7' and the main section 6 of the cushioning element 5 can also rise at a right angle, i.e. perpendicular to the main section 6 and the fastening tab 7, 7', whereby there is a risk of buckling if the cushioning element 5 is subjected to excessive mechanical stress.
  • the padding elements 5 are connected to each other by strip flaps 13 running over the entire length of the front wall 4, which increases the mechanical stability of the padding elements 5.
  • the end wall 4 is formed by folding an end flap, which consists of a wall flap 11 adjoining the bottom wall 2 immediately, as well as strip flaps 13 and pad flaps 14 adjoining the wall flap 11 in one direction, and opposite side flaps 12 adjoining the wall flap 11 laterally.
  • the cardboard blank has the side walls 4 as its first flaps and the wall flaps 11 with side tab 12, strip flap 13, and padding flap 14 as its second flaps.
  • the wall flap 11 abuts the bottom wall 2 on one side.
  • Opposite side tabs 12 abut the bottom wall 2 on opposite sides.
  • a connecting line or fold line between the side tabs 12 and the bottom wall 2 runs perpendicular to a connecting line or fold line between the wall flap 11 and the bottom wall 2.
  • Wall flap 11 is joined on one side opposite the floor wall 2 by a strip flap 13 and on the strip flap 13 by the upholstery flap 14 on a side facing away from the wall flap 11.
  • FIG. 5 The finished upholstery elements 5 are shown, with the upholstery elements 5 arranged at intervals from each other in the extension direction E of the end wall 4.
  • the fastening tabs 7 of the upholstery elements 5 are bonded to the wall flap 11.
  • the main section 6 of the upholstery element 5 is raised above the wall flap 11 and has a height and can be spaced a distance a from the wall flap 11, which corresponds to the width of the strip flap 13.
  • the strip flap 13 is connected exclusively to the main section 6 of the upholstery element 5.
  • the upholstery elements 5 are thus wing-shaped.
  • the fastening tab 7 or the end fastening tab 7' extends from the main section 6 of the
  • the cushioning element 5 is positioned so far away that, when the packaging carton 1 is unfolded, a free end edge 17 of the end fastening flap 7' lies in the plane of the main sections 6 of the cushioning elements 5.
  • the side flaps 12 extend perpendicular to the common fold line with the wall flap 11, so that they form a larger common contact surface with the side wall 3 than the common contact surface between the end fastening flap 7' and the side flap 12.
  • the main sections 6 of the cushioning elements 5 form a common plane against which the item to be packaged can rest and is supported by the cushioning elements 5.
  • the invention comprises a first cushioning mold 18 and a second cushioning mold 19.
  • the first upholstery forming tool 18 has a number of rod-shaped strips 20 corresponding to the number of upholstery elements 5, which serve as upholstery forming means and are placed on the wall flaps 11 of the flat blank Z.
  • the second upholstery forming tool 19 also has a number of rod-shaped strips 21 corresponding to the number of upholstery elements 5. At the beginning of the manufacturing process, the second upholstery forming tool 19 is located outside the blank Z, see figure. Figure 6a .
  • first folding tool 23 which is designed as a linearly movable folding tool, the strip flap 13 and the Upholstery flap 14 brought from the cutting plane into an upright or perpendicular position to the wall flap 11, intermediate position according to Figure 6b .
  • the folding cushion form assembly 19 has a support element 31 by means of which the strip flap 13 is supported in a position perpendicular to the wall flap 11, see. Figure 6c This ensures that the strip flap 13 is held in an upright position relative to the wall flap 11 after further cushion shaping.
  • the second cushion forming tool 19 In the folded position of the cushion flap 14 according to Fig. 6c
  • the second cushion forming tool 19, with its rod-shaped ribs 21, is located above the first cushion forming tool 18, with its rod-shaped ribs 20.
  • the rod-shaped ribs 20 of the first cushion forming tool 18 and the rod-shaped ribs 21 of the second cushion forming tool 19 are arranged transversely to the grooves 15 or cutting lines 16 of the cushion flap 14 and offset from each other, so that linear movement of the second The upholstery forming tool 19 moves towards the first upholstery forming tool 18 until it reaches an end position of the second upholstery forming tool 19... such that upholstery elements 5 are formed.
  • the rod-shaped strips 21 of the second upholstery forming tool 19 press the fastening flaps 7, 7' onto the wall flaps 11 and the side flaps 12, respectively.
  • the rod-shaped strips 21 of the second cushion forming tool 19 and the rod-shaped strips 20 of the first cushion forming tool 18 are arranged alternately and at the same height next to each other at a distance from each other.
  • the rod-shaped strips 21 of the second cushion forming tool 19 are trapezoidal in cross-section with a central main surface and inclined side flanks 26 adjoining it on both sides.
  • the inclined surfaces 9, 9' and the fastening tab 7, 7' are formed by folding at the grooves 15 and cutting lines 16 of the upholstery flap 14, whereby the rod-shaped ribs 20 of the first upholstery forming tool 18, for the formation of the main section 6, maintain the upholstery flap 14 at the required distance from the wall flap 11.
  • the side flanks 25 of the rod-shaped ribs 20 of the upholstery tool 18 do not have any inclined surfaces.
  • the side flanks 26 of the rod-shaped strips 21 of the second upholstery tool 19 are chamfered, so that by arranging the rod-shaped strips 20 of the first upholstery forming tool 18 and the side flanks 26 of the second upholstery forming tool 19, the inclined surfaces 9, 9' and the fastening tabs 7, 7' are formed, see Figure 6d.
  • the second cushion forming tool 19 is moved linearly in a first direction of movement according to the arrow in Figure 6b as a folding tool and by linear movement in a second direction of movement, which is perpendicular to the first direction of movement, leads to an offset arrangement of the rod-shaped strips 20, 21 of the first cushion forming tool 18 and the second cushion forming tool 19, wherein the first cushion forming tool 18 and the second cushion forming tool 19 are arranged in a common plane and thus lead to the shaping of the cushion elements 5.
  • an adhesive tool (not shown) is provided for applying adhesive points 27 to the cushion flap 14 and to the side walls 3, so that, in the finished folded position of the blank Z, the fastening tabs 7, 7' are bonded to the wall flap 12 and the side flap 12, respectively, and the side flap 12 is bonded to the side wall 3.
  • the application of the adhesive points 27 preferably takes place before the packaging blank Z is positioned under the first cushion forming tool 18 and before the cushion flap 14 is folded into the perpendicular position to the wall flap 11.
  • Figure 6b is provided for applying adhesive points 27 to the cushion flap 14 and to the side walls 3, so that, in the finished folded position of the blank Z, the fastening tabs 7, 7' are bonded to the wall flap 12 and the side flap 12, respectively, and the side flap 12 is bonded to the side wall 3.
  • Figure 5 can be completed in its usable form by further folding of the side flaps 12 relative to the wall flap 11 and subsequently by further folding of the wall flap 11 to the bottom wall 2 and subsequently by further folding of the side flaps 3 of the blank forming the respective side walls 3 of the packaging carton 1 into an upright position.
  • the cushioning elements 5 can also be arranged on only a single end wall 4 instead of on two opposing end walls 4.
  • the cushioning elements 5 can additionally or alternatively also be arranged along the at least one side wall 3.
  • the wall flap 11 in its fully folded state, forms the flat wall section 8 of the packaging carton 1 and simultaneously the outer surface of the end wall 4.
  • the strip flap 13 forms a top surface of the end wall 4, with the strip flap 13 running parallel to the bottom wall 2 in its finished state.
  • the cushioning elements 5 form an inner surface of the end wall 4.
  • a clear distance between the adjacent rod-shaped strips 21 of the second cushion forming tool 19 corresponds to a width b of the main section 6 of the cushion element 5.
  • a robot unit R is provided with a robot arm 35 on which folding means are arranged, by means of which the first fold, the second fold of the upholstery flap 14 and the final shaping of the upholstery elements 5 can be carried out.
  • the upholstery forming tool 19 is attached to the robot arm 35. Since the robot arm 35 is pivotably arranged about a pivot axis S, with the pivot axis S running parallel to a fold line running between the wall flap 11 and the upholstery flap 14, after linear upward movement of the robot arm 35, taking the upholstery flap 14 with it and folding it by 90°, the upholstery flap 14 can subsequently and continuously be folded into a fold parallel to the wall flap 11 by a pivoting movement of the robot arm 35. Position is brought into place. In this process, the robot arm 35, in addition to its pivoting movement about the pivot axis S, performs a linear movement transverse to the fold line connecting the wall flaps 11 with the upholstery flap 14.
  • the robot arm 35 moves in a linear direction during the first folding process.
  • the robot arm 35 is moved linearly and also pivoted about the swivel axis S. This is for shaping the upholstery elements 5 according to... Figure 8d
  • the robot arm 35 is lowered linearly. In contrast to the previous embodiment, this movement can be performed continuously from the starting position to the end position, maintaining constant contact with the cushioning flap 14. A time interruption – as in the previous embodiment – can be avoided, thus increasing the throughput.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines integrierten Produktschutzes mit Polsterelementen in einem Verpackungskarton aus einem Zuschnitt, der eine Bodenwandung, an den gegenüberliegenden Seiten der Bodenwandung anschließende Seitenwandungen und einen sich an zumindest einer Seite der Bodenwandung anschließenden Wandlappen aufweist, an dem sich auf einer zu der Bodenwandung gegenüberliegenden Seite ein Streifenlappen und ein Polsterlappen einerseits und an den gegenüberliegenden Seiten sich jeweils eine Seitenlasche anschließt, mit einem ersten Polsterformwerkzeug enthaltend eine Anzahl von polsterformgebenden Mitteln, die auf dem Wandlappen des ebenen Zuschnitts positionierbar sind, mit einem ersten Faltwerkzeug zum Falten des Streifenlappens und des Polsterlappens um einen rechten Winkel relativ zu dem Wandlappen in eine Zwischenposition, mit einem zweiten Faltwerkzeug zum Falten des Polsterlappens um einen rechten Winkel relativ zu dem Streifenlappen in eine weitere Zwischenposition, so dass der Polsterlappen in eine zu dem Wandlappen parallele Lage gebracht wird, mit einem zweiten Polsterformwerkzeug enthaltend eine Anzahl von polsterformgebenden Mitteln, die in einer Ausgangsstellung seitlich versetzt zu den polsterformgebenden Mitteln des ersten Polsterformwerkzeugs angeordnet sind und die unter Mitnahme von Befestigungslaschen des Polsterlappens senkrecht zu dem Wandlappen in Richtung dessen bewegbar sind, so dass aus dem Polsterlappen eine Anzahl von Polsterelementen gebildet wird, die jeweils eine in einem Abstand zu dem Wandlappen und zu demselben parallel verlaufende Hauptfläche und an gegenüberliegenden Seiten derselben anschließende abgeknickte Absatzelemente aufweisen, wobei das Absatzelement eine Befestigungslasche aufweist, die auf dem Wandlappen flächig zur Anlage kommt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines integrierten Produktschutzes mit Polsterelementen in einem Verpackungskarton.
  • Aus der DE 20 2022 103 459 U1 sind Polsterungen für Verpackungskartons bekannt, die aus mehreren Lagen von Wellpappenschichten bestehen. Diese Polsterungen werden auf einen Stanzzuschnitt geklebt, so dass nachfolgend durch entsprechendes Falten des Zuschnitts der vorgegebene Verpackungskarton hergestellt wird. Nachteilig an dem bekannten Verpackungskarton ist, dass er aus mehreren Bauteilen besteht. Wünschenswert ist es, einen Verpackungskarton mit integrierter Polsterung aus einem einzigen Zuschnitt herzustellen.
  • Aus der DE 10 2019 114 102 A1 ist ein Verpackungskarton bekannt, der eine Bodenwandung sowie an gegenüberliegenden Seiten derselben anschließende Seitenwandungen aufweist, wobei die Seitenwandungen jeweils durch mehrfaches Umfalten eines teilweisen Seitenlappens eines Zuschnitts ein im Querschnitt quadratisches Polsterelement aufweisen. Nachteilig am bekannten Verpackungskarton ist, dass aufgrund der langen ebenen Fläche des Polsterelementes ein passgenaues Einsetzen des zu verpackenden Gegenstandes notwendig ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines integrierten Produktschutzes mit Polsterelementen derart anzugeben, dass auf einfache Weise ein verbesserter Produktschutz in einem Verpackungskarton gewährleistet ist, insbesondere soll der Eckkantenschutz verbessert werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
  • Nach der Erfindung wird durch Ineinandergreifen von zwei Polsterformwerkzeugen, die jeweils über stabförmige Leisten verfügen, auf einfache Weise eine Anzahl von Polsterelementen geformt. Die Formgebung erfolgt durch ein lineares Aufeinanderzubewegen von Mitteln eines polsterformgebenden ersten Polsterformwerkzeugs und eines zweiten Polsterformwerkzeugs, wobei ein Polsterlappen des Zuschnitts zwischen dem polsterformgebenden Mitteln angeordnet ist. Durch die in Längsrichtung des Polsterlappens versetzte Anordnung der vorzugsweise als stabförmigen Leisten ausgebildeten polsterformgebenden Mittel des ersten Polsterformwerkzeugs einerseits und der vorzugsweise als stabförmigen Leisten ausgebildeten polsterformgebenden Mittel des zweiten Polsterformwerkzeugs andererseits wird auf einfache Weise eine Anzahl von erhabenen Polsterelementen erzeugt. Durch nachfolgendes Falten von Seitenlaschen und Seitenwandungen kann auf einfache Weise ein Verpackungskarton hergestellt werden, der auf einer Innenseite eine mit den Polsterelementen versehene Wandung (Stirnwandung) aufweist. Das erste Polsterformwerkzeug und das zweite Polsterformwerkzeug bilden somit eine Druck- und Gegendruckeinheit, die gemeinsam zu der Formgebung der Polsterelemente führen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Polsterelemente derart angeordnet, dass eine abgeknickte Befestigungslasche des Polsterelementes nicht nur an einem Wandlappen, sondern auch an gegenüberliegend angeordneten Seitenlaschen des Wandlappens befestigt werden können. Auf diese Weise ergibt sich ein verbesserter Eckkantenschutz des Verpackungskartons. Eine Faltlinie der Befestigungslasche verläuft entlang einer Ecckante des Verpackungskartons. Die dem Eckbereich des Verpackungskartons zugeordnete Befestigungslasche liegt direkt an der Seitenlasche an, die wiederum an einer Seitenwandung des Verpackungskartons befestigt ist. Es ergibt sich somit eine dreilagige Schicht an der einen Seite des Eckbereichs. An der anderen Seite des Eckbereichs ragt das Polsterelement erhaben von dem Wandlappen bzw. der zu der Seitenwandung senkrecht verlaufenden Wandung (Stirnwandung) ab.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die stabförmigen Leisten des ersten Polsterformwerkzeugs eine solche Länge auf, dass eine freie Stirnseite der stabförmigen Leiste als Anschlagfläche dient zum Betätigen eines ersten Faltwerkzeugs. Vorteilhaft wird zum Falten des Polsterlappens bzw. des Streifenlappens lediglich ein Linearschieber benötigt, der parallel zur Anschlagfläche der freien Stirnseite der stabförmigen Leiste bewegt wird.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ermöglicht ein Klebewerkzeug das Aufbringen von Klebepunkten an Seitenwandungen und Polsterlappen, so dass nach Faltung des Verpackungskartons eine mehrschichtige Verklebung von Kartonschichten in einem Eckbereich des Verpackungskartons gebildet ist. Vorteilhaft kann hierdurch ein verbesserter Eckkantenschutz bereitgestellt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die stabförmigen Leisten des zweiten Polsterformwerkzeugs längsseitig eine schräge Seitenflanke auf, so dass mit Bewegen des zweiten Polsterformwerkzeugs relativ zu dem ersten Polsterformwerkzeug unter Mitnahme des Polsterlappens mindestens ein Polsterelement geformt wird, das über eine Schrägfläche erhaben zu dem Wandlappen ausgebildet ist. Dadurch, dass die stabförmigen Leisten des zweiten Polsterformwerkzeugs am Ende ihrer Linearbewegung in Höhe der stabförmigen Leisten des ersten Polsterformwerkzeugs und damit neben denselben angeordnet sind, können die Befestigungslaschen des Polsterelementes auf dem Wandlappen bzw. den Seitenlaschen des Wandlappens flächig angelegt und mit demselben verklebt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung entspricht ein lichter Abstand zwischen den benachbarten stabförmigen Leisten des zweiten Polsterformwerkzeugs einer Breite einer Anschlagfläche des Polsterelementes. Dieser lichte Abstand gibt somit die Breite der Anschlagfläche des Polsterelementes vor.
  • Das erste Polsterformwerkzeug und das zweite Polsterformwerkzeug dienen vorzugsweise nicht nur zur Formgebung der Mehrzahl von Polsterelementen, sondern darüber hinaus dienen die freien Enden der stabförmigen Leisten derselben als Anschlagflächen während des Faltvorgangs. Zusätzlich dient ein Stützelement des zweiten Polsterformwerkzeugs zum Abstützen des Streifenlappens. Vorteilhaft kann hierdurch der Streifenlappen während der Formgebung der Polsterelemente in seiner senkrechten Lage zu dem Wandlappen beibehalten werden.
  • Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 11 auf.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Robotereinheit besteht darin, dass der Fertigungsdurchsatz weiter erhöht werden kann. Ein Roboterarm der Robotereinheit kann kontinuierlich nach und nach die Faltschritte durchführen, wobei am Ende der Bewegung durch formgebende Mittel (Leisten) die endgültige Form des Polsterelementes erzielt wird.
  • Das Falten erfolgt mittels einer integrierten Linear- und Drehbewegung des Roboterarms.
  • Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 15 auf.
  • Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass durch Falten und Aufeinanderzubewegen von seitlich versetzt zueinander angeordneten ersten stabförmigen Leisten und zweiten stabförmigen Leisten eine einfache Formgebung von Polsterelementen geschaffen wird. Die Polsterformgebung ist integrierter Bestandteil des Vorgangs zur Herstellung des Verpackungskartons mit integriertem Produktschutz. Vorteilhaft kann hierdurch zeitsparend die Polsterelementherstellung beim Herstellen des Verpackungskartons integriert werden, wobei der Verpackungskarton zusammen mit der Polsterung aus einem einzigen Zuschnitt hergestellt werden kann.
  • Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Befestigungslappen der Polsterelemente an einem Wandlappen bzw. Seitenlaschen desselben verklebt, so dass eine stabile Polsterung bzw. ein stabiler Verpackungskarton geschaffen wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    Eine perspektivische Darstellung eines Zuschnitts eines Verpackungskartons in einer Ausgangsstellung, in der alle gestanzten Teile des Zuschnitts in einer Ebene liegen,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung des Zuschnitts gemäß Figur 1 mit einem integrierten Produktschutz nach Herstellung einer Polsterung an gegenüberliegenden Stirnseiten des Zuschnitts,
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung des hergestellten Verpackungskartons in einem Stirnbereich desselben,
    Fig. 4
    einen Schnitt durch den Verpackungskarton entlang der Schnittlinie III-III in Figur 3,
    Fig. 5
    eine Ansicht des Zuschnitts im Stirnbereich desselben nach Herstellung von nebeneinander angeordneten Polsterelementen an einer Seite eines Wandlappens,
    Fig. 6a
    eine Darstellung von Faltwerkzeugen und Polsterformwerkzeugen zu Beginn der Herstellung der Polsterelemente, wobei stirnseitige Lappen, Seitenlappen sowie ein Boden des zu faltenden Verpackungskartons sich noch in einer Zuschnittebene befinden,
    Fig. 6b
    eine Darstellung des Zuschnitts nach Betätigen eines ersten Faltwerkzeugs zum Aufrichten eines stirnseitigen Polsterlappens und eines stirnseitigen Streifenlappens,
    Fig. 6c
    eine Darstellung des Zuschnitts nach Betätigen eines zweiten Faltwerkzeugs zum Verbringen des Polsterlappens in eine zu dem Wandlappen parallelen Lage, wobei der Wandlappen in der Ebene des Bodens verläuft,
    Fig. 6d
    eine Darstellung des Zuschnitts bei Betätigen eines zweiten Polsterformwerkzeugs, das in Richtung eines ersten Polsterformwerkzeugs bewegt wird,
    Fig. 7a
    eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung der Polsterelemente, in der sich der Wandlappen und der Polsterlappen in einer gemeinsamen Zuschnittebene befinden,
    Fig. 7b
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Betätigen des ersten Faltwerkzeugs,
    Fig. 7c
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Betätigen des zweiten Faltwerkzeugs,
    Fig. 7d
    eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Bewegen des zweiten Polsterformwerkzeugs in Richtung des ersten Polsterformwerkzeugs,
    Fig. 8a
    eine Darstellung eines Roboterwerkzeugs unmittelbar vor Faltung des Polsterlappens,
    Fig. 8b
    eine Darstellung des Zuschnitts nach Betätigen des Roboterwerkzeugs, mittels dessen der Polsterlappen und der Streifenlappen in eine aufrechte Position zu dem Wandlappen gebracht worden ist,
    Fig. 8c
    eine Darstellung des Roboterwerkzeugs beim weiteren Falten des Polsterlappens in Richtung einer parallelen Lage zu dem Wandlappen und
    Fig. 8d
    eine Darstellung des Zuschnitts während der Bewegung des Roboterarms in Richtung des Wandlappens, wobei der Polsterlappen mitgeführt wird zur Formgebung der Polsterelemente.
  • Ein Verpackungskarton 1 dient zur Verpackung von Gegenständen, wie beispielsweise Möbelwänden, Bodenbelägen und dergleichen. In Figur 3 ist ein zu einer Oberseite offener Verpackungskarton 1 dargestellt, der mit einem zusätzlich hergestellten Deckelteil versandfertig verbunden werden kann.
  • Der Verpackungskarton 1 kann aus einem Kartonmaterial oder Wellpappenmaterial bestehen, so wie in üblicherweise eine Verpackung für den Versandhandel ausgebildet ist.
  • Der Verpackungskarton 1 weist eine Bodenwandung 2, von der Bodenwandung 2 an gegenüberliegenden Seiten in senkrechter Richtung zur derselben abragenden Seitenwandungen 3 und an gegenüberliegenden Seiten der Bodenwandung 2 in senkrechter Richtung zu derselben abragenden Stirnwandungen 4 auf, so dass ein nach oben hin offener Verpackungskarton 1 zur Aufnahme von Gegenständen ausgebildet ist. Die gegenüberliegenden Seitenwandungen 3 erstrecken sich senkrecht zu den gegenüberliegenden Stirnwandungen 4. Die gegenüberliegenden Seitenwandungen 3 verlaufen parallel zueinander. Die gegenüberliegenden Stirnwandungen 4 verlaufen parallel zueinander. Die Seitenwandungen 3 weisen jeweils einen über die gesamte Länge derselben Längslappen aus einem Zuschnitt auf.
  • An den Stirnwandungen 4 ist eine Polsterung integriert, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus drei in einem Abstand zueinander angeordneten Polsterelementen 5 gebildet ist. Die Polsterelemente 5 erstrecken sich auf einer Innenseite der Stirnwandung 4. Die Polsterelemente 5 weisen jeweils erhabene Hauptabschnitte 6 auf, die als Anschlagfläche für den zu verpackenden Gegenstand dienen. Zusätzlich weisen die Polsterelemente 5 jeweils zu beiden Seiten des Hauptabschnitts 6 anschließende Absatzabschnitte 10 auf, die jeweils abgeknickt ausgebildet sind. Die Absatzabschnitte 10 weisen auf einer zum Hauptabschnitt 6 abgewandten Seite eine Befestigungslasche 7 auf, die an einem außenseitigen ebenen Wandabschnitt 8 der Stirnwandung 4 anliegen und vorzugsweise in Verklebung mit demselben verbunden sind. Im Eckbereich des Verpackungskartons 1 verläuft vorzugsweise eine endseitige Befestigungslasche 7' des Polsterelementes 5 unter klebender Anlage an einer Seitenlasche 12 der Seitenwandung 3.
  • Ferner weist der Absatzabschnitt 10 eine Schrägfläche 9 auf, über die die Befestigungslasche 7 mit dem Hauptabschnitt 6 des Polsterelementes 5 verbunden ist.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel schließen die Schrägflächen 9, an denen sich die unmittelbar mit dem Wandabschnitt 8 (Wandlappen 11) anliegenden Befestigungslaschen 7, mit dem Wandabschnitt 8 einen Winkel φ1 von 70° ein.
  • Vorzugsweise ist eine Anzahl oder Größe der Polsterelemente 5 derart gewählt, dass die endseitige Befestigungslasche 7' des Absatzabschnitts 10 in einem Eckbereich verläuft, nämlich unter Anlage an der Seitenlasche 12 bzw. Seitenwandung 3. Eine Knicklinie zwischen der Befestigungslasche 7' und der sich anschließenden Schrägfläche 9' des Absatzabschnitts 10 verläuft unmittelbar entlang der Eckfaltlinie zwischen der Seitenlasche 12 und der Stirnwandung 4 des Verpackungskartons 1. Die Schrägfläche 7' schließt mit dem Wandlappen 11 bzw. der Stirnwandung 4 einen Winkel φ2 von 40° ein. Die eckseitige Schrägfläche 9' verläuft somit flacher als die nichteckseitigen Schrägflächen 9 der Polsterelemente 5. Auf diese Weise wird ein verbesserter Eckkantenschutz gewährleistet. Hierdurch erhalten die Polsterelemente 5 eine Stabilität, die ein Einknicken der Anlageflächen 6 bei starker mechanischer Beanspruchung durch den zu verpackenden Gegenstand verhindert.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann sich die Schrägfläche 9 von der Ebene der Befestigungslasche 7 auch in einem Winkel φ1 zwischen 70° und 90° erheben. Die Schrägfläche 9' kann sich alternativ auch in einem Bereich zwischen 30° und 70° von der Ebene des Wandlappens 11 erheben.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann sich die Fläche zwischen den Befestigungslaschen 7, 7' und dem Hauptabschnitt 6 des Polsterelementes 5 auch in einem rechten Winkel erheben, also senkrecht zu dem Hauptabschnitt 6 und der Befestigungslasche 7, 7', wobei hier eine Abknickgefahr bei zu hoher mechanischer Beanspruchung des Polsterelementes 5 besteht.
  • Wie aus Figur 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Polsterelemente 5 miteinander über eine gesamte Länge der Stirnwandung 4 verlaufenden Streifenlappen 13 verbunden, was die mechanische Stabilität der Polsterelemente 5 erhöht.
  • Die Stirnwandung 4 wird durch Faltung eines Endlappens gebildet, der sich zusammensetzt aus einem sich unmittelbar an die Bodenwandung 2 anschließenden Wandlappen 11 sowie sich in einer Richtung an den Wandlappen 11 anschließenden Streifenlappen 13 und Polsterlappen 14 sowie seitlich an den Wandlappen 11 anschließende gegenüberliegende Seitenlappen 12.
  • Der Kartonzuschnitt weist als erste Lappen die Seitenwandungen 4 und als zweite Lappen die Wandlappen 11 mit Seitenlasche 12, Streifenlappen 13 und Polsterlappen 14 auf. Der Wandlappen 11 schließt sich an einer Seite der Bodenwandung 2 an derselben an. Gegenüberliegende Seitenlaschen 12 schließen sich an gegenüberliegenden Seiten der Bodenwandung 2 an derselben an. Eine Verbindungslinie bzw. Faltlinie zwischen den Seitenlaschen 12 und der Bodenwandung 2 verläuft senkrecht zu einer Verbindungslinie bzw. Faltlinie zwischen dem Wandlappen 11 und der Bodenwandung 2. An den Wandlappen 11 schließt sich auf einer der Bodenwandung 2 gegenüberliegenden Seite ein Streifenlappen 13 und an dem Streifenlappen 13 auf einer dem Wandlappen 11 abgewandten Seite der Polsterlappen 14 an.
  • Es existieren Rillen 15 für Falzkanten zwischen der Bodenwandung 2 einerseits und den jeweiligen Seitenwandungen 3 und dem Wandlappen 11 andererseits sowie Schnittlinien 16 für Perforierungen zwischen der der Schrägfläche 9, 9' und der Befestigungslasche 7, 7' erzeugt werden.
  • In Figur 5 sind die fertig hergestellten Polsterelemente 5 dargestellt, wobei die Polsterelemente 5 in Erstreckungsrichtung E der Stirnwandung 4 beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Befestigungslaschen 7 der Polsterelemente 5 sind mit dem Wandlappen 11 verklebt. Der Hauptabschnitt 6 des Polsterelementes 5 ist erhaben zu dem Wandlappen 11 angeordnet und weist eine Höhe auf und kann ein Abstand a zu dem Wandlappen 11 aufweisen, der einer Breite des Streifenlappens 13 entspricht. Der Streifenlappen 13 ist ausschließlich mit dem Hauptabschnitt 6 des Polsterelementes 5 verbunden. Die Polsterelemente 5 sind somit flügelartig ausgebildet.
  • Den Seitenlaschen 12 zugewandte Befestigungslaschen 7' der am Ende angeordneten Polsterelemente 5 stützen sich nicht - wie die anderen Befestigungslaschen 7 - auf dem Wandlappen 11 ab, sondern auf dem Seitenlaschen 12. Somit werden diese endseitigen Befestigungslaschen 7' mit der Seitenlasche 12 verklebt und die Seitenlasche 12 mit der Seitenwandung 3. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, wird in einem Eckbereich des Verpackungskartons 1 ein Kantenschutz gebildet, der durch eine Mehrschichtanordnung bestehend aus der endseitigen Befestigungslasche 7', Seitenlasche 12 und der Seitenwandung 3 gebildet ist.
  • Im vorliegenden Ausführungsbespiel erstreckt sich die Befestigungslasche 7 bzw. die endseitige Befestigungslasche 7' von dem Hauptabschnitt 6 des Polsterelementes 5 so weit weg, dass im aufgefalteten Zustand des Verpackungskartons 1 eine freie Endkante 17 der endseitigen Befestigungslasche 7' in der Ebene der Hauptabschnitte 6 der Polsterelemente 5 verläuft. Die Seitenlaschen 12 weisen eine Erstreckung senkrecht zu der gemeinsamen Faltlinie mit dem Wandlappen 11 auf, so dass sie eine größere gemeinsame Verbindungsfläche mit der Seitenwandung 3 bilden als die gemeinsame Verbindungsfläche zwischen der endseitigen Befestigungslasche 7' mit der Seitenlasche 12.
  • Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, bilden die Hauptabschnitte 6 der Polsterelemente 5 eine gemeinsame Ebene, an der der zu verpackende Gegenstand anliegen kann und durch die Polsterelemente 5 abgestützt wird.
  • Zur Herstellung des integrierten Produktschutzes bzw. der Polsterelemente 5 weist die Erfindung ein erstes Polsterformwerkzeug 18 und ein zweites Polsterformwerkzeug 19 auf.
  • Das erste Polsterformwerkezeug 18 weist eine zu der Anzahl der Polsterelemente 5 übereinstimmende Anzahl von stabförmigen Leisten 20 als polsterformgebende Mittel auf, die auf den Wandlappen 11 des ebenen Zuschnitts Z aufgesetzt werden. Das zweite Polsterformwerkzeug 19 weist ebenfalls eine zu der Anzahl der Polsterelemente 5 benötigte Anzahl von stabförmigen Leisten 21 auf. Das zweite Polsterformwerkzeug 19 befindet sich zu Beginn des Herstellungsverfahrens außerhalb des Zuschnitts Z, s. Figur 6a.
  • Wie aus Figur 6a zu ersehen ist, schließen freie Enden 22 der stabförmigen Leisten 20 des ersten Polsterformwerkzeugs 18 mit der Rille 15 ab, über die der Streifenlappen 13 mit dem Wandlappen 11 verbunden ist. Mittels eines ersten Faltwerkzeugs 23, das als ein linear bewegliches Faltwerkzeug ausgebildet ist, wird in einem ersten Faltschritt der Streifenlappen 13 und der Polsterlappen 14 aus der Zuschnittebene in eine aufrechte bzw. senkrechte Position zu dem Wandlappen 11 gebracht, Zwischenposition gemäß Figur 6b.
  • Das zweite Polsterformwerkzeug 19 bildet zur Formung des Polsterelementes 5 polsterformgebende Mittel einerseits und zum Falten des Polsterlappens 14 in einem zweiten Faltschritt Stellmittel auf. Der Polsterlappen 14 wird durch das Stellmittel in die gefaltete Lage parallel zu dem Wandlappen 11 gebracht. Es wird somit eine Falt-Polsterform-Baueinheit 19 gebildet, die aus einem zweiten Polsterformwerkzeug und einem zweiten Faltwerkzeug besteht. Diese Falt-Polsterform-Baueinheit 19 weist eine Kante 32 auf, die senkrecht zu der Erstreckungsebene des Polsterlappens 14 bewegt wird, so dass dieser Polsterlappen 14 um weitere 90° gefaltet wird und somit eine U-Form gebildet wird aus Wandlappen 11, Streifenlappen 13 und Polsterlappen 14.
  • Freie Enden 24 der stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 legen sich flächig an den Polsterlappen 14 an, so dass die U-Form aufrechterhalten wird.
  • Ferner weist die Falt-Polsterform-Baueinheit 19 ein Stützelement 31 auf, mittels dessen der Streifenlappen 13 in einer zu dem Wandlappen 11 senkrechten Lage abgestützt wird, s. Figur 6c. Hierdurch wird der Streifenlappen 13 nach dem weiteren Polsterformen in der zum Wandlappen 11 aufrechten Position gehalten.
  • In der gefalteten Position des Polsterlappens 14 gemäß Fig. 6c befindet sich das zweite Polsterformwerkzeug 19 mit seinen stabförmigen Leisten 21 oberhalb des ersten Polsterformwerkzeugs 18 mit seinen stabförmigen Leisten 20. Die stabförmigen Leisten 20 des ersten Polsterformwerkzeugs 18 und die stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 sind quer zu den Rillen 15 bzw. Schnittlinien 16 des Polsterlappens 14 versetzt zueinander angeordnet, so dass durch lineare Bewegung des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 in Richtung des ersten Polsterformwerkzeugs 18 bis in eine Endlage des zweiten Polsterformwerkzeugs 19... derart geformt wird, dass sich Polsterelemente 5 bilden. Die stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 drücken dabei die Befestigungslappen 7, 7' auf den Wandlappen 11 bzw. die Seitenlaschen 12. In einer Endposition gemäß Figur 6d sind die stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 und die stabförmigen Leisten 20 des ersten Polsterformwerkzeugs 18 abwechselnd und in gleicher Höhe nebeneinander in einem Abstand zueinander angeordnet.
  • Die stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 sind im Querschnitt trapezförmig ausgebildet mit einer mittleren Hauptfläche und zu beiden Seiten derselben anschließenden schrägen Seitenflanken 26.
  • Während der Bewegung der stabförmigen Leisten 21 des Polsterformwerkzeugs 19 in Richtung des Wandlappens 11 werden die Schrägflächen 9,9' und die Befestigungslasche 7, 7' durch Faltung an den Rillen 15 und Schnittlinien 16 des Polsterlappens 14 geformt, wobei die stabförmigen Leisten 20 des ersten Polsterformwerkzeugs 18 zur Ausbildung des Hauptabschnitts 6 den Polsterlappen 14 in dem Abstand zu dem Wandlappen 11 belassen sind. Die Seitenflanken 25 der stabförmigen Leisten 20 des Polsterwerkzeugs 18 weisen keine Schrägen auf. Die Seitenflanken 26 der stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterwerkzeugs 19 sind abgeschrägt ausgebildet, so dass durch Aneinanderreihen der stabförmigen Leisten 20 des ersten Polsterformwerkzeugs 18 und der Seitenflanken 26 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 die Schrägflächen 9, 9' und die Befestigungslaschen 7, 7' geformt werden, s. Figur 6d.
  • Das zweite Polsterformwerkzeug 19 weist einen Niederhalter 33 auf, der in einer Endstellung des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 auf den Hauptabschnitt 6 des Polsterlappens 14 drückt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Hauptabschnitt 6 des Polsterelementes 5 nicht ausbeult, sondern eben verläuft.
  • Es ist ersichtlich, dass das zweite Polsterformwerkzeug 19 durch Linearbewegung in einer ersten Bewegungsrichtung gemäß Pfeil in Figur 6b als Falzwerkzeug dient und durch Linearbewegung in einer zweiten Bewegungsrichtung, die senkrecht zu der ersten Bewegungsrichtung ist, zu einer versetzten Anordnung der stabförmigen Leisten 20, 21 des ersten Polsterformwerkzeugs 18 und des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 führt, wobei das erste Polsterformwerkzeug 18 und das zweite Polsterformwerkzeug 19 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und somit zur Formgebung der Polsterelemente 5 führen.
  • Darüber hinaus ist ein nicht dargestelltes Klebewerkzeug vorgesehen zum Anbringen von Klebepunkten 27 an dem Polsterlappen 14 und an den Seitenwandungen 3, damit der in der fertiggefalteten Lage des Zuschnitts Z die Befestigungslaschen 7, 7' mit dem Wandlappen bzw. der Seitenlasche 12 sowie die Seitenlasche 12 mit der Seitenwandung 3 verklebt sind. Das Anbringen der Klebepunkte 27 erfolgt vorzugsweise vor der Positionierung des Verpackungszuschnitts Z unter dem ersten Polsterformwerkzeug 18 und vor dem Falten des Polsterlappens 14 in die senkrechte Position zu dem Wandlappen 11, s. Figur 6b.
  • Nachdem die Polsterelemente 5 hergestellt worden sind, s. Figur 5, kann durch weiteres Falten der Seitenlaschen 12 relativ zu dem Wandlappen 11 und nachfolgend durch weiteres Falten des Wandlappens 11 zu der Bodenwandung 2 und nachfolgend durch weiteres Falten der die jeweiligen Seitenwandungen 3 des Verpackungskartons 1 bildenden Seitenlappen 3 des Zuschnitts in eine aufrechte Position der Verpackungskarton 1 in seiner Gebrauchsform fertiggestellt werden.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Polsterelemente 5 auch lediglich an einer einzigen Stirnwandung 4 statt an zwei gegenüberliegenden Stirnwandungen 4 angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können zusätzlich oder alternativ die Polsterelemente 5 auch entlang der mindestens einen Seitenwandung 3 angeordnet sein.
  • Der Wandlappen 11 bildet in dem fertig gefalteten Zustand den ebenen Wandabschnitt 8 des Verpackungskartons 1 und zugleich die Außenseite der Stirnwandung 4. Der Streifenlappen 13 bildet eine Oberseite der Stirnwandung 4, wobei im fertiggestellten Zustand der Streifenlappen 13 parallel zu der Bodenwandung 2 verläuft. Die Polsterelemente 5 bilden eine Innenseite der Stirnwandung 4.
  • Es sei angemerkt, dass ein lichter Abstand zwischen den benachbarten stabförmigen Leisten 21 des zweiten Polsterformwerkzeugs 19 einer Breite b des Hauptabschnitts 6 des Polsterelementes 5 entspricht.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 8a bis 8d ist eine Robotereinheit R vorgesehen mit einem Roboterarm 35, an dem Faltmittel angeordnet sind, mittels dessen die erste Faltung, die zweite Faltung des Polsterlappens 14 sowie die endgültige Formgebung der Polsterelemente 5 durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck ist an dem Roboterarm 35 das Polsterformwerkzeug 19 befestigt. Da der Roboterarm 35 um eine Schwenkachse S schwenkbar angeordnet ist, wobei die Schwenkachse S parallel zu einer zwischen dem Wandlappen 11 und dem Polsterlappen 14 verlaufenden Faltlinie verläuft, kann nach linearem Hochbewegen des Roboterarms 35 unter Mitnahme des Polsterlappens 14 und Faltung desselben um 90° nachfolgend und kontinuierlich durch eine Schwenkbewegung des Roboterarms 35 der Polsterlappen 14 in eine zu dem Wandlappen 11 parallele Lage gebracht werden. Hierbei durchfährt der Roboterarm 35 zusätzlich zu seiner Schwenkbewegung um die Schwenkachse S eine Linearbewegung quer zu den Wandlappen 11 mit dem Polsterlappen 14 verbindenden Faltlinie.
  • Wie aus den Figuren 8a und 8b ersichtlich ist, bewegt sich der Roboterarm 35 während des ersten Faltvorgangs in einer linearen Richtung. Für den zweiten Faltvorgang gemäß Figur 8c wird der Roboterarm 35 zum einen linear bewegt und zum anderen um die Schwenkachse S geschwenkt. Zur Formung der Polsterelemente 5 gemäß Figur 8d wird der Roboterarm 35 lediglich linear abgesenkt. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann diese Bewegung kontinuierlich von der Ausgangslage in die Endlage erfolgen, wobei stets der Kontakt zu dem Polsterlappen 14 besteht. Eine zeitliche Unterbrechung - wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel - kann vermieden werden, so dass der Durchsatz damit erhöht werden kann.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines integrierten Produktschutzes mit Polsterelementen in einem Verpackungskarton (1) aus einem Zuschnitt (Z), der eine Bodenwandung (2), an den gegenüberliegenden Seiten der Bodenwandung (2) anschließende Seitenwandungen (3) und einen sich an zumindest einer Seite der Bodenwandung (2) anschließenden Wandlappen (11) aufweist, an dem sich auf einer zu der Bodenwandung (2) gegenüberliegenden Seite ein Streifenlappen (13) und ein Polsterlappen (14) einerseits und an den gegenüberliegenden Seiten sich jeweils eine Seitenlasche (12) anschließt,
    - mit einem ersten Polsterformwerkzeug (18) enthaltend eine Anzahl von polsterformgebenden Mitteln (20), die auf dem Wandlappen (11) des ebenen Zuschnitts (Z) positionierbar sind,
    - mit einem ersten Faltwerkzeug (23) zum Falten des Streifenlappens (13) und des Polsterlappens (14) um einen rechten Winkel relativ zu dem Wandlappen (11) in eine Zwischenposition,
    - mit einem zweiten Faltwerkzeug (21) zum Falten des Polsterlappens (14) um einen rechten Winkel relativ zu dem Streifenlappen (13) in eine weitere Zwischenposition, so dass der Polsterlappen (14) in eine zu dem Wandlappen (11) parallele Lage gebracht wird,
    - mit einem zweiten Polsterformwerkzeug (19) enthaltend eine Anzahl von polsterformgebenden Mitteln (21), die in einer Ausgangsstellung seitlich versetzt zu den polsterformgebenden Mitteln (20) des ersten Polsterformwerkzeugs (18) angeordnet sind und die unter Mitnahme von Befestigungslaschen (7, 7') des Polsterlappens (14) senkrecht zu dem Wandlappen (11) in Richtung dessen bewegbar sind, so dass aus dem Polsterlappen (14) eine Anzahl von Polsterelementen (5 ) gebildet wird, die jeweils eine in einem Abstand (a) zu dem Wandlappen (11) und zu demselben parallel verlaufende Hauptfläche (6) und an gegenüberliegenden Seiten derselben anschließende abgeknickte Absatzelemente (10) aufweisen, wobei das Absatzelement (10) eine Befestigungslasche (7, 7') aufweist, die auf dem Wandlappen (11) flächig zur Anlage kommt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polsterformgebenden Mittel des ersten Polsterformwerkzeugs (18) und des zweiten Polsterformwerkzeugs (19) als stabförmige Leisten (20, 21) ausgebildet sind und dass die stabförmigen Leisten (20) des ersten Polsterformwerkzeugs (18) eine solche Länge aufweisen, dass ein freies Ende (22) der stabförmigen Leisten (20) als Anschlagfläche für den Streifenlappen (13) dient beim Betätigen des ersten Faltwerkzeugs (23).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Polsterformwerkzeug (19) ein Stützelement (31) aufweist zum Abstützen des Streifenlappens (13) in einer zu dem Wandlappen (11) senkrechten Lage beim Betätigen des zweiten Polsterformwerkzeugs (19).
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Polsterformwerkzeug (19) einen Niederhalter (32) aufweist, der in einer Endstellung des zweiten Polsterformwerkzeugs (19) auf den Hauptabschnitt (6) des Polsterlappens (14) drückt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterlappen (14) derart gefaltet wird, dass das Polsterelement (5) ausschließlich über den Hauptabschnitt (6) desselben fest mit dem Streifenlappen (13) verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel angerordneten stabförmigen Leisten (21) des zweiten Polsterformwerkzeugs (19) im Querschnitt trapezförmig ausgebildet sind mit einer Hauptfläche und zu beiden Seiten derselben anschließenden schrägen Seitenflanken (26), so dass der Absatzabschnitt (10) des Polsterelementes (5) mit seiner Befestigungslasche an dem Wandlappen (11) bzw. Seitenlasche (12) flächig zur Anlage kommt und mit einer sich zwischen der Befestigungslasche (7, 7') und dem Hauptabschnitt (6) verlaufenden Schrägflächen (9, 9') in einem spitzen Winkel (φ1, φ2) verläuft.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Faltwerkzeug (21) eine über ein freies Ende (24) des zweiten Polsterformwerkzeugs (19) hervorstehende Kante (32) aufweist zum Erfassen des Polsterlappens (14) beim Falten.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebewerkzeug zum Anbringen von Klebepunkten (27) an dem Polsterlappen (14) und der Seitenwandung (3) vorgesehen ist, so dass die Befestigungslaschen (7) des Polsterlappens (14) mit dem Wandlappen (11) verklebbar sind und/oder so dass die Befestigungslasche (7') eines im Eckbereich des Verpackungskartons (1) angeordneten Polsterelementes (5) mit der Seitenlasche (12) des Wandlappens (11) verkleb bar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichter Abstand zwischen den beabstandeten stabförmigen Leisten (21) des zweiten Polsterformwerkzeugs (19) einer Breite (b) eines Mittelabschnitts (6) des Polsterelementes (5) entspricht.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Faltwerkzeug und das zweite Polsterformwerkzeug (19) eine gemeinsame Falt-/Polster-Baueinheit bilden, die in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen linear beweglich ausgebildet ist, so dass in einer ersten Bewegungsrichtung der Polsterlappen (14) relativ zu dem Streifenlappen (13) faltbar ist und dass in einer zweiten Bewegungsrichtung die Befestigungslaschen (7, 7') des Polsterlappens (14) zur Anlage an dem Wandlappen (11) oder an der Seitenlasche (12) des Wandlappens (11) verbracht werden.
  11. Vorrichtung zur Herstellung eines integrierten Produktschutzes mit Polsterelementen in einem Verpackungskarton (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Robotereinheit (R) vorgesehen ist mit einem Roboterarm (35), der dazu eingerichtet ist,
    - den Streifenlappen (13) und den Polsterlappen (14) gleichzeitig zu falten relativ zu dem fixierten Wandlappen (11),
    - dann den Polsterlappen (14) relativ zu dem Streifenlappen (13) weiter zu falten, so dass der Polsterlappen (14) parallel versetzt zu dem Wandlappen (11) verläuft,
    - dann den Polsterlappen (14) gegen den Wandlappen (11) zu drücken unter Mitnahme und Anlage einer Befestigungslasche (7, 7') des Polsterlappens (14) an dem Wandlappen (11), so dass ein Polsterelement (5) gebildet wird mit einer parallel zu dem Wandlappen (11) verlaufenden Hauptabschnitt (6) des Polsterelementes (5).
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Roboterarm (35) das zweite Polsterformwerkzeug (19) schwenkbar um eine parallel zu einer zwischen dem Polsterlappen (14) und dem Wandlappen (11) verlaufenden Faltlinie angeordnete Schwenkachse (S) gehalten ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterarm (35) in einem dreidimensionalen Raum bewegbar angeordnet ist.
  14. Vorrichtung zur Herstellung eines Verpackungskartons (1) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem Faltwerkzeug
    - zum Falten der Seitenlaschen (12) des Wandlappens (11) in eine aufrechte Position relativ zu dem mit den Polsterelementen (5) versehenen Wandlappen (11),
    - zum Falten des Wandlappens (11) in eine aufrechte Position relativ zu der Bodenwandung (2),
    - zum Falten von den jeweiligen Seitenwandungen (3) des Verpackungskartons (1) bildenden Längslappen des Zuschnitts (Z) in eine aufrechte Position, in der der Längslappen außenseitig auf der Seitenlasche (12) des Wandlappens (11) zur Anlage kommt,
    - mit einem Klebewerkzeug zum Aufbringen von Klebepunkten auf einer Innenseite der Seitenwandung (3), so dass die Seitenwandung (3) mit der Seitenlasche (12) des Wandlappens (11) verkleb bar ist und zum Aufbringen von Klebepunkten (27) auf den Polsterlappen (14), so dass die Befestigungslasche (7, 7') mit dem Wandlappen (11) verkleb bar ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Produktschutzes mit Polsterelementen (5) in einem Verpackungskarton (1) aus einem einzigen Zuschnitt (Z), wobei das Polsterelement (5) durch Falten und/oder Formen eines Polsterlappens (14) gebildet wird, mit
    - Positionieren von stabförmigen Leisten (20) in einem parallelen Abstand auf einem Wandlappen (11) des Zuschnitts (Z),
    - Falten eines nach außen hin an den Wandlappen (11) anschließenden Streifenlappens (13) und eines nach außen hin an den Streifenlappen (13) anschließenden Polsterlappens (14) um einen rechten Winkel,
    - nachfolgendes Falten des Polsterlappens (14) um einen weiteren rechten Winkel,
    - Bewegen von zweiten stabförmigen Leisten (21) in Richtung der auf dem Wandlappen (11) positionierten stabförmigen Leisten (20) seitlich versetzt zu denselben unter Faltung eines Absatzelementes (10) des Polsterlappens (14) zur Bildung der Polsterelemente (5), die jeweils einen erhabenen Hauptabschnitt (6) und auf den Wandlappen (11) anliegende Befestigungslasche (7, 7') aufweisen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslaschen (7) des Polsterlappens (14) mit dem Wandlappen (11) und die endseitige Befestigungslasche (7') des Polsterlappens (14) mit der Seitenlasche (12) des Wandlappens (11) verklebt werden.
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