DE102012006278A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einführen von Packungen in Kartons - Google Patents
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Abstract
Für die selbsttätige Einführung von Packungen (11) in einen großvolumigen Karton (10) werden zwei Arbeitsgeräte eingesetzt, nämlich ein Packungsroboter (33) mit Kartonhalter (30) zum Bereithalten der Kartons (10) und ein Packungsroboter (33) mit Kopf (37) zum Einführen der einzelnen Packungen (11) nacheinander in den Karton (10) im Bereich einer Packstation (33). Durch Relativbewegung von Karton (10) und Packung (11) werden unterschiedliche Packformationen innerhalb des Kartons (10) geschaffen.
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Einführen von Gegenständen in Behälter, insbesondere zum Befüllen von (größeren) Kartons mit Packungen, wie Folien- bzw. Weichpackungen.
- Die Handhabung von Beutelpackungen (für Kartoffelchips) und das Befüllen von Kartons mit derartigen Beuteln ist Thema der
WO 2009/103441 - Bei der Erfindung geht es um eine Verbesserung insbesondere der vorstehend beschriebenen Technologie, derart, dass mit höherer Leistung eine optimale Befüllung von Behältern bzw. Kartons mit Gegenständen, insbesondere (Folien-)Packungen möglich ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
- Erfindungsgemäß werden beim Packprozess komplexe Bewegungen für den (offenen) Karton einerseits und für die einzuführenden Packungen andererseits vorgesehen. Die zusammenzuführenden Gegenstände – Karton und Packungen – sind durch individuelle Handhabungsgeräte bzw. Halterungen vorzugsweise in drei Koordinaten (linear) verfahrbar und zusätzlich – bei überlagerter Bewegung – um vorzugsweise drei Achsen drehbar bzw. schwenkbar. Eine schonende Einführung der Packungen in den Karton und die Herstellung komplexer Packmuster werden demnach durch aufeinander abgestimmte Linear- und/oder Drehbewegungen von Halteorganen für den Karton einerseits und für die einzuführenden Packungen andererseits bewirkt. Die Steuerung der Organe erfolgt über hinterlegte, einstellbare bzw. abrufbare Programme.
- Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass die Packungen bei der Übergabe an den Karton alternativ durch einen Halter bzw. Haltekopf erfassbar und mittels Hub- und Absenkbewegung handhabbar sind. Alternativ oder zusätzlich werden die Packungen durch Schieben in den Karton eingeführt. Vorzugsweise ist ein Hubkopf zur Handhabung der Packungen so ausgebildet, dass alternativ Packungen mittels Saugluft erfassbar oder durch Schieben (durch denselben Hubkopf) bewegbar sind.
- Ein separater Roboter dient zur Handhabung des Kartons, nämlich zur Übernahme des leeren Kartons von einem Kartonzuförderer, zur Übertragung an die Packstation zur Durchführung der jeweils erforderlichen Bewegungen des Kartons in der Packstation und zum Absetzen des gefüllten Kartons für den Abtransport desselben. Die Handhabung der Kartons ist in besonderer Weise gelöst. Ein (linear bewegbares) Förderorgan transportiert den gefüllten Karton durch Schubbewegung auf einen Abförderer. Dasselbe Organ erfasst einen nachfolgenden Leerkarton und fördert diesen in die Position zur Übernahme durch den Roboter.
- Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf Organe zum Öffnen bzw. Offenhalten des Kartons während der Befüllung und auf Organe zum Erfassen der Leerkartons sowie der gefüllten Kartons mittels Roboter.
- Einzelheiten des Verfahrens und Ausführungsbeispiele der Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine (Folien-)Packung als Beispiel in perspektivischer Darstellung, -
2 einen offenen, teilweise gebrochenen Karton mit in komplexer Formation angeordneten Packungen, letztere teilweise geschnitten, in perspektivischer Darstellung, -
3 eine Anlage zum Handhaben und Befüllen von Kartons in Draufsicht, -
4 die Anlage gemäß3 bei veränderter Stellung von Organen, ebenfalls in Draufsicht, -
5 eine Seitenansicht der Vorrichtung in einer Schnitt- bzw. Sichtebene V-V der4 , -
6 eine Draufsicht der Vorrichtung analog3 ,4 während der Befüllung eines Kartons in einer Packstation, -
7 die Packstation als Einzelheit in Seitenansicht, bei vergrößertem Maßstab während der Befüllung eines Kartons, -
8 die Packstation gemäß7 bei veränderter Relativstellung des Kartons und von Füllorganen, -
9 die Packstation in einer Draufsicht entsprechend Pfeil IX in7 , -
10 eine Einzelheit im Bereich der Zuführung von Leerkartons in einer Schnitt- bzw. Sichtebene X-X der4 , bei vergrößertem Maßstab, -
11 eine Einzelheit der Anordnung gemäß10 in der Schnitt- bzw. Sichtebene XI-XI, -
12 eine schematische Darstellung der Freiheitsgrade der Bewegung von Handhabungsorganen des Kartons einerseits und der Packungen andererseits, perspektivisch, -
13 einen Hubkopf für die Handhabung von Packungen in vergrößertem Maßstab, in Perspektive, -
14 den Hubkopf gemäß13 – mit Packung – in Seitenansicht. -
1 und2 zeigen ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel der vorliegenden Technologie, nämlich die Befüllung großvolumiger Behälter bzw. Kartons10 mit einer Mehrzahl von einzelnen Gegenständen, nämlich Packungen11 . Letztere können als Beutel ausgebildet sein oder eine quaderförmige, vorliegend flache Form aufweisen. Das Beispiel der1 betrifft eine Packung11 mit Folienumhüllung, insbesondere für Zellstofferzeugnisse, wie Damenbinden. - Eine (größere) Anzahl von Packungen
11 ist in unterschiedlichen Formationen in dem Karton10 unterzubringen, derart, dass dieser optimal gefüllt ist. Der quaderförmige Karton bildet eine Bodenwand12 , seitliche bzw. aufrechte Längswände13 ,14 , (kleinere) Querwände15 ,16 sowie eine Oberwand aus Längslappen17 ,18 und Querlappen19 ,20 . - Bei dem Beispiel der
2 ist eine Anzahl von Packungen11 in aufrechter Stellung auf der Bodenwand12 ruhend angeordnet, wobei die Packungen11 dieser Gruppe mit großflächigen Packungsseiten aneinander liegen. Weitere Packungen11 sind ebenfalls in aufrechter Stellung, jedoch quergerichtet angeordnet unter Anlage an der Längswand13 . Im Bereich der aufrechten Packungen11 sind flach liegende Packungen11 positioniert, die mit den großflächigen Packungsseiten an den aufrechten Packungen11 liegen. - Der Grundaufbau einer Vorrichtung zum Einführen von Packungen
11 in Kartons10 besteht aus einer Kartonzuführung21 , einer Packungszuführung22 , einer Packungsstation23 und einer Kartonstation24 für die Handhabung und den Abtransport der gefüllten Kartons10 . Den einzelnen Stationen zugeordnete Organe und Aggregate sind mit einem Maschinengestell25 verbunden. - Kernaggregate der Vorrichtung sind ein Handhabungsgerät für die (leeren und gefüllten) Kartons sowie ein weiteres Handhabungsgerät für die Packungen
10 . Beide Handhabungsgeräte sind so ausgebildet, dass einerseits die Kartons und andererseits die Packungen komplexe, aufeinander abgestimmte Bewegungen beim Einführen der Packungen11 in den Karton10 ausführen können. Beide Handhabungsgeräte sind vorliegend als Roboter ausgebildet. - Ein erster Roboter, nämlich Kartonroboter
26 , dient zur Handhabung der Kartons10 . Der Kartonroboter26 ist vorliegend an einem oberen Querträger27 des Maschinengestells25 drehbar gelagert. Ein nach unten gerichteter Tragarm28 ist schwenkbar und mit einem unteren Ausleger29 verbunden. Dieser ist demnach in Vertikalrichtung und Horizontalrichtung schwenkbar und darüber hinaus längenveränderlich (Teleskop). Am freien Ende des Auslegers29 ist ein in besonderer Weise ausgebildeter Kartonhalter30 angebracht. Dieser ist über ein Tragstück31 schwenkbar mit dem Ende des Auslegers29 verbunden. Die auf einem Packungsförderer32 zugeführten Packungen11 werden durch ein zugeordnetes Handhabungsgerät übernommen und in den bereitgehaltenen Karton10 eingeführt. Hierfür ist ein Roboter vorgesehen, nämlich ein Packungsroboter33 . Dieser ist im Bereich der Packstation23 angeordnet, und zwar an einem oberen Teil des Maschinengestells25 , nämlich an einem Längsträger34 , gelagert. Der Packungsroboter33 ist zweiarmig ausgebildet mit einem Schwenkarm35 und einem an diesem angebrachten Auslegerarm36 . Die Arme35 ,36 sind relativ zueinander schwenkbar und um vertikale bzw. horizontale Achsen drehbar. Am freien Ende des Auslegerarms36 ist ein Packungsträger angebracht zum Erfassen und Transportieren der Packungen11 . Es handelt sich um einen in besonderer Weise ausgebildeten Kopf37 (13 ), der jeweils eine Packung11 an einer freien Oberseite (großflächige Packungsseite) erfasst, vorzugsweise mittels Saugluft, und der die Packungen11 nacheinander von dem Packungsförderer32 übernimmt und einem bereitgehaltenen Karton10 in der Packstation23 zuführt. Der Kopf ist über eine schwenkbare und drehbare Tragstange38 mit dem Auslegerarm36 verbunden. Über die Tragstange38 kann die Steuerung und die Beaufschlagung des Kopfes37 mit Saugluft erfolgen. - Die Handhabungsgeräte für Kartons
10 und Packungen11 , also der Kartonroboter26 und der Packungsroboter33 , arbeiten in aufeinander abgestimmter Weise zusammen, insbesondere im Bereich der Kartonstation24 bei der Befüllung eines Kartons10 . Der Kartonroboter26 transportiert den (zunächst leeren) Karton10 zur Packstation23 , hält den Karton10 dort bereit und führt abgestimmte Bewegungen des Kartons10 während des Packprozesses durch. Der Kartonhalter30 ist so ausgebildet, dass der Karton10 in einem von der Öffnungsseite entfernt liegenden Bereich, insbesondere im Bereich der Bodenwand12 und anschließender Bereiche der Seitenwände, insbesondere Längswände13 ,14 außen erfasst wird. - Während der Befüllung eines Kartons
10 wird dieser durch den Kartonroboter26 in unterschiedlichen, insbesondere wechselnden Relativstellungen bereitgehalten. Auch der Packungsroboter33 bzw. dessen Kopf37 führen unterschiedliche, auf die Stellung des Kartons abgestimmte Bewegungen aus, wenn die Packungen11 (einzeln) in den Karton10 eingeführt werden. Hierdurch sind die unterschiedlichen Packformationen (Beispiel in2 ) herstellbar. Die Handhabungsgeräte für die Kartons10 und Packungen11 sind vorzugsweise so ausgebildet, dass der Kartonhalter30 mehrere, insbesondere sechs Freiheitsgrade bei der Bewegung hat (12 ). Zweckmäßigerweise wird der Kopf37 des Packungsroboters33 aufgrund entsprechender Anordnung ebenfalls entsprechend bewegt. Es handelt sich um Linearbewegungen entsprechend dreier Koordinaten39 ,40 und um Dreh- bzw. Schwenkbewegung entlang von durch Doppelpfeile41 ,42 gekennzeichneten Drehachsen. Die Koordinaten39 ,40 definieren Bewegungen entlang von X-Achsen, Y-Achsen und Z-Achsen. Die Bewegungen der Kartons10 einerseits und der Packungen11 andererseits erfolgt über eine gemeinsame, zentrale Steuerung für beide Roboter26 ,33 . - Die Kartons
10 werden im Bereich der Kartonzuführung21 durch einen Kartonförderer43 mit aufeinanderfolgenden Teilförderern44 ,45 in der Ausführung als Gurtförderer der Kartonstation24 zugeführt. Die Kartons10 sind weitgehend fertiggefaltet bis auf die (nach oben gerichteten) Faltlappen17 ...20 . Die Längslappen17 ,18 weisen in Förderrichtung. - In der Kartonstation
24 wird jeweils ein Leerkarton von dem Kartonroboter26 bzw. dessen Kartonhalter30 übernommen. Aufgrund der besonderen Ausbildung und Arbeitsweise des Kartonhalters30 ist es möglich, den jeweils zu übernehmenden (leeren) Karton10 durch die Relativbewegung im Arbeitsbereich des (geöffneten) Kartonhalters30 zu positionieren. Der Kartonhalter30 ist im Wesentlichen (im Querschnitt) U-förmig ausgebildet, und zwar mit bodenseitigen Halteorganen und aufrechten seitlichen Halteorganen. Die Anordnung ist so getroffen, dass ein Leerkarton unter Fortsetzung der Zuführungsbewegung im Anschluss an den Kartonförderer43 unmittelbar in den Kartonhalter30 eingeführt werden kann. Nach Aufnahme eines Kartons durch den Kartonhalter werden Halteorgane desselben verstellt, um den Karton wirksam zu erfassen. Hierfür sind Halteorgane46 ,47 am Kartonhalter30 angebracht, die vorzugsweise den Karton10 in der Halteposition im Bereich des Bodens12 und benachbarter, aufrechter Kartonwände – Längswände13 ,14 – erfassen. - Die Halteorgane
46 ,47 des Kartonhalters30 weisen zum einen mechanische Stütz- bzw. Führungsorgane und andererseits Saughalter auf, die an der Außenseite des Kartons wirksam werden. Der so ausgebildete Kartonhalter ist an einem Ausleger des Kartonroboters26 angeordnet, und zwar an einem Tragstück31 am Ende des Auslegers29 des Kartonroboters26 . Das stangenförmige Tragstück31 weist ein (quaderförmiges) Endstück48 auf, an dem die Organe des Kartonhalters befestigt sind. - Die seitlichen Halteorgane
46 werden in einem der Bodenwand12 zugekehrten (unteren) Bereich von Seitenwänden – Längswänden13 ,14 – wirksam. Die jeweils als Einheit ausgebildeten seitlichen Halteorgane46 sind auf einem gemeinsamen Träger (in Querrichtung) verschiebbar gelagert, und zwar auf einer Querstange50 , die mit dem Endstück48 verbunden ist. Jedem Halteorgan46 ist ein rohr- bzw. hülsenförmiges Querstück51 zugeordnet, welches auf der Querstange50 verschiebbar ist, und zwar aus einer Öffnungsstellung (10 , links) mit Abstand vom Karton10 in eine Haltestellung zum Erfassen des Kartons (10 , links). Die der Bodenwand12 zugeordneten Halteorgane47 sind randseitig (zur Bodenwand), also benachbart zu den Seitenwänden13 ,14 , positioniert. Die beiden Halteorgane47 sind an einem Träger52 – in der Ausführung als Tragarm – angeordnet. - Die Halteorgane
46 ,47 weisen zum Erfassen des Kartons10 Sauger54 ,55 auf. Die bodenseitigen Halteorgane47 weisen eine Anzahl von nebeneinanderliegenden Saugern54 auf, die mittels (Pneumatik-)Zylinders53 auf- und abbewegbar sind, nämlich bis zur Anlage an der Bodenwand12 zum Erfassen des Kartons. Die Sauger54 sind mit Unterdruck beaufschlagbar bei Anlage an dem Karton10 . - Die seitlichen Halteorgane
47 weisen ebenfalls Sauger55 auf, die an querbewegbaren Zylindern56 gelagert sind. Diese Sauger55 können durch den jeweiligen Zylinder56 aus einer Ausgangsstellung (10 , links) in eine Haltestellung (10 , rechts) unter Anlage an einer Seitenwand des Kartons10 gefahren werden. Durch Beaufschlagung mit Unterdruck wird eine Haltekraft auf den Karton übertragen. - An dem Kartonhalter
30 sind bewegbare Führungsorgane angebracht, die das Einführen und Ausrichten des Kartons10 in den bzw. im Bereich des Kartonhalters30 sichern. Es handelt sich dabei um schienenartig ausgebildete, langgestreckte Führungsprofile57 zu beiden Seiten des Kartons10 (10 ). Die vorzugsweise aus einem winkelförmigen Blech bestehenden Führungsprofile57 weisen jeweils einen aufrechten Seitenschenkel58 und einen horizontalen Bodenschenkel59 auf. Die Führungsprofile57 sind mit den querbewegbaren Halteorganen46 verbunden, also mit den Führungsstücken51 . Die Führungsprofile57 werden demnach mit den Saugern55 aus einer zurückgezogenen Ausgangsstellung (10 , links) in die Justierstellung (10 , rechts) verschoben. An einer Einlaufseite, nämlich der Eintrittsseite eines (leeren) Kartons10 , sind die Führungsprofile57 mit einer trichterförmigen Erweiterung60 (11 ) versehen. - Die Haltekraft wird überwiegend durch die Sauger
54 ,55 auf den Karton10 übertragen. Zweckmäßigerweise wird die größere Haltekraft im Bereich der Bodenwand12 erzeugt. Wie aus11 ersichtlich, sind im Bereich des Bodenschenkels59 mehrere – fünf – Sauger54 in Längsrichtung des Kartons10 angeordnet. Im Bereich der Seitenwände13 ,14 sind vorliegend zwei Sauger55 nebeneinanderliegend (an einem gemeinsamen Träger) angeordnet. Die Schenkel58 ,59 des Führungsprofils57 weisen Öffnungen auf für den Durchtritt der jeweiligen Sauger54 ,55 . Die horizontalen Bodenschenkel59 sind vorzugsweise etwa in der Ebene des Kartonförderers43 als Fortsetzung desselben angeordnet. - Der zugeführte (leere) Karton
10 wird von dem Kartonroboter26 aus der Kartonstation24 übertragen in die Packstation23 und dort für die Befüllung bereitgehalten. Die offene Seite des Kartons ist dem Packungsroboter33 bzw. dessen Kopf37 zugekehrt (7 ,8 ). Vorzugsweise wird der Karton in einer (veränderlichen) Schrägstellung gehalten. Je nach den Abmessungen des Kartons10 und der Packungen11 sowie der Anzahl derselben werden Packungen11 auf der Bodenwand12 abgelegt unter Bildung eines oder mehrerer Stapel. Der Packungsroboter33 erfasst jeweils eine Packung11 (oder mehrere Packungen nebeneinander), hält diese insbesondere im Bereich großer Flächen mittels Saugluft (13 ) und taucht mit dem Kopf37 und (teilweise) mit dem Auslegerarm36 in den Karton10 ein. - Alternativ werden Packungen
11 so in den Karton10 eingeführt, dass sie mit Schmalseiten zur Bodenwand12 gerichtet und mit den größeren Packungsflächen an Seitenwänden des Kartons10 anliegen. In diesem Falle werden die Packungen11 durch Schieben in den Karton10 eingeführt. Der Kopf37 ist so ausgebildet, dass eine Funktion als Schieber gegeben ist. An mindestens einer Seite des Kopfes ist eine Schubleiste61 angeordnet, die zum Einschieben an einer (schmalen) Seitenfläche der Packung11 anliegt (7 ). Die Einschubbewegung ist durch die Bewegung des Kopfes37 (aufgrund entsprechender Betätigung des Packungsroboters33 ) durchführbar. Die Schubleiste61 ist seitlich an einer Tragplatte62 des Kopfes37 angeordnet und ist in der Höhe so bemessen bzw. angeordnet, dass ein freier Rand der Schubleiste61 beim Erfassen einer Packung11 an dieser anliegt. Der Kopf37 ist an der freien Seite der Tragplatte62 mit einem oder mehreren Saugorganen versehen zum Erfassen der Packung11 , vorliegend mit einem plattenförmigen Saugkörper63 aus elastischem Werkstoff (Schaumstoff) und vorzugsweise mehreren Saugbohrungen (nicht gezeigt). Der Unterdruck zum Erfassen einer Packung11 wird über eine (Saug-)Leitung64 und über die Tragplatte62 dem Saugkörper63 zugeführt. - Die Schubleiste dient aufgrund der Anordnung als Stützorgan bei der Aufnahme einer Packung
11 . Da diese nur im Bereich der Außenumhüllung (obere Folienwandung) erfasst wird, ergibt sich eine ungünstige Verformung der (instabilen) Packung11 . Die an der Packung11 aufgrund der Relativstellung anliegende Schubleiste61 bewirkt einen Ausgleich der Schiefstellung der Packung11 . - Die Packstation
23 kann mit einem beim Einschieben von Packungen10 eingesetzten Hilfsmittel ausgerüstet sein, nämlich mit einer Schiebeplatte49 . Diese ist seitlich neben dem Packungsförderer32 im Bereich der Packstation23 angeordnet, und zwar als Fortsetzung der Lagerfläche für die gleitend bewegte Packung11 . Die Schiebeplatte49 erstreckt sich im Wesentlichen in der Ebene des Packungsförderers32 als Fortsetzung, vorzugsweise bis in den Bereich des bereitgehaltenen Kartons10 (7 ). Der Kopf37 ist vorzugsweise mit geringem Abstand oberhalb der Schiebeplatte49 im Sinne einer Schiebebewegung angeordnet. Die Schiebeplatte49 ist – für den Fall der Beladung entsprechend8 – zurückziehbar. - Der Packstation
23 ist ein Lappenhalter65 zugeordnet zum Fixieren der Schließlappen17 ...20 des Kartons in der Öffnungsstellung während des Füllprozesses. Der Lappenhalter65 ist am Maschinengestell25 angebracht, und zwar in einem Bereich oberhalb der Arbeitsebene der Packstation23 und an einem Tragprofil66 des Maschinengestells25 gelagert – in der Ebene des (oberen) Längsträgers34 . - Der Lappenhalter
65 besteht aus mehreren vorzugsweise bewegbaren Organen, die einen nach oben gerichteten Querlappen19 und die beiden – bei der vorliegenden Relativstellung – aufrechten Längslappen17 ,18 in einer trichterförmigen Öffnungsstellung fixiert. Ein erster, etwa mittiger Haltesteg67 erhält Anlage an der Innenseite des Querlappens19 (7 ). Den seitlich positionierten Längslappen17 ,18 sind Stützstege68 zugeordnet, die auf einer Haltestange69 verschiebbar sind, nämlich in Richtung zueinander oder auseinander. Wenn der Karton10 in die Packstation23 gelangt, werden die beiden Stützstege68 aus einer etwa mittigen Ausgangsstellung in entgegengesetzten Richtungen auseinanderbewegt, wodurch die Faltlappen19 ,20 in eine Öffnungsstellung entsprechend9 gelangen. Der quergerichtete Lappen19 wird durch den Haltesteg67 ebenfalls in Öffnungsstellung gehalten. - Die Stützstege
68 sind mit hülsenartigen Führungen auf der Haltestange69 unter Anpassung an die Breite des Kartons10 verschiebbar. - Der Kartonroboter
26 übernimmt auch die Aufgabe, den gefüllten Karton10 aus dem Bereich der Packstation23 über eine Teilstrecke abzutransportieren. Der gefüllte Karton10 wird durch den Kartonroboter26 in der Kartonstation24 (wieder) abgesetzt bzw. durch den Kartonhalter30 in einer Abschubstellung im Anschluss an den Kartonförderer43 , nämlich am Ende des Teilförderers45 , gehalten. Der Karton10 wird sodann – noch bei offenen Schließlappen17 ...20 – aus dem Bereich des Kartonhalters30 abgeschoben und an einen Abförderer70 übergeben. Dieser transportiert den Karton10 in Querrichtung zu einem Ausschleuseband71 , wiederum quer zur Transportrichtung im Bereich des Abförderers70 . Der an die Kartonstation24 anschließende Abförderer70 ist als Linearförderer ausgebildet mit einem (winkelförmigen) Schieber72 , der durch einen Linearantrieb73 hin- und herbewegbar ist, wobei in einer Ausgangsstellung (4 ) der Karton10 in eine Mitnahmeposition für den Schieber72 gelangt.6 zeigt die gegenüberliegende Endstellung des Schiebers72 , in der der Karton10 auf dem Ausschleuseband71 abgesetzt wird. Im Bereich des Abförderers70 steht bzw. ruht der Karton10 auf einer (plattenförmigen) Unterführung74 . Auf dieser wird der Karton10 gleitend durch den Schieber72 transportiert. - Eine Besonderheit ist der Transport von Kartons
10 , nämlich des gefüllten Kartons einerseits und des nachfolgenden leeren Kartons andererseits, im Bereich der Kartonstation24 . Der gefüllte Karton wird durch ein Schuborgan aus dem Bereich des Kartonhalters30 herausbewegt. Gleichzeitig wird ein nachfolgender (leerer) Karton10 in den Kartonhalter30 eingeführt, vorliegend durch dasselbe Organ. Ein (winkelförmig ausgebildeter) Pusher75 befindet sich mit einem Mitnehmer bzw. Schenkel76 im Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kartons. An dem als Schieber wirkenden Schenkel76 ist auf der dem abzuschiebenden (gefüllten) Karton10 liegenden Seite ein Stützprofil77 angeordnet, welches an der Rückseite des Kartons10 – rückseitige Querwand15 – Anlage erhält. Durch einen Linearantrieb78 neben der Bewegungsbahn der Kartons wird der durch den Kartonroboter26 bereitgehaltene Karton10 (mit Inhalt) durch den Pusher75 aus dem Bereich des Kartonhalters30 aus- und auf die Unterführung74 des Abförderers70 ausgeschoben. - Der Pusher
75 bewirkt gleichzeitig die Übergabe des nachfolgenden leeren Kartons10 an den bereitgehaltenen Kartonhalter30 . Der Pusher75 bzw. der quergerichtete Schenkel76 weist Mitnehmer auf für den nachfolgenden Karton10 , und zwar Saugorgane79 , die hinsichtlich der Förderrichtung nach rückwärts weisen, an einer vornliegenden Wand des Kartons10 – Querwand16 – Anlage erhalten und diesen mittels Saugluft fassen. Während der Abschubbewegung des gefüllten Kartons10 durch den Pusher75 wird so der nachfolgende leere Karton nachgezogen und an den Kartonhalter30 übergeben (4 ). - Die hinsichtlich der Relativbewegungen aufeinander abgestimmte Arbeitsweise der Roboter
26 ,33 ist bei der Schaffung komplexer Packformationen anwendbar, aber auch bei der Handhabung von Packungen und/oder Kartons unterschiedlicher Abmessungen und/oder Formen, auf die die Stellungen des Kartons einerseits und die Bewegungen der Packungen andererseits während des Packprozesses optimal eingestellt werden können. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Karton
- 11
- Packung
- 12
- Bodenwand
- 13
- Längswand
- 14
- Längswand
- 15
- Querwand
- 16
- Querwand
- 17
- Längslappen
- 18
- Längslappen
- 19
- Querlappen
- 20
- Querlappen
- 21
- Kartonzuführung
- 22
- Packungszuführung
- 23
- Packstation
- 24
- Kartonstation
- 25
- Maschinengestell
- 26
- Kartonroboter
- 27
- Querträger
- 28
- Tragarm
- 29
- Ausleger
- 30
- Kartonhalter
- 31
- Tragstück
- 32
- Packungsförderer
- 33
- Packungsroboter
- 34
- Längsträger
- 35
- Schwenkarm
- 36
- Auslegerarm
- 37
- Kopf
- 38
- Tragstange
- 39
- Koordinate
- 40
- Koordinate
- 41
- Doppelpfeil
- 42
- Doppelpfeil
- 43
- Kartonförderer
- 44
- Teilförderer
- 45
- Teilförderer
- 46
- Halteorgan
- 47
- Halteorgan
- 48
- Endstück
- 49
- Schiebeplatte
- 50
- Querstange
- 51
- Führungsstück
- 52
- Träger
- 53
- Zylinder
- 54
- Sauger
- 55
- Sauger
- 56
- Zylinder
- 57
- Führungsprofil
- 58
- Seitenschenkel
- 59
- Bodenschenkel
- 60
- Erweiterung
- 61
- Schubleiste
- 62
- Tragplatte
- 63
- Saugkörper
- 64
- Leitung
- 65
- Lappenhalter
- 66
- Tragprofil
- 67
- Haltesteg
- 68
- Stützsteg
- 69
- Haltestange
- 70
- Abförderer
- 71
- Ausschleuseband
- 72
- Schieber
- 73
- Linearantrieb
- 74
- Unterführung
- 75
- Pusher
- 76
- Schenkel
- 77
- Stützprofil
- 78
- Linearantrieb
- 79
- Saugorgan
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
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Claims (19)
- Verfahren zum Einführen von Gegenständen in einen Behälter, insbesondere von (Folien- bzw. Weich-)Packungen (
11 ) in einen Karton (10 ) unter Bildung einer geordneten Formation von Gegenständen bzw. Packungen (11 ) innerhalb des Behälters bzw. des Kartons (10 ), wobei die Gegenstände bzw. Packungen (11 ) nacheinander oder in Gruppen einer Packstation (23 ) zugeführt und durch mindestens ein Handhabungsorgan in den Behälter bzw. Karton (10 ) eingeführt werden und der Karton (10 ) durch ein diesen erfassendes Handhabungsgerät – Kartonroboter (26 ) – in unterschiedliche Füllstellungen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Packungshalter – Kopf (37 ) – des den Gegenständen bzw. Packungen (10 ) zugeordneten Handhabungsorgans – Packungsroboter (33 ) – in Abstimmung mit den Bewegungen des Kartonroboters (26 ) entlang mehrerer, insbesondere entlang dreier Koordinaten (39 ,40 ) verfahrbar und um mehrere, insbesondere um drei Achsen (Doppelpfeile41 ) schwenkbar sind. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen (
11 ) durch das diesen zugeordnete Handhabungsorgan – Packungsroboter (33 ) – erfasst werden, insbesondere mittels Saugluft und in den Karton (10 ) durch Heben und Senken transportiert oder alternativ durch Schieben in den Karton (10 ) eingeführt werden, wobei ein Organ des Packungsroboters (33 ) – Kopf (37 ) – als Träger oder als Schieber für die Packungen (10 ) dient. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehen und/oder Kippen und/oder Linearbewegung des Kartons (
10 ) einerseits und durch Hub- sowie Absenkbewegung der Packungen (11 ) und/oder Drehbewegung oder durch Einschieben derselben andererseits der Karton (10 ) mit unterschiedlichen Packformationen befüllt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) durch Faltung aufgerichtete Kartons (
10 ) werden mit offener Oberseite entlang einer Kartonzuführung (21 ) zu einer Kartonstation (24 ) transportiert, b) leere Kartons (10 ) werden im Bereich der Kartonstation (24 ) durch den Kartonroboter (26 ) erfasst, einer Packstation (23 ) zugeführt und in dieser zur Aufnahme der Packungen (11 ) bereitgehalten, c) durch einen Packungsförderer (32 ) zugeführte Packungen (11 ) werden im Bereich der Packstation (23 ) durch den Packungsroboter (33 ) erfasst und in den Karton (10 ) bis zur Befüllung desselben eingeführt, d) der befüllte Karton (10 ) wird sodann durch den Kartonroboter (26 ) einem Abförderer (70 ) übergeben. - Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die (leeren) Kartons (
10 ) durch (linearen) Transport in einen offenen Kartonhalter (30 ) des Kartonroboters (26 ) eingeführt und durch Schließen des Kartonhalters (30 ) fixiert werden, vorzugsweise durch mechanische und/oder pneumatische Halteorgane (46 ,47 ). - Verfahren nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einschieben eines (leeren) Kartons (
10 ) in den Bereich des Kartonhalters (30 ) ein (gefüllter) Karton (10 ) – gleichzeitig – aus dem Bereich des Kartonhalters (30 ) herausgefördert wird, wobei insbesondere der gefüllte Karton (10 ) durch Schieben und der nachfolgende Karton (10 ) vorzugsweise durch Ziehen aus dem Bereich bzw. in den Bereich des Kartonhalters (30 ) gefördert wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kartons (
10 ) durch den Kartonroboter (26 ), insbesondere durch den Kartonhalter (30 ), im Bereich von sich in Förderrichtung erstreckenden Längswänden (13 ,14 ), vorzugsweise in einem einer Bodenwand (12 ) zugekehrten Bereich, und an einer Bodenwand (12 ) des Kartons (10 ) erfasst und gehalten werden, vorzugsweise durch an den Packungswänden angreifende Sauger (54 ,55 ). - Vorrichtung zum Einführen von Gegenständen in einen Behälter, insbesondere zum Einfüllen von (Folien- bzw. Weich-)Packungen (
11 ) in einen Karton (10 ) unter Bildung einer geordneten Formation innerhalb des Behälters bzw. des Kartons (10 ), wobei der Behälter bzw. Karton (10 ) durch ein Handhabungsgerät – Kartonroboter (26 ) – erfassbar und in der Packstation (23 ) zur Aufnahme der Packungen (11 ) unter Veränderung der Relativstellung während des Packprozesses gehalten ist, und wobei die Packungen (11 ) vorzugsweise einzeln, aufeinanderfolgen durch ein Füllaggregat – Packungsroboter (33 ) – in den Karton (10 ) unter Bildung der Formation einführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen (11 ) durch einen entlang mehrerer Koordinaten (40 ) linear bewegbaren und um mehrere Achsen (42 ) drehbaren Packungshalter – Kopf (37 ) – unter Abstimmung mit Bewegungen des Kartonroboters (26 ) bewegbar sind, insbesondere durch einen Packungsroboter (33 ). - Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen (
11 ) in der Packstation (23 ) durch den Packungsroboter (33 ) mit Kopf (37 ) in einer Bereitstellungsposition – Packungsförderer (32 ) – erfassbar und in einen durch den Kartonroboter (26 ) bereitgehaltenen Karton (10 ) einführbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartonroboter (
26 ) einen Kartonhalter (30 ) aufweist zum Erfassen eines Kartons (10 ) mit Hilfe von bewegbaren Halteorganen (46 ,47 ), die vorzugsweise den Karton (10 ) im Bereich einer Bodenwand (12 ) und im Bereich von Seitenwänden – Längswände (13 ,14 ) – benachbart zur Bodenwand (12 ) erfassen. - Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteorgane (
46 ,47 ) Sauger (54 ,55 ) aufweisen zum Erfassen eines Kartons (10 ) mittels Unterdruck im Bereich von Seitenwänden (13 ,14 ) sowie im Bereich der Bodenwand (12 ). - Vorrichtung nach Anspruch 10 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartonhalter (
30 ) Führungen aufweist, insbesondere seitliche, winkelförmige Führungsprofile (57 ) zum Abstützen eines Kartons (10 ) beim Einschieben in den Kartonhalter (30 ) in Fortsetzung der Förderrichtung für leere Kartons (10 ). - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass leere Kartons (
10 ) durch den Kartonroboter (26 ) in einer Kartonstation (24 ) erfassbar, der Packstation (23 ) zuführbar und gefüllte Kartons (10 ) durch den Kartonroboter (26 ) in die Kartonstation (24 ) zurückförderbar sind, wobei der gefüllte Karton (10 ) durch einen Schieber bzw. Pusher (75 ) aus der Kartonstation (24 ), insbesondere aus dem Kartonhalter (30 ), zu einem Abförderer (70 ) schiebbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kartonförderer (
43 ) zum Transport der (leeren) Kartons (10 ) zur Kartonstation (24 ) und durch ein Übergabeorgan zur Einführung eines Kartons (10 ) in den Bereich eines an den Kartonförderer (43 ) anschließenden Kartonhalters (30 ), vorzugsweise mittels Pusher (75 ), der beim Abschub eines gefüllten Kartons (10 ) aus dem Bereich des Kartonhalters (30 ) gleichzeitig einen nachfolgenden leeren Karton (10 ) in den Bereich des Kartonhalters (30 ) einführt. - Vorrichtung nach Anspruch 14 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pusher (
75 ) einen Schenkel (76 ), vorzugsweise mit Stützprofil (77 ) zum Abschieben eines (gefüllten) Kartons (10 ) und an der Rückseite Saugorgane (79 ) zum Erfassen einer Vorderseite eines nachfolgenden leeren Kartons (10 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (
37 ) des Packungsroboters (33 ) als Schieber bewegbar ist zum Einschieben einer Packung (11 ) in den Karton (10 ), wobei vorzugsweise der Kopf (37 ) im Bereich einer Tragplatte (62 ) eine seitlich angebrachte Schubleiste (61 ) aufweist zum Erfassen einer Packung (11 ) bei der Einschubbewegung. - Vorrichtung nach Anspruch 16 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einschieben von Packungen (
11 ) in einen Karton (10 ) durch den Kopf (37 ) des Packungsroboters (33 ) ein Überbrückungsorgan ausfahrbar ist, insbesondere eine Schiebeplatte (49 ) zur Überbrückung des Abstands zwischen Packungsförderer (32 ) und Karton (10 ). - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens im Bereich der Packstation (
23 ) wirksame Lappenhalter (65 ) zum Fixieren von Faltlappen (13 ,14 ;15 ,16 ) des Kartons (10 ) in der Öffnungsstellung, wobei der Lappenhalter (65 ) mindestens einen Haltesteg (67 ) zum Erfassen eines in der Befüllungsstellung des Kartons (10 ) oberen Faltlappens (19 ,20 ) und querbewegbare Stützstege (68 ) für in der Füllstellung des Kartons (10 ) seitliche Faltlappen (17 ,18 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gefüllte Karton (
10 ) im Anschluss an die Kartonstation (24 ) in Fortsetzung der Zuförderrichtung der leeren Kartons (10 ) auf eine plattenförmige Unterführung (74 ) des Abförderers (70 ) schiebbar und durch einen querbewegbaren Schieber (72 ) auf der Unterführung (74 ) einem zum Abförderer (70 ) quergerichteten Ausschleuseband (71 ) zuführbar ist.
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