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Der
Anmeldegegenstand betrifft eine Verpackungslinie zum Einbringen
von gestapelten Gegenständen,
z. B. Kaffeepads, in Verpackungen, insbesondere in Schlauchbeutel,
mit einer Transporteinrichtung zum Heranführen der Gegenstände in Form von
Stapeln mit jeweils einer gleichen Anzahl von Gegenständen pro
Stapel.
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Bei
einer derartigen bekannten Verpackungslinie wird jeweils ein Stapel
mittels einer Transporteinrichtung herangeführt und in einen oben offenen
Beutel geworfen. Die entsprechend gefüllten Beutel werden nachfolgend
kopfseitig verschlossen und einer Sammelverpackung zugeführt.
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Die
bekannte Verpackungslinie hat den Nachteil, dass die Stapel, welche
angeliefert werden, immer nur bezüglich ihrer gesamten Höhe und Anzahl
an Gegenständen,
also vollständig
abgeworfen werden können.
Werden z. B. Stapel mit jeweils zwölf aufeinander liegenden, flachen
Gegenständen
angeliefert, so können
die Beutel nur mit zwölf
Gegenständen
oder einem Vielfachen davon befüllt
werden. Eine wahlweise Umstellung auf Beutel mit z. B. sechs, acht,
sechzehn oder achtzehn abzuwerfenden Gegenständen (bzw. einem Vielfachen
davon) ist nicht möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verpackungslinie der
eingangs erwähnten
Art so weiter zu bilden, dass eine wahlweise Umstellung auf eine
andere Anzahl abzuwerfender Gegenstände möglich ist
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Gelöst ist die
Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1. Danach weist die Verpackungslinie eine Einrichtung
zum Wahlweisen Passieren lassen oder Unterteilen der Stapel auf,
wobei die Einrichtung wahlweise die ankommenden Stapel bezüglich ihrer
Anzahl von Gegenständen
unverändert
lässt oder
die Stapel in zwei oder mehr Teilstapel unterteilt, jeder Teilstapel
ebenso wie die Stapel vertikal aufeinandergelegte Gegenstände aufweist,
und eine Koordinierungseinrichtung dazu vorgesehen ist, die Stapel
und, soweit vorhanden, die Teilstapel einer Befüllstation einer Verpackungsmaschine,
insbesondere einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine zuzuführen, um
jeweils eine bestimmte Anzahl von Stapeln pro Verpackung und eine
bestimmte Anzahl von Gegenständen
pro Stapel zu erreichen.
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Die
vorgeschlagene Neuerung hat den Vorteil, dass mit ihr eine beliebig
vorgegebene Anzahl von Gegenständen,
welche in Form eines Stapels oder mehrerer Stapel angeordnet sind,
in gestapelter Form in Verpackungen gebracht werden kann. Die Einrichtung
lässt ankommende
Stapel passieren, wenn deren Höhe
und somit deren Anzahl an Gegenständen für einen Verpackungsprozess
geeignet ist. Dabei kann das Passieren mechanisch oder elektronisch
bewirkt werden. Je nach Stapelhöhe
und benötigter
Anzahl von Gegenständen
pro Verpackung erfolgt sodann die Erzeugung von Teilstapeln oder nicht.
Die benötigte
Anzahl wird schließlich
von der Koordinierungseinrichtung in Form von Stapeln oder von Stapeln
und Teilstapeln bereitgestellt und der Befüllstation zugeführt.
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Weitere,
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Verpackungslinie
sind in den Ansprüchen
2 bis 10 beschrieben.
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Eine
Koordinierung von Stapeln und Teilstapeln wird einfacher, wenn gemäß Anspruch
2 die herangeführten
Stapel jeweils zwölf
Gegenstände
aufweisen, und pro Verpackung zwei Stapel mit jeweils neun oder
jeweils zwölf
Gegenständen
vorgesehen sind. Zwölf
Gegenstände
pro Stapel in der Verpackung werden dabei erreicht, wenn man die
herangeführten
Stapel ungehindert in Richtung Verpackung passieren lässt. Dabei
bilden jeweils zwei Stapel pro Verpackung eine kompakte und formstabile
Befüllung.
Neun Gegenstände
pro Stapel werden dagegen in der Verpackung erzeugt, indem jeweils
ein herangeführter,
zwölf Gegenstände enthaltender
Stapel um drei Gegenstände
verkleinert wird, und nach jeweils drei herangeführten Stapeln ein neuer Stapel aus
den drei mal drei zuvor weggenommenen Gegenständen gebildet wird. In dazu
analoger Weise ist es von Vorteil, wenn die herangeführten Stapel
jeweils zwölf
Gegenstände
aufweisen, und pro Verpackung ein Stapel mit zehn, zwölf, sechzehn
oder achtzehn Gegenständen
vorgesehen ist (Anspruch 3). Eine höhere Anzahl als zwölf wird
dabei erzeugt, indem ein herangeführter Stapel unterteilt wird
und jeweils ein ursprünglicher
Stapel um einen Teilstapel erhöht
wird.
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Die
Einrichtung zum Wahlweisen Unterteilen oder Passieren lassen der
herangeführten
Stapel kaum in kompakter Weise ausgestaltet werden, indem sie eine
Einrichtung zum Teilen dieser Stapel enthält (Anspruch 4). Letztere könnte aber
auch separat und nachgeordnet vorgesehen sein und funktionell mit
einer Einrichtung, welche nur zum Passieren und Erkennen der Stapelhöhe ausgebildet
ist, verbunden sein.
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Ebenso
ist die Verpackungslinie relativ kompakt, wenn die Koordinierungseinrichtung
sowohl eine Zuführeinrichtung
zum Zuführen
der herangeführten
Stapel als auch eine Zuführeinrichtung
zum Zuführen
von Teilstapeln an die Befüllstation
aufweist (Anspruch 5). Als Zuführeinrichtungen
eignen sich z. B. hintereinander angeordnete Transportbänder (Anspruch
6). Dabei liefert z. B. das hintere Transportband Stapel gleichförmig heran
und das vordere Transportband wird so betrieben, wie einzelne Stapel oder
Teilstapel benötigt
werden.
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Sind
gemäß Anspruch
7 die Zuführeinrichtungen
parallel zueinander angeordnete Transportbänder, und sind zwei quer zur
Transportrichtung wirkende Schieber dazu vorgesehen, Stapel und
Teilstapel von einer Zuführeinrichtung
zur anderen, bzw. umgekehrt zu schieben, so können auf einem Transportband
Stapel von Originalhöhe
und auf dem anderen Transportband Teilstapel erzeugt werden, um schließlich auf
nur einem Transportband Stapel und Teilstapel zu haben, welche gemeinsam
von letzterem der Befüllstation
zugeführt
werden.
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Alternativ
dazu könnte
analog zu Anspruch 8 sowohl eine Zuführeinrichtung für herangeführte Stapel
als auch eine Zuführeinrichtung
für Teilstapel
zum Zuführen
an die Befüllstation
vorgesehen sein, an welcher dann ein nacheinander erfolgendes Abwerten
von Stapeln und Teilstapel erfolgt.
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Weist
gemäß Anspruch
9 die Einrichtung eine mittels einer Höhenverstelleinrichtung verstellbare,
quer zur Transportrichtung der Stapel ausgerichtete Barriere auf,
so kann diese Barriere einen unter ihr durchgeführten Stapel eine bestimmte
Anzahl oben liegender Gegenstände
abstreifen, um so zwei Teilstapel zu erzeugen.
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Weist
die Koordinierungseinrichtung eine mit einer Maschinensteuerung
der Verpackungsmaschine verbundene Zuführsteuerung auf (Anspruch 10), so
ist die Bereitstellung von Verpackungsmaterial auf eine andere Stapelabpackung
einstellbar.
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Im
folgenden wird die Erfindung an Hand Ausführungsbeispiele darstellender
Figuren näher beschrieben.
Es zeigt:
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1 in
einer Seitenansicht eine vertikale Schlauchbeutelmaschine mit einer
Befüllstation oberhalb
eines vertikalen Füllrohres,
um jeweils einen Stapel und einen Teilstapel oberhalb des Füllrohres
zu platzieren und in einen Schlauchbeutel abzuwerfen, wobei jeweils
ein Stapel aus 16 Gegenständen
pro Schlauchbeutel vorgesehen ist;
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2 in
einem Schnitt entlang A-A der 1 den obersten
Gegenstand des Stapels im Füllrohr;
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3 in
einer Schnittdarstellung analog 2 zwei sich
teilweise überlappende
Stapel, wobei der Füllrohrquerschnitt
an die Geometrie der beiden Stapel angepasst ist;
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4 in
einer Seitenansicht einen zu stapelnden Gegenstand gemäß den 1 und 2;
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5 in
einer Seitenansicht zwei Stapel gemäß 3;
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6 in
einer Seitenansicht eine Koordinierungseinrichtung mit zwei Transportbändern und
einer Einrichtung zum Teilen der herangeführten Stapel in jeweils drei
gleich hohe Teilstapel;
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7 in
einer anderen Seitenansicht, mit teilweisem Schnitt, die Einrichtung
der 6;
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8 in
einer Seitenansicht die Koordinierungseinrichtung der 6,
jedoch mit jeweils nur acht Gegenstände aufweisenden, herangeführten Stapeln,
aus welchen mittels einer Barriere jeweils zwei Teilstapel mit jeweils
vier aufeinander liegender Gegenständen gebildet werden;
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9 in
einer Seitenansicht einen Schlauchbeutel, in welchem sich zwei Stapel
mit jeweils zwölf Gegenständen befinden;
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10 in
einer Seitenansicht mit teilweisem Vertikalschnitt eine Koordinierungseinrichtung
mit einer Zuführeinrichtung
zum Zuführen
von Stapeln mit jeweils zwölf
Gegenständen,
und einer weiteren Zuführeinrichtung
für Teilstapel,
welche jeweils vier Gegenstände
aufweisen, an einem Füllrohr
einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine, um Schlauchbeutel mit Stapel
zu füllen,
welche jeweils 16 Gegenstände aufweisen;
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11 in
einer Ansicht von oben eine Koordinierungseinrichtung mit zwei parallel
zueinander verlaufenden Transportbändern, einer Barriere oberhalb
eines Transportbandes, und zwei Schiebern zum Verschieben von Stapeln
und Teilstapeln, sowie
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12 in
einer Seitenansicht ein Transportband an einem Füllrohr einer Befüllstation,
wobei ein Lichtschrankensystem dazu vorgesehen ist, die Anzahl der
Gegenstände
pro vorbeigeführtem
Teilstapel zu erkennen.
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Eine
Verpackungslinie dient zum Einbringen von gestapelten Gegenständen 18 in
Schlauchbeutel 16 (1). Die
Schlauchbeutel 16 werden mittels einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 erzeugt. Bei
dieser Schlauchbeutelmaschine 1 mit einer von einer Vorratsrolle 2 abgewickelten
Folienbahn 3 dient eine Formschulter 4 zum Umformen
der Folienbahn 3 zu einem Folienschlauch 5. Ein
vertikal ausgerichtetes Füllrohr 6 nimmt
den Folienschlauch 5 auf und dient zur Befüllung des
Folienschlauches 5 mittels einer Befüllstation 7 oberhalb
des Füllrohres 6.
Zwei von gegenüberliegenden
Seiten des Füllrohres 6 gegen
den Folienschlauch 5 und damit gegen das Füllrohr 6 wirkende
Folienabzüge 8 sind
zum Weitertransportieren der Folienbahn 3 und des Folienschlauches 5 vorgesehen.
Eine Längssiegeleinrichtung 9 dient
zum Verschweißen
des Folienschlauches 5 mittels einer in Transportrichtung 10 ausgerichteten
Längsnaht 11.
Eine Quersiegeleinrichtung 12 mit zwei gegeneinander beweglichen,
den Folienschlauch 5 quer verschweißenden Schweißbacken 13 ist
zum Erzeugen von Kopfnähten 14 und
Bodennähten 15 von
Schlauchbeuteln 16 vorgesehen. Eine Trenneinrichtung 17 trennt
die Schlauchbeutel 16 vom Folienschlauch 5 ab.
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Die
Befüllstation 7 ist
zum Abgeben von Stapeln 37 und Teilstapeln 20, 21 aufeinander
gelegter Gegenstände 18 vorgesehen.
Ein Stapel 37 umfasst 12 Gegenstände. Die Teilstapel 20, 21 sind
dadurch erzeugt worden, dass ein Stapel 37 in drei gleiche Teile
zu je vier Gegenständen 18 unterteilt
wurde. Eine (nicht dargestellte) Maschine zum Erzeugen der Stapel 37 kann
somit stets Stapel 37 mit gleicher Anzahl Gegenstände 18 bilden,
unabhängig
davon, wie viel Gegenstände 18 pro
Schlauchbeutel 16 vorgesehen sind, da stets die gewünschte Anzahl
in Form von Stapeln 37 und Teilstapeln 20, 21 den
Schlauchbeutel 16 zugeführt
werden. Da pro Schlauchbeutel 16 stets sechzehn Gegenstände 18 einzubringen sind,
erhält
jeder Schlauchbeutel 16 einen Stapel 37 und einen
Teilstapel 20, 21. Das Füllrohr 6 ist der Geometrie
der Gegenstände 18,
welche Kaffeepads (4) sind, angepasst, um ein sicheres
Abfallen der Stapel 37 und der Teilstapel 20, 21 zu
erreichen (2).
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Es
könnten
aber auch Doppelstapel analog 5 abgeworfen
werden, wenn gemäß 3 das Füllrohr 6 an
Doppelstapel angepasst ist. Statt eines Gegenstandes 18 wären dann
jeweils zwei sich teilweise überlappende
Gegenständen 18 vorgesehen. Die
Gegenstände 18 sind
rund und weisen einen umlaufenden, flachen Rand 24 auf,
welcher am benachbarten Gegenstand 18 angelegt wird, um
einen kompakten Stapel 37, bzw. Teilstapel 20, 21 zu
erhalten. Bei dieser Stapelvariante müsste ebenfalls wie beim vorherigen
Beispiel das Füllrohr 6 bezüglich seines Querschnittes
an die horizontalen Abmessungen des Stapels 37 angepasst
werden, um ein günstiges
Fallen zu erreichen, bei dem der Stapel 37 während seines
Falls kompakt bleibt. Ein sicheres Fallen und ein kompaktes Ankommen
des Stapels 37 im unteren Ende des Folienschlauches 5 würde insbesondere dadurch
erreicht, dass der Stapel 37 durch die mittels ihrer Ränder 24 ineinander
verhakten Gegenstände 18 (Kaffeepads)
und die doppelte Stapelformation stabilisiert ist. Prinzipiell ist
der Stapel 37 in diesem Fall aus zwei ineinanderverhakten
Einzelstapel gebildet. Das ansonsten für Einzelstapel gesagte kann
auf Doppelstapel übertragen
werden, welche in Schlauchbeutel 16 verpackt werden. Bei
dem Ausführungsbeispiel
weisen die herangeführten
Stapel 37 jeweils zwölf
Gegenstände 18 auf,
und pro Schlauchbeutel 16 sind dann zwei Stapel mit jeweils sechzehn
Gegenständen 18 vorgesehen.
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Die
Schlauchbeutelmaschine 1 des ersten Ausführungsbeispiels
(1) weist eine Transporteinrichtung mit Antrieben 32 zum
Heranführen
der Gegenstände 18 in
Form von Stapeln 37 und Teilstapeln 20, 21 mit
jeweils einer gleichen Anzahl von Gegenständen 18 pro Stapel 37 und
pro Teilstapel 20, 21 auf (10). Dabei
ist sowohl eine Zuführeinrichtung 25 für herangeführte Stapel 37 als
auch eine Zuführeinrichtung 26 für Teilstapel 20, 21 zum
Zuführen an
das Füllrohr 6 der
Befüllstation 7 vorgesehen. Eine
aus einer Regelung für
die Antriebe 32 gebildete Koordinierungseinrichtung 22 weist
eine mit einer Maschinensteuerung der Schlauchbeutelmaschine 1 verbundene
Zuführsteuerung
für die
Stapel 37 und die Teilstapel 20, 21 auf.
Diese Koordinierungseinrichtung 22 ist dazu vorgesehen,
die Stapel 37 und die Teilstapel 20, 21 der
Befüllstation 7 der
vertikalen Schlauchbeutelmaschine 1 zuzuführen, um
jeweils einen Teilstapel 20, 21 und einen Stapel 37 pro Schlauchbeutel 16 und
die bestimmte Anzahl von sechzehn Gegenständen 18 pro Stapel
im Schlauchbeutel 16 zu erreichen. Dabei weist die Koordinierungseinrichtung 22 sowohl
eine angetriebene Zuführeinrichtung 25 zum
Zuführen
der herangeführten Stapel 37 als
auch eine entsprechende Zuführeinrichtung 26 zum
Zuführen
der Teilstapel 20, 21 an die Befüllstation 7 auf.
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Die
Verpackungslinie weist beim ersten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung 19 zum
Wahlweisen Passieren lassen oder Unterteilen der Stapel 37 auf
(6, 7). Die Einrichtung 19 kann
prinzipiell wahlweise die ankommenden Stapel 37 bezüglich ihrer
Anzahl von Gegenständen 18 unverändert lassen oder
die Stapel 37 in zwei oder mehr Teilstapel 20, 21 unterteilen,
wonach jeder Teilstapel 20, 21 ebenso die Stapel 37 weiterhin
vertikal aufeinandergelegte Gegenstände 18 aufweist. Da
sechzehn Gegenstände 18 pro
Schlauchbeutel 16 benötigt
werden, müssen
Teilstapel 20, 21 mit je vier Gegenständen 18 aus Stapeln 37 mit
je zwölf
Gegenständen 18 gebildet werden.
Die Einrichtung 19 weist eine Einrichtung 23 zum
Teilen der herangeführten
Stapel 37 auf. Die Teilung ist aktiviert. Dazu weist die
Einrichtung 19 eine mittels einer Höhenverstelleinrichtung 30 verstellbare,
quer zur Transportrichtung 27 der Stapel 37 ausgerichtete
Barriere 31 auf. Die Barriere 31 ist so eingestellt,
dass unter ihr jeweils nur vier aufeinander gelegte Gegenstände 18 passieren
können.
Die Teilung wäre
dagegen nicht aktiviert, wenn die Stapel 37 unverändert zugeführt werden
sollten, wenn z. B. jeweils ein Stapel 37 mit zwölf Gegenständen pro Schlauchbeutel 16 vorgesehen
wäre. Dazu
würde die
Barriere 31 so hoch gesetzt, dass ein Stapel 37 unter
ihr passieren könnte.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 11 sind die Zuführeinrichtungen 25, 26 parallel
zueinander angeordnete Transportbänder, und zwei quer zur Transportrichtung 27 wirkende
Schieber 28, 29 sind dazu vorgesehen, Stapel 37 und
Teilstapel 20, 21 von einer Zuführeinrichtung 25, 26 zur
anderen, bzw. umgekehrt, zu schieben. Auf der Zuführeinrichtung 26 werden
an einer Barriere 31 Teilstapel 20, 21 erzeugt. Am
Ende der Teilstapelbildungsstrecke der Koordinierungseinrichtung 22 dient
der Schieber 29 dazu, die Teilstapel 20, 21 auf
das Transportband 25 zu schieben. Dieses Transportband 25 führt sodann
ungeteilte Stapel 37 und Teilstapel 20, 21 in
alternierender Reihe einem Füllrohr 6 zu,
sodass jeweils ein Stapel 37 und ein Teilstapel 20, 21 in
einen Schlauchbeutel 16 gelangt. Sollen nur Stapel 37 verpackt
werden, so wird die Funktion der Schieber 28, 29 und
der Zuführeinrichtung 26 abgeschaltet.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 8 und 9 sind als Zuführeinrichtungen 25, 26 hintereinander
angeordnete Transportbänder
vorgesehen. Stapel 37 mit jeweils acht Gegenständen 18 werden mittels
einer Barriere 31 halbiert, so dass Teilstapel 20, 21 mit
jeweils vier Gegenständen 18 entstehen. Durch
entsprechenden Betrieb der Zuführeinrichtungen 25, 26 sowie
einer abwechselnd mittels einer Höhenverstelleinrichtung 31 heruntergesetzten
und hochgesetzten Barriere 31 werden abwechselnd jeweils
zwei Teilstapel 20, 21 und zwei Stapel 37 abgeworfen,
sodass im Schlauchbeutel 16 zwei große Stapel erzeugt werden, welche
jeweils 12 Gegenstände 18 aufweisen.
Damit die beiden auf der Zuführeinrichtung 25 dargestellten
Stapel 37 näher
nebeneinander die Befüllstation 7 erreichen,
werden zunächst
der erste Stapel 37 auf die Zuführeinrichtung 26 gesetzt
und dann die Zuführeinrichtung 25 kurzzeitig
schneller betrieben, bis der zweite Stapel 37 auf die Zuführeinrichtung 26 gelangt
ist.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 12 ist ein mehrere übereinander angeordnete Lichtschranken 34 aufweisendes
Lichtschrankensystem 33 dazu vorgesehen, die Höhe von Teilstapeln 20, 21 und
somit die Anzahl der Gegenstände 18 pro
Teilstapel 20, 21 festzustellen. Bei einer unkorrekten
Stapelhöhe
erfolgt eine Fehlermitteilung.
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- 1
- Schlauchbeutelmaschine
- 2
- Vorratsrolle
- 3
- Folienbahn
- 4
- Formschulter
- 5
- Folienschlauch
- 6
- Füllrohr
- 7
- Befüllstation
- 8
- Folienabzug
- 9
- Längssiegeleinrichtung
- 10
- Transportrichtung
- 11
- Längsnaht
- 12
- Quersiegeleinrichtung
- 13
- Schweißbacke
- 14
- Kopfnaht
- 15
- Bodennaht
- 16
- Schlauchbeutel
- 17
- Trenneinrichtung
- 18
- Gegenstand
- 19
- Einrichtung
zum wahlweisen Unterteilen
- 20,
21
- Teilstapel
- 22
- Koordinierungseinrichtung
- 23
- Einrichtung
zum Teilen
- 24
- äußerer Rand
- 25
- Zuführeinrichtung
für Stapel
- 26
- Zuführeinrichtung
für Teilstapel
- 27
- Transportrichtung
- 28,
29
- Schieber
- 30
- Höhenverstelleinrichtung
- 31
- Barriere
- 32
- Antrieb
- 33
- Lichtschrankensystem
- 34
- Lichtschranke
- 37
- Stapel