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Die Erfindung betrifft Verfahren
und Vorrichtungen der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 13
angegebenen Gattungen.
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In der Lebensmittelindustrie ist
es üblich
geworden, der menschlichen und tierischen Ernährung dienende Nahrungsmittel
in mehr oder weniger flexiblen Einweggefäßen in Form von Schlauch- oder Standbodenbeuteln
(sog. Pouches oder Stand-up Pouches), Faltschachteln od. dgl. anstatt
in teuren Flaschen oder Dosen abzufüllen. Mehrere derartiger Gefäße werden
dann häufig
zu größeren Verpackungseinheiten
zusammengefaßt,
dazu in Verpackungsbehältern
(Kartons, sog. Trays od. dgl.) angeordnet und in dieser Weise in
den Handel gebracht. Entsprechend kann bei der Verpackung von zahlreichen
anderen, nicht der Ernährung
dienenden Materialien und unabhängig
davon vorgegangen werden, ob es sich um in Gefäße abgefüllte Flüssigkeiten, Pulver od. dgl.
oder um feste, ggf. in anderer Weise verpackte Gegenstände handelt.
Nachfolgend werden alle in dieser Weise in Verpackungsbehälter gefüllte Gefäße oder
Gegenstände
kurz als "Produkte" bezeichnet.
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Während
das Abfüllen
und Verschließen
von Gefäßen oder
eine sonstwie erfolgende Bereitstellung der Produkte ohne weiteres
mit den hohen Bearbeitungsgeschwindigkei ten erfolgen kann, die heute
in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie
sowie in anderen Industriezweigen gefordert werden, stellt das Füllen der
Verpackungsbehälter
mit einer vorgewählten
Anzahl von Produkten immer noch ein Problem dar. Das gilt insbesondere
dann, wenn die Forderung besteht, sog. Mischpackungen herzustellen. Darunter
werden Verpackungsbehälter
verstanden, die mit unterschiedlichen Produktsorten, z. B. im Hinblick
auf ausgewählte
Geschmacksrichtungen, gefüllt sind,
wie es u. a. für
den Vertrieb von Hunde- oder Katzenfutter häufig gefordert wird.
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Das beschriebene Problem ergibt sich
auch bei Anwendung eines kürzlich
vorgeschlagenen Verfahrens bzw. einer zu dessen Durchführung bestimmten
Vorrichtung gemäß den eingangs
bezeichneten Gattungen, bei denen mehrere Kassetten hintereinander
herlaufend auf einer Umlaufbahn geführt werden, um an einer Ladestation
zugeführte
Produkte aufzunehmen, zu einer Entladestation zu transportieren
und in dieser an die Verpackungsbehälter abzugeben. Dem Vorteil
eines kontinuierlichen und automatischen Betriebs steht auch hier
der Nachteil gegenüber,
daß jeder
Verpackungsbehälter,
sofern nicht aufwendige Maßnahmen
getroffen werden, immer nur mit einer einzigen Produktsorte befüllt werden
kann.
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Ausgehend davon liegt der Erfindung
das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Gattungen vorzuschlagen, mittels derer
das genannte Problem weitgehend beseitigt und jeder Verpackungsbehälter ohne
großen
Aufwand mit einer Produktmischung gefüllt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen
die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 13.
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Die Erfindung bringt den Vorteil
mit sich, daß die
Kassetten bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtungen
vor ihrem Einlauf in die Entladestation zwei oder mehr Ladestationen durchlaufen
und in diesen mit Produkten unterschiedlicher Art beladen werden
können.
Durch geeignete Steuerung im Bereich der verschiedenen Ladestationen
können
dabei weitgehend beliebige Produktmischun gen zusammengestellt werden,
selbst wenn jeder einzelnen Ladestation stets nur gleichartige Produkte
zugeführt
werden.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Füllung von
Verpackungsbehältern
mit jeweils einer vorgewählten Anzahl
von Produkten;
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2 eine
schematische, perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach 1;
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3 eine
gegenüber 1 und 2 vergrößerte, perspektivische Darstellung
einer Ladestation der Vorrichtung;
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4 eine
gegenüber 3 nochmals vergrößerte Darstellung
einer einzelnen Kassette der Vorrichtung;
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4a und 4b Einzelheiten einer Spanneinrichtung
für die
Kassette nach 4;
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5 eine
gegenüber 1 und 2 vergrößerte, perspektivische Darstellung
eines Transportabschnitts der Vorrichtung;
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6 eine
gegenüber l und 2 vergrößerte, perspektivische
Darstellung einer Entladestation der Vorrichtung;
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7 vergrößerte Einzelheiten
der Vorrichtung nach 2 im
Bereich der Entladestation nach 6;
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8 eine
der 2 entsprechende
Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
und
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9 eine
der 2 entsprechende
Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Nach 1 und 2 enthält eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Füllen
von Verpackungsbehältern 1 mit
einer vorgewählten
Anzahl von Produkten 2 eine geschlossene, endlose Umlaufbahn 3 für eine Mehrzahl
von Kassetten 4. Die Kassetten 4 sind längs der
Umlaufbahn 3 hintereinander angeordnet und können beim
Betrieb der Vorrichtung in Richtung eines Pfeils v nacheinander wenigstens eine Ladestation 5,
einen ersten Transportabschnitt 6, eine Entladestation 7 und
einen zweiten Transportabschnitt 8 der Umlaufbahn 3 durchlaufen.
Dabei verbindet der erste Transportabschnitt 6 einen Ausgang der
Ladestation 5 mit einem Eingang der Entladestation 7 und
der zweite Transportabschnitt 8 einen Ausgang der Entladestation 7 mit
einem Eingang der Ladestation 5. Die Kassetten 4 dienen
dem Zweck, an der Ladestation 5 eine vorgewählte Anzahl
von Produkten 2 aufzunehmen und diese dann zur Entladestation 7 zu
transportieren, wo sie in den Verpackungsbehältern 1 abgelegt werden.
Die entladenen Kassetten 4 werden zur Ladestation 5 zurückbewegt, um
sie dort erneut mit Produkten 2 zu beladen.
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Die Produkte 2 bestehen
z. B. aus flachen, in einer nicht dargestellten Abfüllanlage
mit einer Flüssigkeit
gefüllten
und danach verschlossenen Beuteln. Sie werden im Ausführungsbeispiel
mittels einer in 1 bis 3 nur schematisch dargestellten
Transportbahn 9 in Richtung der Ladestation 5 bewegt
(Pfeile w und x) und dabei zunächst mittels eines nicht dargestellten,
horizontalen Transportbandes z. B. liegend transportiert, wie für ein Produkt 2a angedeutet ist.
In einem Umlenkabschnitt der Transportbahn 9 werden die
Produkte 2 um z. B. 90° umgelenkt
und dabei auf ein schräg
zur Horizontalen angeordnetes, ebenfalls nicht näher dargestelltes Transportband überführt, wie
in 2 für ein Produkt 2b angedeutet ist.
Im weiteren Verlauf (Pfeil x)
werden die Produkte 2 durch eine Aufrichtungsstation geführt, die einen unter
demselben Winkel wie die Produkte 2b angeordneten Eintrittsspalt 10a und
einen im wesentlichen vertikalen Austrittsspalt 10b aufweist,
wie insbesondere 3 zeigt.
Zwischen den beiden Spalten 10a, 10b sind zwei
Paare von Bändern 11a, 11b bzw. 11c, 11d angeordnet,
die sich mit einem im wesentlichen der Produktbreite entsprechenden
Abstand gegenüber
stehen und an die Breitseiten der den Eintrittsspalt 10a passierenden
Produkte 2 anlegen. Die Bänder 11a bis 11d sind
außerdem
unter solchen Winkeln in sich verwunden (3), daß die Produkte 2 aus
ihrer leicht schrägen
Position am Eintrittsspalt 10a (z. B. 2b in 2) allmählich in eine im wesentlichen
vertikale, stehende Position am Austrittsspalt 10b (z.
B. 2c in 3)
verschwenkt werden. Die Bänder 11a bis 11d und
gegebenenfalls ein die Produkte 2 zusätzlich führendes Transportband können dabei
mit einer etwas größeren Geschwindigkeit
als das vorhergehende Transportband angetrieben werden, damit zwischen
den aufgerichteten Produkten 2 ein vorgewählter Mindestabstand
in Transportrichtung entsteht. Im übrigen können die Bandpaare 11a, 11b bzw. 11c, 11d starr
angeordnet und auf drehbaren Rollen 12 beweglich gelagert
und dabei mittels eines nicht dargestellten Antriebs so angetrieben
werden, daß sich
ihre inneren, den Produkten 2 zugewandten Trums in Richtung
des Pfeils x bewegen.
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Am Austrittsspalt 10b der
Aufrichtungsstation werden die Produkte 2 in die Führungsbahn
zwischen zwei oder mehr Führungs-
und Transportbändern 14 eingeführt, die
unmittelbar vor der Ladestation 5 enden (z. B. Produkt 2d in 3) und z. B. wie die Bänder 11a bis 11d angetrieben
werden. Die Produkte 2 werden dann von einem weiteren,
in Richtung des Pfeils x transportierenden
Transportband 15 übernommen.
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Die Kassetten 4 werden an
einer in Umfangsrichtung der Umlaufbahn 3 erstreckten,
im wesentlichen horizontal angeordneten Führungsschiene 16 geführt, die
seitlich abstehende Führungsstege 17 aufweist.
Zu diesem Zweck enthalten die Kassetten 4 gemäß 3 und 4 jeweils einen Schlitten 18, der
mit Lauf- bzw. Führungsrollen 19 versehen
ist, die vertikale Drehachsen aufweisen, und, wie nur in 4 angedeutet ist, an ihren
Laufflächen
mit umlaufenden Nuten 20 versehen sind. Die Führungsrollen 19 sind
beidseitig der Führungsschiene 16 angeordnet
und nehmen die dort befindlichen Führungsstege 17 teilweise
in sich auf, wodurch die Schlitten 18 in vertikaler Richtung
in einer vorgegebenen Höhe
gehalten werden. Im Bereich der Ladestation 5 hat die Führungsschiene 16 einen
Ladeabschnitt 16a, der sich vorzugsweise im wesentlichen
senkrecht zur Richtung x erstreckt,
aus der die Produkte 2 zugeführt werden.
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Jeder Schlitten 18 einer
Kassette 4 ist gemäß 4 mit mehreren Durchgängen versehen,
in denen Führungsstäbe 21 verschiebbar
gelagert sind, die mit ihren unteren Enden eine Tragplatte 22 tragen.
Die Bewegungsrichtung der Führungsstäbe 21 ist
in 4 durch einen Doppelpfeil x angedeutet und verläuft z. B.
senkrecht zu einer von den Pfeilen v und x (2) aufgespannten Ebene. Die Tragplatte 22 ist außerdem mit
seitlich abstehenden, z. B. parallel zur x-Richtung angeordneten Kupplungselementen 23 versehen,
deren Bedeutung weiter unten erläutert
ist. Im übrigen
kann die Tragplatte 22 mit Hilfe von nicht dargestellten
Federn, weiteren Führungselementen od.
dgl. so mit dem Schlitten 18 und/oder der Führungsschiene 16 gekoppelt
sein, daß sie
normalerweise an der Unterseite des Schlittens 18 anliegt.
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Der Transport der Kassetten 4 längs der
Umlaufbahn 3 erfolgt erfindungsgemäß derart, daß die Kassetten 4 vor
dem Einlaufen in die Lade- bzw. Entladestation 5 bzw. 7 in
je einen Sammelabschnitt 6a bzw. 8a (1) überführt werden, der jeweils am Ende
des zugehörigen
Transportabschnitts 6 bzw. 8 angeordnet ist. In
diesem Sammelabschnitt 6a, 8a werden jeweils zwei
oder mehr Kassetten 4 zweckmäßig auf Stoß und so lange angeordnet,
bis ein Bedarf daran besteht, sie aus dem jeweiligen Sammelabschnitt 6a, 8a zur
nachfolgenden Entladestation 7 bzw. Ladestation 5 weiterzuleiten.
Unter "Bedarf" wird dabei z. B.
verstanden, daß auf
der Seite der Ladestation 5 Produkte 2 und zu
deren Aufnahme geeignete Kassetten 4 vorhanden sind oder
auf der Seite der Entladestation 7 sowohl mit Produkten 2 beladene
Kassetten 4 als auch zu deren Aufnahme geeignete Verpackungsbehälter 1 zur
Verfügung
stehen. Mit anderen Worten werden die Kassetten 4 nur dann
durch die Lade- bzw. Entladestation 5 bzw. 7 transportiert,
wenn die Durchführung
eines Lade- bzw. Entladevorgangs möglich ist. Ist ein Lade- bzw. Entladevorgang
aufgrund eines Fehlers nicht oder noch nicht möglich, werden die Kassetten 4 in
dem jeweiligen Sammelabschnitt 6a, 8a angehalten
bzw. gestaut. Auf diese Weise ist es möglich, die Kassetten 4 einzeln
und unabhängig
voneinander durch die Lade- und Entladestation 5, 7 zu
leiten bzw. den Durchgang der Kassetten 4 durch die Stationen 5, 7 an
die tatsächlichen
Bedürfnisse
des Einzelfalls anzupassen. Die dadurch bewirkte Entkoppelung der verschiedenen
Transportbewegungen bringt eine Mehrzahl von Vorteilen mit sich,
wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich wird.
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Die verschiedenen Transportbewegungen für die Kassetten 4 können auf
verschiedene Arten realisiert werden. Bei einem bisher für am besten
gehaltenen Ausführungsbeispiel
ist hierfür
vorgesehen, die Kassetten 4 in den Transportabschnitten 6 und 8 mit
Hilfe von Reibantrieben und in der Lade- und Entladestation 5 und 7 zwangsweise
bzw. durch Formschluß zu
bewegen. Zu diesem Zweck ist parallel zum Transportabschnitt 6 ein
Antriebsband 24 und parallel zum Transportabschnitt 8 ein
Antriebsband 25 angeordnet. Wie insbesondere 5 zeigt, wird das Transportband 24 durch
einen Motor 26 derart angetrieben, daß sein oberes Trum 24a in
Richtung des Pfeils v (1) bewegt wird. Außerdem sind
die Kassetten 4 so auf der Führungsschiene 16 montiert, daß ihre Kupplungselemente 23,
wie in 1 und 5 angedeutet ist, im Bereich
des Transportabschnitts 6 auf dem oberen Trum 24a des
Transportbandes 24 zu liegen kommen und dadurch einen Reibschluß mit diesem
herstellen. Entsprechend ist das Transportband 25 ausgebildet
und von einem Motor 27 angetrieben. Die Kupplungselemente 23 aller
im Transportabschnitt 6 bzw. 8 befindlichen Kassetten 4 werden
daher vom zugehörigen
Transportband 24, 25 erfaßt mit der Folge, daß die Kassetten 4 mit
der vom Motor 26, 27 vorgegebenen Geschwindigkeit
längs der
Umlaufbahn 3 bewegt werden.
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Zum Transport der Kassetten 4 durch
die Ladestation 5 dient ein Zwangsantrieb 28,
wie insbesondere 3 zeigt.
Dieser enthält
z. B. ein umlaufendes Antriebsband 29 mit einem parallel
zum Ladeabschnitt 16a erstreckten, unteren Trum und einen
zu dessen Antrieb bestimmten Motor 30, der vorzugsweise
ein Servomotor ist. Am Antriebsband 29 sind senkrecht zu
seiner Bewegungsrichtung erstreckte Mitnehmer 31 mit U-förmigen Enden 31a montiert, die
beim Transport des unteren Trums des Antriebsbandes 29 in
Richtung des Pfeils v (4) nach unten weisen, sich
entsprechend 3 auf freie
Abschnitte der Kupplungselemente 23 legen und diese damit
formschlüssig
umgreifen. Es ist dann möglich, die
Kassetten 4 durch Ansteuerung des Motors 30 wahlweise
in Richtung des Pfeils v zu
bewegen oder stillzusetzen.
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Zum Transport der Kassetten 4 durch
die Entladestation 7 ist schließlich ein entsprechender Zwangsantrieb 32 vorgesehen,
wie insbesondere 6 zeigt.
Dieser enthält
z. B. ein umlaufendes Antriebsband 33 mit einem unteren
Trum, das parallel zu einem in 6 nicht
dargestellten Entladeabschnitt 16b (1) der Führungsschiene 16 angeordnet
ist, und einen zum Antrieb des Antriebsbandes 33 bestimmten
Motor 34, der vorzugsweise ein Servomotor ist. An dem Antriebsband 33 sind
senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung und parallel zur v/x-Ebene
(4) erstreckte, stabförmige Mitnehmer 35 befestigt,
die sich beim Transport des unteren Trums des Antriebsbandes 33 in
Richtung eines Pfeils z von hinten gegen die Führungsstäbe 21 der Kassetten 4 legen
und diese daher bei eingeschaltetem Motor 34 in Richtung
des Pfeils z im wesentlichen formschlüssig durch die Entladestation 7 transportieren
können.
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Wie 6 weiter
zeigt, laufen die äußeren Enden
der Kupplungselemente 23 im Bereich der Entladestation 7 in
einer Führungsnut 36 wenigstens einer
parallel zur Bewegungsrichtung der Kassetten 4 erstreckten
Führungsschiene 37.
Die Führungsnut 36 besitzt,
wie in 6 aus Gründen der
Klarheit nur teilweise dargestellt ist, einen in Richtung des Pfeils z
zunächst
abfallenden Abschnitt 36a, danach einen unteren, horizontalen
Abschnitt 36b und schließlich einen ansteigenden Abschnitt 36c,
der in derselben Höhe
endet, auf der die Führungsnut
36 am Eingang der Entnahmestation 7 angeordnet ist. Dadurch
wird, wenn eine Kassette 4 die Entladestation 7 durchläuft, die
mit den Kupplungselementen 23 starr verbundene Tragplatte 22 relativ
zum Schlitten 18 zunächst
allmählich
abgesenkt, dann längs
des Abschnitts 36b der Führungsnut 36 abgesenkt
gehalten und danach wieder in diejenige Stellung angehoben, die
sie auf dem übrigen
Teil der Umlaufbahn 3 normalerweise einnimmt.
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Die Kassetten 4 weisen nach 3 und 4 eine Mehrzahl von Fächern 40 auf, die
durch parallel und mit Abstand angeordnete Halteplatten 41 begrenzt
sind. Die Halteplatten 41 sind im wesentlichen quer zur
Führungsschiene 16 und
unterhalb von dieser angeordnet sowie in Richtung der Führungsschiene 16 (Pfeil v) derart verschiebbar an
der Tragplatte 22 gelagert, daß ihre Abstände von einander mit der aus 4a und 4b ersichtlichen Spanneinrichtung vergrößert und
verkleinert werden können. Diese
Spanneinrichtung enthält
z. B. unterhalb der Tragplatte 22 angeordnete, auf nicht
näher dargestellte
Weise an ihr befestigte Führungsstangen 42, an
denen die Halteplatten 41 mittels entsprechender Bohrungen
mit Gleitsitz und parallel zueinander aufgereiht sind. Außerdem ist
jede Kassette 4 mit je einer Zylinder/Kolben-Anordnung 43 versehen,
die einen Zylinder 43a und eine Kolbenstange 43b aufweist.
Der Zylinder 43a ist starr an einer an einem Ende des Halteplattenstapels
angeordneten Halteplatte 41a und zweckmäßig zusammen mit dieser auch
an der Tragplatte 22 befestigt. Eine am entgegen gesetzten
Ende der Kassette 4 befindliche Halteplatte 41b ist
dagegen am freien Ende der Kolbenstange 43b befestigt,
so daß sie
von dieser auf den Führungsstangen 42 in
Richtung der Halteplatte 41a oder von dieser weg bewegt
werden kann, wenn der Zylinder 43a über einen entsprechenden Anschluß 43c mit
Druckluft od. dgl. beaufschlagt wird. Dabei können die Anschlüsse 43c über nicht
dargestellte Schläuche
mit einer im Zentrum der Umlaufbahn 3 angeordneten, pneumatischen
oder hydraulischen Vorrichtung versehen sein, die elektrisch oder
elektromagnetisch steuerbare Ventile aufweist.
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Die beiden Halteplatten 41a und 41b sind
außerdem
durch ein Scherengelenk 44 verbunden, das an den Enden
mit je einer der beiden Halteplatten 41a, 41b gelenkig
verbunden ist und an dazwischen liegenden, an ihnen auf einer geraden
Mittelachse liegenden Gelenkpunkten 44a gelenkig mit je
einer der zwischen den Halteplatten 41a, 41b liegenden übrigen Halteplatten 41 befestigt
ist. Dadurch wird erreicht, daß bei
einer Betätigung
der Kolbenstange 43b zusammen mit der Halteplatte 41b auch
die übrigen
Halteplatten 41 in der einen oder anderen Richtung verschoben
und dadurch in ihre Fächer 40 eingelegte
Produkte 2 wahlweise durch Klemmung in der Kassette 4 festgehalten
(4b) oder wieder frei gegeben
werden (4a). Zur Verbesserung der Stabilität der Anordnung
kann außerdem
vorgesehen sein, die beidseitig von den Gelenkpunkten 44a in
parallelen Reihen liegenden äußeren Gelenkpunkte des
Scherengelenks 44 mit Zapfen zu versehen, die in Führungsschlitzen
von Führungsleisten 45 gleiten, die
seitlich gelagert und mit je einem zugehörigen seitlichen Gelenkpunkt
des Scherengelenks 44 (z. B. bei 45a) gelenkig
verbunden sind.
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Wie insbesondere 1, 2 und 7 zeigen, werden die mit
einer vorgewählten
Anzahl der Produkte 2 zu füllenden Verpackungsbehälter 1 auf
einer Transportbahn geführt,
die z. B. durch ein nur schematisch angedeutetes, in Richtung des
Pfeils z bewegtes Transportband 46 gebildet ist. Das Transportband 46 ist
so angeordnet, daß es
im Bereich der Entladestation 7 parallel zum Entladeabschnitt 16b der
Führungsschiene 16 und
um so viel unterhalb von diesem verläuft, daß auf ihm abgestellte Verpakkungsbehälter 1 dicht
unterhalb der die Entladestation 7 durchlaufenden Kassetten 4 bewegt
werden. Das Antriebsband 33 (6)
wird mit derselben Geschwindigkeit wie das Transportband 46 und
synchron zu diesem angetrieben. Es ist zu diesem Zweck wie das Transportband 46 vorzugsweise über ein
geeignetes Getriebe mit der Ausgangswelle des Motors 34 verbunden.
Die Verpackungsbehälter 1 können, wie
in 2 mit den Bezugszeichen 1a angedeutet
ist, zunächst
als flache, z. B. aus Karton hergestellte Zuschnitte vorliegen.
Für diesen
Fall kann eine an sich bekannte und daher nicht gesondert dargestellte
Zuführstation 47 einen
Auswerfer, eine Saugvorrichtung oder ein sonstiges Mittel zum Ablegen
einzelner Zuschnitte 1a auf dem Transportband 46 aufweisen,
von dem die Zuschnitte 1a dann durch am Transportband 46 vorgesehene
Mitnehmer od. dgl. formschlüssig
mitgenommen werden. Längs des
Transportbandes 46 können
dann nicht dargestellte Mittel zur Ausbildung des fertigen Verpackungsbehälters 1 angeordnet
sein, der im Ausführungsbeispiel
einen Deckel 1b aufweist, der sich vor dem Einfahren in
die Entladestation 7 noch in einer seitlich weggeschwenkten
Offenstellung befindet. Alternativ wäre es aber auch möglich, bereits
fertig aufgerichtete Verpackungsbehälter 1 auf dem Transportband 46 abzulegen.
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Zur Steuerung der verschiedenen Transportbewegungen
für die
Kassetten 4 und weitere, weiter unten erläuterte Funktionen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dient eine nur in 3 und 7 und schematisch dargestellte
Steuereinheit 48, die z. B. mit drei Sensoren 49, 50 und 51 verbunden
ist. Der Sensor 49 dient zur Erkennung der mit der Transportbahn 9 zugeführten Produkte 2 bzw.
der zwischen diesen hergestellten Zwischenräume im Bereich der Führungsbänder 14 und
unmittelbar vor dem Einlauf der Produkte 2 in die Ladestation 5.
Der zweite Sensor 50 ist vor der Entladestation 7 angeordnet
und dient zur Erkennung der mit dem Transportband 46 zugeführten Ver-
packungsbehälter 1 bzw.
der zwischen diesen bestehenden Zwischenräume. Schließlich dient der Sensor 51 zur
Erkennung von Kassetten 4 im Sammelabschnitt 6a.
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Die Steuereinheit 48 ist
ferner über
eine Leitung 52 (2 und 7) mit der Zuführstation 47 und
in nicht näher
dargestellter Weise mit wenigstens einem Arretierungsmittel 53 (1 und 5) verbunden. Das Arretierungsmittel 53 ist
an dem in Transportrichtung hinteren Ende des Sammelabschnitts 6a angeordnet und
enthält
z. B. eine elektrisch oder sonstwie steuerbare Zylinder/Kolben-Anordnung,
die eine Kolbenstange 54 aufweist, die in einem ausgefahrenen
Zustand die erste in den Sammelabschnitt 6a eingefahrene
Kassette 4 gegen die Reibungskraft des Antriebsbandes 24 am
Ausgang des Sammelabschnitts 6a festhält. Die Kolbenstange 54 kann
sich dazu z. B. in die Bewegungsbahn eines der Kupplungselemente 23 legen.
In einem zurückgezogenen
Zustand der Kolbenstange 54 kann die Kassette 4 den
Sammelabschnitt 6a dagegen unter der Wirkung des Antriebsbandes 24 in
Richtung des Pfeils z verlassen. Ein entsprechendes, z. B. in 1 angedeutetes Arretierungsmittel 55 mit
einer Kolbenstange 56 kann am Endes des zweiten Transportabschnitts 8 vorgesehen
sein.
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Schließlich ist die Steuereinheit 48 auch
mit den steuerbaren Ventilen für
die Zylinder 43a (4a, 4b) verbunden.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet
im wesentlichen wie folgt: Vor Inbetriebnahme der Vorrichtung wird
wenigstens eine Kassette 4 (z. B. 4a in
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3)
so in der Ladestation 5 angeordnet, daß sie mit dem Zwangsantrieb 28 gekoppelt
ist und ihr in Transportrichtung (Pfeil v)
erstes Fach 40 der Transportbahn 9 bzw. der Lücke zwischen
den Führungs-
und Transportbändern 14 gegenübersteht. Ferner
wird das Arretierungsmittel 53 aktiviert, so daß in den
Sammelabschnitt 6a einlaufende Kassetten 4 dort
zunächst
festgehalten werden. Die übrigen Kassetten 4 werden
auf dem Transportabschnitt 8 angeordnet.
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Sobald jetzt der Ladestation 5 mittels
der Transportbahn 9 fertige Produkte 2 zugeführt werden,
wird das erste ankommende Produkt 2 in das erste Fach 40 der
in der Ladestation 5 befindlichen Kassette 4 eingeschoben.
Mit Hilfe des Sensors 49, der Steuereinheit 48 und
des Motors 30 wird diese Kassette 4 dann so gesteuert,
daß sie
nach dem Füllen
des ersten Fachs 40 mit einem Produkt 2 um genau
ein Fach weiter vorgeschoben und in dieser Stellung gehalten wird,
bis das nächste
Produkt 2 im zweiten Fach 40 usw. angeordnet ist.
Das Weiterschalten der Kassette 4 erfolgt dabei unter Berücksichtigung
der Breite der Produkte 2 und des Abstandes zwischen diesen.
Das Einschieben der Produkte 2 in die Fächer 40 wird jeweils
von den Führungs- und
Transportbändern 14 und
vom Transportband 15 bewirkt. Gleichzeitig wird mit dem
ersten Sensor 49 überwacht,
ob weitere Produkte 2 zugeführt werden. Ist dies nicht
der Fall, wird die Kassette 4 so lange in der erreichten
Position festgehalten, bis ein weiteres Produkt 2 erscheint
und das nächste
freie Fach 40 belegt ist.
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Zu derselben Zeit werden die im Transportabschnitt 8 befindlichen
leeren Kassetten 4 weiter vorgeschoben, bis sie hintereinander
auf Stoß angeordnet
sind und die erste Leerkassette (z. B. 4b in 3) an der in der Ladestation 5 befindlichen
Kassette 4 anliegt. In dieser Position wird sie dann vom nächsten freien
Mitnehmer 31 des Antriebsbands 29 erfaßt, da die
Mitnehmer 31 genau im Abstand der Kupplungselemente 23 von
zwei auf Stoß hintereinander
angeordneten Kassetten 4 vorhanden sind. Alternativ kann
auch vorgesehen sein, daß drei
oder mehr auf Stoß angeordnete
Kassetten 4 gleichzeitig vom Antriebsband 29 erfaßt werden.
Schließlich könnte vorgesehen
sein, die Kolbenstange 56 des Arretierungsmittels 55 vorzuschieben
und die nächste
ankommende Kassette im Sammelabschnitt 8a anzuhalten, um
dadurch ihre Kopplung mit dem Zwangsantrieb 28 sicherzustellen.
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Die allmählich mit Produkten 2 beladene Kassette 4 wird
am Ausgang der Ladestation 5 zweckmäßig über eine dort angebrachte Führungsplatte 57 (3) geführt, die verhindert, daß die in den
Fächern 40 befindlichen
Produkte 2 nach unten herausfallen.
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Nachdem alle Fächer 40 der ersten
Kassette 4 mit Produkten 2 gefüllt sind, wird die anhand der 4a und 4b beschriebene Spanneinrichtung betätigt. Dadurch
werden die beiden äußeren Halteplatten 41 der
Kassette 4 gegeneinander geschoben mit der Folge, daß alle eingefüllten Produkte 2 durch
die zugehörigen
Halteplatten 41 eingeklemmt und unverlierbar in der Kassette 4 festgelegt
werden.
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Die beladene und gesicherte Kassette 4 wird nun
mittels des Antriebsbandes 29 auf den ersten Transportabschnitt 6 geschoben,
wobei ihr Kupplungselement 23 mit dem Antriebsband 24 gekoppelt und
die Kassette 4 durch Reibschluß mitgenommen wird. Gleichzeitig
wird die dieser Kassette 4 folgende Kassette (4b in 3) so in der Ladestation 5 angeordnet,
daß jetzt
ihre Füllung
erfolgen kann.
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Die bereits beladene Kassette 4 wird
mit einer vergleichsweise hohen Transportgeschwindigkeit bis in
den Sammelabschnitt 6a befördert und dort zunächst mit
dem Arretierungsmittel 53 angehalten. Dadurch wird der
Sensor 51 aktiviert und der Steuereinheit 48 signalisiert,
daß im
Sammelabschnitt 6a eine beladene Kassette 4 bereit
steht.
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Unabhängig von den Vorgängen, die
gleichzeitig in der Ladestation 5 ablaufen, wird jetzt über die
Leitung 52 (7)
ein Verpackungsbehälter 1 angefordert,
indem die Zuführstation 47 aktiviert
und ein Verpackungsbehälter 1 auf
dem Transportband 46 abgelegt wird. Gleichzeitig wird mit
dem Sensor 50 das Einlaufen dieses Verpackungsbehälters 1 in
den Bereich der Entladestation 7 überwacht. Sobald die Anwesenheit
dieses Verpackungsbehälters 1 signalisiert
worden ist, wird mittels der Steuereinheit 48 das Arretierungsmittel 53 deaktiviert,
d. h. die Kolbenstange 54 wird zurückgezogen und die erste im
Sammelabschnitt 6a befindliche Kassette (z. B. 4c in 1) freigegeben. Dadurch
wird diese Kassette 4 mit dem letzten Teil des Antriebsbandes 24 in
den Anfangsbereich der Entladestation 7 geschoben.
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Mit Hilfe des zweckmäßig kontinuierlich
umlaufenden Antriebsbandes 33 wird sichergestellt, daß der nächste in
den Entladeabschnitt 7 abgesenkte Mitnehmer 35 hinter
einen ausgewählten
Führungsstab 21 dieser
am Eingang befindlichen Kassette (z. B. 4d in 1) greift und diese mit
einer vom Motor 34 festgelegten Geschwindigkeit durch die
Entladestation 7 transportiert. Dadurch, daß das Antriebsband 33 mit
derselben Geschwindigkeit wie das Transportband 46 für die Verpackungsbehälter 1 transportiert
wird und die Verpackungsbehälter 1 mit denselben
Abständen
auf dem Transportband 46 abgelegt werden, wie den Abständen der
Mitnehmer 35 am Antriebsband 33 entspricht, kann
auf einfache Weise sichergestellt werden, daß der vom Sensor 50 signalisierte
Verpackungsbehälter 1 synchron
und parallel zur betreffenden Kassette 4 durch die Entladestation 7 geführt wird.
Gerät diese
Kassette 4 dabei in den Bereich der Führungsnut 36 (z. B. 4e in 2 und 6), dann wird ihre Halteplatte 22 abgesenkt
und zusammen mit den daran hängenden
Produkten 2 über
dem zugeordneten, oben offenen Verpackungsbehälter 1 angeordnet
oder auch je nach Bedarf teilweise oder ganz in diesen eingetaucht.
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Im weiteren Verlauf wird mittels
der Steuervorrichtung 48 die Spanneinrichtung nach 4a, 4b betätigt, wodurch die Halteplatten 41a, 41b von
einander entfernt und die Produkte 2 freigegeben werden,
so daß sie
aufgrund der Schwerkraft in den Verpackungsbehälter 1 fallen, falls
sie nicht schon auf dessen Boden aufliegen. Die Tragplatte 22 der
auf diese Weise entladenen Kassette (z. B. 4f in 2) wird dann längs des
Abschnitts 36c (6)
wieder aus dem Verpackungsbehälter 1 herausgehoben,
so daß dieser
der weiteren Verarbeitung zugeführt
und insbesondere z. B. geschlossen werden kann (z. B. 1c in 2).
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Die entladene Kassette (z. B. 4g in 2) wird analog zur Ladeseite
noch um so viel vom Zwangsantrieb 32 weiter transportiert,
daß ihr
Kupplungselement 22 mit dem Antriebsband 25 des
zweiten Transportabschnitts 8 gekoppelt wird. Die Kassette 4 wird
dadurch mit einer Geschwindigkeit, die zweckmäßig größer als die Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit
ist, zurück
zum Sammelabschnitt 8a transportiert, wo sie gegebenenfalls
an eine bereits dort oder in der Ladestation 5 befindliche
Kassette 4 anstößt und dadurch
angehalten oder im Takt der vor ihr befindlichen Kassette weiter
vorgeschoben wird, bis sie vom Zwangsantrieb 28 erfaßt werden
kann.
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Während
des beschriebenen Entladevorgangs kann eine weitere Kassette 4 in
den Wirkungsbereich des wieder vorgeschobenen Arretierungsmittels 53 gelangt
sein. Dadurch wird über
den Sensor 51 ein weiterer Verpackungsbehälter 1 abgerufen, und
der nächste
Entladevorgang wird eingeleitet, sobald auch der Sensor 50 ein
Signal abgibt. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich dann automatisch,
wobei geringfügige
Verzögerungen
bei der Zufuhr der Produkte 2 und/oder Verpackungsbehälter 1 nicht
zum Stillstand der gesamten Vorrichtung führen.
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Aus der obigen Beschreibung ergibt
sich, daß die
verschiedenen Transportvorgänge
völlig
voneinander entkoppelt sind. In der Ladestation 5 werden
Kassetten 4 nur dann beladen, wenn Produkte 2 angeliefert
werden. Bleiben die Produkte 2 aus, werden die Kassetten 4 zwar
nicht mehr beladen, doch können
bereits beladene Kassetten 4 in der Entladestation 7 weiter
entladen und Leerkassetten zurück
zum Sammelabschnitt 8a transportiert werden. Werden aus
irgendeinem Grund keine Verpackungsbehälter 1 mehr geliefert,
ist das ebenfalls unschädlich,
weil dann das Arretierungsmittel 53 aktiviert bleibt und
die vollen Kassetten 4 zurückgehalten werden. Schließlich werden
am Ausgang der Vorrichtung keine leeren Verpackungsbehälter 1 geliefert,
da für den
Fall, daß im
Sammelabschnitt 6a keine beladene Kassette 4 ansteht,
dies mit dem Sensor 51 bemerkt und deshalb kein neuer Verpackungsbehälter 1 angefordert
wird.
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Besonders günstig erweist sich die beschriebene
Entkopplung für
den Fall, daß entsprechend 8 mehrere Umlaufbahnen 3, 3a und 3b und
alle diesen zugeordneten Baueinheiten in Transportrichtung des Transportbandes 46 hintereinander
angeordnet sind, um dadurch eine Leistungssteigerung zu ermöglichen.
Dabei kann die Anordnung z. B. so getroffen sein, daß jede Umlaufbahn 3, 3a, 3b nur
zur Füllung
jedes dritten Verpackungsbehälters 1 verwendet
wird. Fällt
hierbei eine der Umlaufbahnen 3, 3a, 3b und/oder
eine von deren Lade- bzw. Entladestationen aus, können die
beiden verbleibenden Umlaufbahnen ohne Einschränkung weiterarbeiten. Außerdem ermöglicht die
beschriebene Vorrichtung eine vereinfachte Modulbauweise, da im
Prinzip beliebig viele Umlenkbahnen hintereinander angeordnet werden
können.
Außerdem
können
mit den zugehörigen
Transportbahnen 9, 9a und 9b dieselben oder
unterschiedliche Produkte 2 zugeführt werden, falls es erwünscht ist,
dieselbe Vorrichtung zur Verpackung unterschiedlicher Produkte zu
benutzen.
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Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ergibt sich schließlich aus 9. Hier ist eine Umlaufbahn 3c vorgesehen,
die sich von den Umlaufbahnen 3, 3a und 3b nach 1 bis 8 wesentlich dadurch unterscheidet, daß sie zwei
in Richtung des Pfeils v hintereinander
liegende Ladestationen 5, 5a aufweist, denen je
eine Transportbahn 9, 9a zur Zuführung von
vorzugsweise unterschiedlichen Produkten 58a bzw. 58b zugeordnet
ist. Die eine Ladestation 5 entspricht der nach 1 bis 7, während
die andere Ladestation 5a zwischen der ersten Ladestation 5 und
dem Ausgang des zweiten Transportabschnitts 8 angeordnet
ist. Dabei ist jeder Ladestation 5 bzw. 5a, wie
in 9 nicht einzeln dargestellt
ist, je ein Zwangsantrieb 28 zugeordnet. Außerdem ist
vor der in Richtung des Pfeils v ersten
Ladestation 5a ein am Ende des Transportabschnitts 8 befindlicher
Sammelabschnitt 59 und vor der in Richtung des Pfeils v zweiten Ladestation 5 ein
zweiter, zwischen dem Zwangsantrieb der beiden Ladestationen 5, 5a angeordneter
Sammelabschnitt 60 vorgesehen. Jedem Sammelabschnitt 59, 60 ist
ein Reibantrieb analog zu den Antriebsbändern 24, 25 nach 1 und 5 zugeordnet. Schließlich sind die beiden Ladestationen 5, 5a durch
eine unter den Kassetten 4 angeordnete, der Führungsplatte 57 (3) entsprechende Führungsplatte 61 verbunden,
mit der verhindert wird, daß die
an der ersten Ladestation 5a in die Kassetten gefüllten Produkte 58b auf
dem Weg zur zweiten Ladestation 5 aus ihnen herausfallen.
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Die Betriebsweise der Vorrichtung
nach 9 ist im wesentlichen
wie folgt:
Analog zu 1 bis 7 werden die Produkte 58a und 58b an
den Ladestationen 5, 5a in die Kassetten 4 gefüllt, worauf
deren Spanneinrichtungen betätigt werden,
um die von ihnen aufgenommenen Produkte 58a, 58b zur
Entladestation 7 zu transportieren und sie dort in die
Verpackungsbehälter 1 zu
füllen.
Im Gegensatz zu 1 bis 7 werden die entladenen Kassetten 4 zunächst mittels
eines ersten Reibantriebs dem Sammelabschnitt 59 zugeführt und
dort auf Stoß mit
vorauslaufenden, bereits in der Ladestation 5a befindlichen
Kassetten 4 angeordnet, um bei Bedarf vom zugehörigen Zwangsantrieb übernommen
und durch die Ladestation 5a transportiert zu werden. In
dieser werden die Kassetten 4 jedoch nicht vollständig, sondern
nur teilweise mit den Produkten 58b beladen, indem z. B.
mittels der Steuereinheit 48 nach 3 dafür
gesorgt wird, daß die Kassetten 4 nach
dem Füllen
eines Faches 40 um zwei Fächer
anstatt um nur ein Fach weiter transportiert werden, so daß jedes
zweite Fach leer bleibt. Die so zur Hälfte gefüllten Kassetten 4 werden
dann zunächst
mit einem weiteren Reibantrieb in Richtung der zweiten Ladestation 5 bewegt,
wobei die bereits geladenen Produkte 58b durch die Führungsplatte 61 gehalten
werden, und dann im zweiten Sammelabschnitt 60 gesammelt,
bis sie der zweiten Ladestation 5 zugeführt werden können. Dort
werden die noch leeren Fächer 40 mit
den Produkten 58a gefüllt, so
daß die
Kassetten 4, wenn sie die Ladestation 5 verlassen,
teils mit Produkten 58b und teils mit Produkten 58a beladen
sind. Der dadurch erzielte Vorteil besteht darin, daß die Verpackungsbehälter 1 auf einfache
Weise mit unterschiedlichen Produkten gefüllt werden können. Durch
Hinzufügung
weiterer Ladestationen und Transportbahnen längs der Umlaufbahn 3c können die
Verpackungsbehälter 1 auch
mit drei oder mehr unterschiedlichen Produkten gefüllt werden.
Die Art und Weise, wie die Mischung aus den verschiedenen Produkten
zusammengestellt werden soll, kann mit Hilfe der Steuereinheit 48
im Prinzip beliebig vorgewählt
werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
die auf vielfache Weise abgewandelt werden könnten. Dies gilt insbesondere
für den
konstruktiven Aufbau und die Kombination der im Einzelfall vorgesehenen
Baueinheiten sowie für
die Art und Weise, wie die Produkte nach dem Ladevorgang in den
Kassetten festgelegt und beim späteren
Füllen
der Verpackungsbehälter 1 wieder
freigegeben werden. Anstelle der beschriebenen pneumatischen oder
hydraulischen Spanneinrichtung können
andere, z. B. elektrische oder elektromagnetisch betriebene Spanneinrichtungen
vorgesehen werden. Weiter ist es möglich, die Reib- und Zwangsantriebe
anders als beschrieben auszubilden und anstelle der Reibantriebe
andere Antriebe zum schnellen Transport der Kassetten zwischen den
Lade- und Entladestationen zu verwenden. Dabei ist klar, daß die Transportgeschwindigkeit
hierbei mit Hilfe der Steuereinheit 48 bei Bedarf auch
reduziert werden kann. Möglich
ist es ferner, die anhand der 1 bis 7 beschriebenen Vorrichtungen
in anderer Weise zu kombinieren, als in 8 und 9 dargestellt ist.
Dabei wäre
es im Hinblick auf die Vorrichtung nach 9 insbesondere auch denkbar, die Lade- und
Entladegeschwindigkeit und die Transportgeschwindigkeit längs der
Transportabschnitte in an sich bekannter Weise starr zu koppeln
und die verschiedenen vorhandenen Transportbahnen 9, 9a usw.
so zu synchronisieren, daß die
von ihnen zugeführten
Produkte 58a, 58b immer in ausgewählte Fächer 40 der
Kassetten 4 eingelegt werden. Voraussetzung dabei wäre allerdings,
daß die
Produktströme
längs der
Transportbahnen 9, 9a nicht unterbrochen werden.
Abgesehen davon ist klar, daß den Umlaufbahnen
unterschiedlich große
und insbesondere unterschiedlich viele Fächer 40 aufweisende Kassetten 4 zugeordnet
werden können,
wenn eine der Vorrichtungen dazu verwendet werden soll, die Verpackungsbehälter 1 mit
unterschiedlichen Anzahlen von Produkten zu füllen. Es wäre in einem solchen Fall lediglich
erforderlich, die auf einer Umlaufbahn befindlichen Kassetten 4 gegen
anders dimensionierte oder mit unterschiedlichen Fachzahlen versehene
Kassetten auszutauschen. Denkbar wäre auch die Benutzung von Kassetten,
bei denen andere als die beschriebenen Spanneinrichtungen zur Festhaltung
der Produkte 2 vorhanden sind und bei Bedarf die Zahl der
Produkte pro Kassette ohne Auswechslung der Kassetten geändert werden
kann. Weiter können
natürlich
auch Produkte 2 verarbeitet werden, die schon bei ihrer
Zufuhr mittels der Transportbahnen 9, 9a und 9b die
zum Eingeben in die Kassetten 4 erforderliche Lage einnehmen,
in welchem Fall die Aufrichtungsstationen weggelassen werden können. Außerdem könnten die
Transportbahnen 9, 9a und 9b durch andere
Mittel zum Zuführen
der Produkte 2 zur Ladestation 5 und/oder zum Einlegen
der Produkte 2 in die Kassetten 4 ersetzt werden.
Schließlich
versteht sich, daß die
verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und
dargestellten Kombinationen angewendet werden können.