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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Schachtelträger mit einer Anlagefläche zum
Transportieren von Flachzuschnitten bzw. Hülsen und daraus hergestellten
Faltschachteln.
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Stand der Technik
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Konventionelle
Transportsysteme für Schachteln
basieren meist auf Schachtelträgern
mit mechanischer Klemmung der Schachteln. Die Träger können jeweils ein Schachtelformat
bzw. einen Packstil transportieren, und die Umstellung auf neue
Formate ist mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Oft müssen zudem
formatspezifische Teile der mechanischen Schachtelhalterungen ausgetauscht werden.
Diese Eingriffe bedeuten einen Produktionsausfall durch Stillstand
der Maschine und bergen das Potential von Fehlern bei der Einrichtung
oder Einstellung, was vor allem in der Pharmaindustrie problematisch
ist. Dabei ist die Einrichtzeit bei Varianten mit austauschbaren
Schachtelträgern
besonders hoch, während
blosse Einstellungen zwar einen geringeren Zeitbedarf erfordern,
jedoch ein hohes Fehlerpotential beinhalten. Ein weiterer Nachteil, Schachteln
mechanisch durch Klemmung zu halten, ist die hierbei unvermeidbar
auftretende Deformation der Schachtel, die ein Verschliessen der
Schachtel, während
sie vom Schachtelträger
gehalten wird, erschwert.
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Als
universell einsetzbare Alternative zu den Schachtelträgern mit
mechani scher Klemmung sind Vakuumbänder bekannt, welche verschiedene Schachtelformate
ohne Umstellung verarbeiten können.
Vakuumbänder
zeichnen sich jedoch durch geringe Genauigkeit und Haltekräfte aus
und können ein
unbeabsichtigtes Verschieben der Schachtel beim Transport nicht
zuverlässig
verhindern. Sie sind daher insbesondere für Anwendung im Pharmabereich
nicht geeignet sind.
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Darstellung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schachtelträger der
eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile
nicht aufweist.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Schachtelträgers für den Transport von
Schachteln zur Verpackung insbesondere pharmazeutischer Produkte
in einer Verpackungsmaschine.
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Zur
erfindungsgemässen
Lösung
der Aufgabe führt,
dass in der Anlagefläche
wenigstens eine mit einer Vakuumquelle verbindbare Saugöffnung angeordnet
ist.
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Die
erfindungsgemässe
Anordnung von Saugöffnungen
in der Anlagefläche
bietet im Vergleich zu den im Stand der Technik angebotenen Lösungen folgende
Vorteile:
- – Es
sind keine Formatumstellungen bei unterschiedlichen Schachtelformaten
erforderlich.
- – Der
Träger
ist für
Hülsen
und für
Flachzuschnitte gleichermassen geeignet.
- – Sichererer
Halt durch hohe Haltekräfte
und sichere Positionierung der Schachteln, da kein Verschieben im
Träger
möglich.
- – Keine
Deformation der Schachteln durch Haltekräfte.
- – Gute
Zugänglichkeit,
die Schachtel wird im wesentlichen nur von einer Seite gehalten,
während die
anderen Seiten im wesentlichen frei zugänglich sind.
- – Die
Schachtel kann verschlossen werden, während sie sich im Schachtelträger befindet,
da sie nicht deformiert wird.
- – Die
gute Zugänglichkeit
erleichtert das Bedrucken/Codieren der Schachtel und vergleichbare Operationen.
- – Hohe
Sicherheit, da nicht anfällig
für Fehlmanipulationen.
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Das
Ansaugen der Schachteln mittels Vakuum hat entscheidende Vorteile
bezüglich
Ergonomie und Formatanpassung. Die gute Ergonomie und die einfache
Bedienbarkeit sind die Hauptvorteile bei dem Einsatz der erfindungsgemässen Lösung. Die Stillstandszeit
der Maschine für
die Formatumstellung wird verkürzt,
und mögliche
Fehlerquellen werden auf ein Minimum reduziert. Wesentlich ist auch die
Tatsache, dass keine besonderen Kenntnisse des Bedieners für die Formatumstellung
notwendig sind.
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Es
steht ein hochflexibles und universell einsetzbares Transportsystem
zur Verfügung,
das es ermöglicht,
verschiedene Produkte auf ein und derselben Maschine zu verpacken,
ohne dass beim Wechsel des Formates viel Aufwand entsteht. Insbesondere
werden alle Formatbereiche abgedeckt, es sind keine Formatteile
notwendig, und die Schachtelträger
weisen ein nur geringes Gewicht auf. Zudem ergibt sich eine praktisch
automatische Formatumstellung, ein Aufrichten der Schachtel im Becher
ist möglich,
und es tritt praktisch keine Stauchung oder Deformation der Schachtel
auf.
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Durch
das Ausbleiben von Stauchungen und Deformationen können die
Schachteln bereits im Schachtelhalter verschlossen werden, zusätzliche Bearbeitungsschritte
wie Beschriften und Codieren der Schachtel sind durch die hohe allseitige
Zugänglichkeit
ebenfalls gut möglich.
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Die
Schachtelträger
können
einen Positionsanschlag aufweisen. Ein einseitiger Anschlag definiert
die Position der Schachteln.
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Die
Anlagefläche
der Schachtelträger
weist bevorzugt eine Vielzahl von Saugöffnungen auf. Zweckmässig sind
dabei mit einem Ventil, insbesondere einem Tastventil, ausgestattete
Saugöffnungen. Durch
die Verwendung von Tastventilen, welche nur bei anliegender Schachtel öffnen, können auch
Zuschnitte, die nicht alle Saugöffnungen überdecken, gehalten
werden, ohne dass die nicht bedeckten Saugöffnungen Luft ansaugen. Damit
ist sichergestellt, dass der Unterdruck im Schachtelträger nicht durch
nachströmende
Luft abgebaut wird. Die Grösse
und der Abstand der Saugöffnungen
sind dabei so gewählt,
dass bei den zu verarbeitenden Schachtelformaten keine nur teilweise
abgedeckte Saugöffnungen
auftreten können.
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Bevorzugt
ist jeder Schachtelträger
mit einem eigenen, mit den Saugöffnungen
in Verbindung stehenden Vakuumspeicher ausgestattet.
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Hülsen, d.
h. Schachteln mit im Verhältnis
zur Bodenfläche
hohen Seitenwänden
werden an einer Seitenwand gehalten, die Anschlagfläche mit
den Saugöffnungen
steht somit senkrecht zur Umlaufebene des Transportmittels.
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Flachzuschnitte
mit einer im Verhältnis
zur Bodenfläche
geringen Seitenwandhöhe
werden bei liegendem Schachtelträger
von der horizontal ausgerichteten Anlagefläche getragen und demzufolge
von unten gehalten. Der Schachtelträger ist zweckmässigerweise
so ausgestaltet, dass eine Umstellung von Hülsen auf Flachzuschnitte durch
eine einfache Drehung des Schachtelträgers um 90° vorgenommen werden kann.
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Schachtelträger mit
eigenem Vakuumspeicher sind zum Entlüften und Belüften des
Vakuumspeichers an einer Entlüftungs-
und Belüftungsstation
bevorzugt mit einem Tast-Rückschlag-Ventil
ausgestattet. Dadurch kann auf eine mit grossem Aufwand einhergehende
Zuführung
des erforderlichen Vakuums bzw. Unterdruckes auf die umlaufenden Schachtelträger verzichtet
werden. Die mit Vakuumspeichern versehenen Schachtelträger werden
nur an hierfür
vorgese henen Stellen des Rundlaufes mit Vakuum beaufschlagt. Anschliessend
wird der Schachtelträger
abgekoppelt und hält
mit Hilfe seines Vakuumspeichers den Unterdruck selbstständig.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
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1 eine
Schrägsicht
auf einen Teil einer Rundlaufmaschine mit umlaufenden Schachtelträgern;
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2 eine
Schrägsicht
auf die Vorderseite eines Schachtelträgers von 1 für Hülsen mit
zwei Saugöffnungen
mit integrierten Tastventilen;
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3 eine
Schrägsicht
auf die Rückseite des
Schachtelträgers
von 2;
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4 eine
Explosionsdarstellung des Schachtelträgers von 2;
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5 eine
Schrägsicht
auf das Tast-Rückschlagventil
von 4 in vergrösserter
Darstellung;
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6 eine
Schrägsicht
auf einen Schachtelträger
für Flachzuschnitte
mit vier Saugöffnungen
mit integrierten Tastventilen;
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7 eine
Schrägsicht
auf eine Vorknickstation und eine Schliessstation für Hülsen;
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8 eine
geschnittene Seitenansicht der Anordnung von 8 in Blick richtung
s;
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9 eine
Schrägsicht
auf die oben offene Schliessstation von 7.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Ein
in 1 nur teilweise wiedergegebenes Rundlaufsystem 10 einer
in der Zeichnung nicht näher
dargestellten Verpackungsmaschine weist eine Vielzahl von an einer
in einer horizontalen Ebene endlos umlaufenden Transportkette 12 angeordneten Schachtelträgern 14 mit
einer eine Vorderseite bildenden Anlagefläche 16 mit zwei Saugöffnungen 18 und
einem Positionsanschlag 20 für eine Faltschachtel auf. An
der Rückseite
der Schachtelträger 14 ist ein
Vakuumspeicher 22 mit einem integrierten Tast-Rückschlagventil 24 angeordnet.
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Das
Rundlaufsystem 10 weist fünf Entlüftungsstationen 26 mit
Hubsaugern zum gleichzeitigen Evakuieren des Vakuumspeichers 22 von
fünf Schachtelträgern 14 auf.
Zum Entlüften
der Vakuumspeicher 22 docken an den Entlüftungspositionen
die Hubsauger der Entlüftungsstationen 26 über eine Saugleitung 28 an
der Rückseite
der Schachtelträger 14 über dem
Ausgang des Tast-Rückschlagventils 24 an,
wobei sich ein am freien Ende der Saugleitung 28 angeordneter
Saugnapf 30 an der Rückwand
des Vakuumspeichers 22 festsaugt. Gleichzeitig öffnet sich aufgrund
der Luftströmung
das Tast-Rückschlagventil 24 und
die Luft wird abgesaugt. Soll der Hubsauger sich wieder von dem
Schachtelträger 14 lösen, so wird
ein kurzer Abblasimpuls gegeben, der auch wieder aufgrund der Strömungsrichtungsumkehr
eine Kugel im Tast-Rückschlagventil 24 auf
ihren Sitz drückt.
Im Schachtelträger 14 befindet
sich nun ein Vakuum.
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Am
Maschinenauslauf sind entsprechend der Anzahl der Entlüftungsstationen 26 fünf Pneumatikzylinder 32 so
angeordnet, dass diese zum gleichzeitigen Belüften von fünf Schachtelträgern 14 den Vakuumkammern 22 gegenüberstehen.
Bei Betätigung
der Pneumatikzylinder 32 drückt eine Zylinderstange 34 in Axialrichtung
y von der Rückwandseite der
Vakuumkammer 22 auf das Tast-Rückschlagventil 24 und
drückt
dieses in Axialrichtung y um etwa 3 mm ein. Bei diesem Vorgang löst sich
ein als Dichtring eingesetzter O-Ring von der Innenwand des Vakuumspeichers 22,
so dass Luft von aussen in die Vakuumkammer 22 einströmt. Durch
dieses Belüften des
Vakuumspeichers 22 werden die den Anlageflächen 16 anliegenden
und durch einen Unterdruck an den Schachtelträgern 14 gehaltenen
Schachteln von den Schachtelträgern 14 gelöst.
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Ein
in den 2 und 3 gezeigter Schachtelträger 14 für Hülsen weist
zwei Saugöffnungen 18 auf.
In jeder Saugöffnung 18 ist
ein Tastventil 36 mit einem von der vertikal stehenden
Ebene der Anlagefläche 16 aufragenden
Taststift 38 angeordnet. Beim Anlegen einer Hülse oder
Faltschachtel an die Anlagefläche 16 und
an den von der Anlagefläche 16 rechtwinklig
abragenden Positionsanschlag 20 werden nur diejenigen Taststifte 38 eingedrückt und
dadurch die Tastventile 36 geöffnet, die von der anliegenden
Faltschachtel überdeckt
sind. Bei einer grossen Anzahl unterschiedlicher Formate kann es sich
als zweckmässig
erweisen, eine grössere
Anzahl Saugöffnungen 18 über die
Anlagefläche 16 regelmässig anzuordnen.
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Die
Explosionsdarstellung von 4 zeigt den
Aufbau des in den 2 und 3 dargestellten Schachtelträgers 14 mit
zwei Saugöffnungen 18 mit je
einem Tastventil 36 mit Taststift 38 in einer
mit einer Schachtelträger-Grundplatte 42 verschraubten Schachtelträger-Blende 40.
Der als Platte ausgebildete Positionsanschlag 20 ist seitlich
an der Schachtelträger-Grundplatte 42 angeschraubt.
Ein schachtelförmiges
Rückwandteil 44 ist über eine
Flachdichtung 46 mit der Grundplatte 42 verschraubt
und bildet den Vakuumspeicher 22. Innerhalb des Vakuumspeichers 22 ist
das Tast-Rückschlagventil 24 an
einem seiner Enden in einem Ventilhalter 48 in Axialrichtung y
verschiebbar gelagert und drückt
mit einer O-Ringdichtung 50 an seinem anderen Ende gegen
die Innenwand des mit einer Öffnung 52 versehenen
Rückwandteils 44.
Zur Befestigung des Schachtelträgers 14 an
der umlaufenden Transportkette 12 ragt eine mit der Transportkette 12 verschraubbare
Halterung 54 von der Grundplatte 42 nach unten
ab.
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Das
Tast-Rückschlagventil 24 ist
gemäss 5 in
einer die O-Ringdichtung 50 tragenden Ventilaufnahme 56 gehalten
und zur gleitenden Lagerung in Axialrichtung y in den Ventilhalter 48 eingesetzt.
Zwischen der Ventilaufnahme 56 und einer zur Anlage am
Ventilhalter 48 vorgesehenen Federstahlscheibe 58 ist
eine Druckfeder 60 angeordnet.
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6 zeigt
einen Schachtelträger 14 mit
horizontal stehender Anlagefläche 16 mit
vier Saugöffnungen 18.
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Die
in den 7 bis 9 gezeigten Einrichtungen dienen
dem Schliessen des Bodens der von einem in der Zeichnung nicht dargestellten
Toploader an die Schachtelträger 14 übergebenen
Faltschachteln oder Hülsen 62 vor
deren Befühlen.
Die auf der Transportkette 12 montierten Schachtelträger 14 mit den
Faltschachteln 62 werden zum Schliessen des Schachtelbodens
nacheinander an einer Vorknickstation 64 und an einer Schliessstation 70 vorbeigeführt.
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In
der Vorknickstation 64 steht der Boden an einer Leiste 66 an
und ein Knickhebel 68 knickt die Stecklasche. Anschliessend
bringt der Kettentransport den Schachtelträger 14 in die Schliessstation 70. Hier
fährt zunächst ein
Staublaschenknicker 72 aus und knickt Laschen ein. Sodann
schliesst ein Schwenkrechen 74 den Boden von hinten. Gleichzeitig
fährt der
Staublaschenknicker 72 wieder ein, und der Boden wird durch
ein Führungsblech
mit dem Schwenkrechen 74 komplett geschlossen. Anschliessend
fährt der
Schwenkrechen 74 wieder zurück.
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Mit
den vorstehend dargelegten Ausführungsbeispielen
werden die folgenden Anforderungen erfüllt:
- – Das System
ist geeignet für
Schachteln aus Hülse
und/oder Flachzuschnitt.
- – Reproduzierbarer
und schneller Formatwechsel (±0,5
mm) mit möglichst
wenig Verstellmöglichkeit durch
die Bedienperson.
- – Hohe
Flexibilität
bezüglich
Layout (Material Zu- und Abfluss).
- – Hohe
Schachtelleistung (bis 300 Stück/min).