DE19715613C1

DE19715613C1 - Verfahren zur Herstellung von zu verpackenden Gruppen aus in mehreren Produktreihen nestend nebeneinander angeordneten zylindrischen Produkten

Info

Publication number: DE19715613C1
Application number: DE19715613A
Authority: DE
Inventors: Jean Marti
Original assignee: Kisters Maschinenbau GmbH
Current assignee: Kisters Maschinenbau GmbH
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2017-04-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zu ver packenden Gruppen aus in mehreren Produktreihen nestend neben einander angeordneten zylindrischen Produkten wie Flaschen, Do sen etc., wobei jeweils eine Produktreihe aus n Produkten minde stens einer Produktreihe aus n-1 Produkten benachbart angeordnet ist.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Stand der Technik wurden bereits automatisch arbeitende Vor richtungen zur nestenden Anordnung von Produkten wie Flaschen oder Dosen vorgeschlagen. Eine derartige Vorrichtung ergibt sich aus der US-PS 2 535 880, bei dem Produkte, die in mehreren par allel zueinander angeordneten Linien angeliefert werden, von ei ner Abteileinheit zu Gruppen abgeteilt werden, wobei jeweils von einer zuvor abgeteilten Produktgruppe jeweils aus einander nicht benachbarten Linien einzelne Produkte für die nachfolgende Gruppe zurückgehalten werden. Die so abgeteilte Produktgruppe wird über konisch zulaufende Führungen einer weiteren Einheit zugeführt, an deren Einlauf ein mit an seiner Vorderseite ange ordneten Abstandshaltern bestückter Schieber auf die Pro duktgruppe wartet. Die Abstandhalter und die konisch zulaufende Führung dienen dazu, die nestende Anordnung herzustellen. Der Schieber fährt mit der nestend geordneten Produktgruppe bis zu einem Anschlag zurück. Aus dieser Position werden die Pro duktgruppen dann weitertransportiert.

Hierbei macht die Umrüstung auf verschiedene Produktgrößen bzw. Produktgruppengrößen konstruktive Schwierigkeiten, da sowohl die Abteileinheit als auch der Schieber sowie der Abstand der seit lichen Führungen zueinander in zeitraubender Weise modifiziert werden müssen. Eine weitere automatisch arbeitende Vorrichtung zur nestenden Anordnung der Produkte ergibt sich aus der EP-0 242 017 A1. Hierbei sind mehrere Produktlinien symmetrisch zueinander geführt, aus denen jeweils eine Teilproduktgruppe abgeteilt wird, wobei die beiden Teilproduktgruppen zunächst mit Abstand voneinander weitertransportiert werden und einer dieser Produktgruppen über eine separate Linie durch eine Vereinzelungsvorrichtung weitere Produkte zugeordnet werden. In einer weiteren Station werden die beiden Teilproduktgruppen dann in eine nestende Anordnung gebracht und in einer letzten Station dann zur fertigen Produktgruppe zusammengeschoben. Der konstruktive Aufwand bei dieser bekannten Vorrichtung ist groß. Darüber hinaus muß die Verpackungsmaschine speziell an diese Vorrichtung angepaßt werden.

Mehr und mehr werden von der Kundschaft, beispielsweise Geträn keherstellern, Sonderpackungsgrößen gefordert, z. B. zu Werbe zwecken. So werden Flaschen- oder Dosengebinde vertrieben, bei denen zur üblichen Anzahl von Dosen oder Flaschen eine zusätzli che Dose oder Flasche vorhanden ist, also "6 + 1" oder "12 + 1" etc..

Dabei sollen derartige Gebinde aber aus technischen und wirt schaftlichen Gründen nicht mehr Platz bzw. Verpackungsmaterial in Anspruch nehmen als die Standardverpackungen. Außerdem soll durch die Hinzufügung des einen weiteren Produkts die Verarbei tungsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine nicht signifikant verringert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu führen, daß eine nestende An ordnung der zu verpackenden Produkte im vollautomatischen Be trieb möglich ist, und zwar ohne aufwendige Umrüstarbeiten an der Verpackungsmaschine, auch wenn Sondergebinde mit ungeradzah liger Produktmenge hergestellt werden sollen, sowie eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kernpunkt der Erfindung ist die separate Abteilung von Produkt reihen, bei denen jede zweite eine gerade Anzahl und die be nachbarten eine ungerade Anzahl an Produkten aufweist, wobei die so abgeteilten Produktreihen eine vorläufige Anordnung erhalten, so daß sie im weiteren Verlauf des Verfahrens durch seitliche Kraftausübung auf die Produktreihen automatisch in die nestende Anordnung überführt werden.

Das geschieht erfindungsgemäß auf mehrere konstruktiv relativ einfache Arten und Weisen. So gemäß Anspruch 2 dadurch, daß die seitliche Kraftausübung getaktet durch in Richtung senkrecht zur Transportrichtung wirkende Druckmittelzylinder erfolgt.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante geschieht die seitliche Kraftausübung im kontinuierlichen Verfahren gemäß Patentanspruch 3 dadurch, daß die Produktgruppe im kontinuierlichen Betrieb nach der Abteilung und Ausrichtung in eine sich verengende Transportstrecke gelangt, in der sich die Produkte der n-1-Pro duktreihen in Zusammenwirken mit der sich verengenden Transport strecke in die nestende Anordnung mit den Produkten der n-Reihen bewegen.

In einer ersten Alternative werden die einzelnen Produktreihen von zwei in Transportrichtung hintereinander angeordneten Abteileinheiten aus dem in mehreren parallelen Linien in die Abteileinrichtung antransportierten Produktstrom abgeteilt, der art, daß beispielsweise in der ersten Abteileinheit zunächst die (n-1) Produktreihen abgesondert werden, diese in den Bereich der zweiten Abteileinheit vortransportiert werden, in der dann die (n)-Produktreihen abgeteilt werden und die aus gerad- und unge radzahligen Reihen bestehende Produktgruppe seitlich so verscho ben wird, daß sich die nestende Anordnung von selbst ergibt.

Das geschieht vorteilhafterweise dadurch, daß sich an die abge teilten Produktgruppen von hinten Mitnehmerstäbe anlegen, die in Transportrichtung vorne den (n-1)-Produktreihen zugeordnete Vor sprünge aufweisen, deren Länge in etwa dem halben Produktdurch messer entspricht und die somit diese Produktreihen entsprechend gegenüber den n-Reihen versetzen.

Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf das eben beschriebene Verfahren beschränkt. Wichtig ist jedoch, daß die Produktreihen mittels der Mitnehmer um den halben Produktdurchmesser gegenein ander versetzt werden.

Während im zuvor beschrieben Verfahrensablauf die Abteilung der unterschiedlichen Produktreihen in räumlicher und zeitlicher Ab folge geschieht, ist in einer zweiten Variante eine praktisch gleichzeitige Abteilung verwirklicht, indem hierbei die beiden Abteileinheiten übereinander angeordnet sind und die Abteilfin ger der einen Abteileinheit von unten und diejenigen der zweiten Abteileinheit von oben in die Produktlinien einfahren. Der wei tere Verfahrensablauf geschieht in entsprechender Weise wie zu vor beschrieben.

Eine dritte Variante sieht vor, die beiden Abteileinheiten in einander zu verschachteln, derart, daß die Abteilfinger der bei den Abteileinheiten nebeneinander in einer Ebene arbeiten, wobei die Abteilfinger der einen Einheit mit dem größeren Rapport mit den Abteilfingern der anderen Abteileinheit mit kleinerem Rap port jeweils über die Breite der Transportstrecke abwechseln.

Durch einfaches Verstellen der Rapporte ist die Umstellung auf andere Produktabmessungen bzw. Produktanzahlen in der herzustellenden Gruppe problemlos zu bewerkstelligen.

Die Mitnehmereinheit ist vorzugsweise oberhalb der Transport strecke angeordnet, so daß die Mitnehmerstäbe von oben hinten hinter die jeweilige Produktgruppe gefahren werden und diese in folge der im Vergleich zur Geschwindigkeit des die Produktgrup pen in den Bereich der Mitnehmereinheit transportierenden Trans portbandes etwas größeren Geschwindigkeit der Mitnehmerstäbe von diesen eingeholt und weitertransportiert werden.

Die ankommenden Produktlinien sowie die abgeteilten Pro duktgruppen sind bis in den Bereich der Verengung seitlich ge führt. Ab dem Ausgang des Verengungsabschnitts bedürfen die nun nestend angeordneten Gruppen keiner weiteren Führung und werden im folgenden auf Trays gestellt und mit Folie oder ohne Tray nur mit Folie umhüllt oder in Kartons verpackt.

Da in der Verengungsstrecke der Abstand der benachbarten Pro duktreihen zwangsläufig abnimmt, können die Vorsprünge an den Mitnehmerstäben so angeordnet sein, daß sie zu der gedachten Mittellängslinie der ihnen zugeordneten Produktreihen vor der Verengung außermittig stehen, nach der Verengung jedoch mit der Mittellängslinie fluchten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen darge stellt und näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1a in Seitenansicht einen Teil einer Verpackungsmaschine mit der ersten Alternative einer Abteileinrichtung

Fig. 1b in Draufsicht die Transportstrecke gemäß Fig. 1a

Fig. 2a in Seitenansicht einen Teil einer Verpackungsmaschine mit einer zweiten Alternative einer Abteileinrichtung

Fig. 2b in Draufsicht die Transportstrecke gemäß Fig. 2a

Fig. 2c Detail X aus Fig. 2b

Fig. 3 in Seitenansicht einen Teil einer Verpackungsmaschine mit einer dritten Alternative einer Abteileinheit.

In den Fig. 1a bis 3 sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Dargestellt ist in den Fig. 1a, 2a und 3 jeweils in Seitenan sicht ein Teil einer Verpackungsmaschine, mit der im vorliegen den Beispiel Getränkedosen aus einem kompakten Produktstrom ab geteilt und zu Gruppen vereinzelt werden. Die dargestellte Vor richtung besteht im wesentlichen aus einem endlos umlaufenden Förderband 1, welches die von einer nicht dargestellten Zuführ einrichtung angelieferten und in seitlichen Führungen 3 zu par allelen Produktlinien 4 ausgerichteten Getränkedosen 2 einer allgemein mit dem Bezugszeichen 5 versehenen Abteileinrichtung zuführt.

Die Abteileinrichtung 5 besteht aus zwei unabhängig voneinander arbeitenden Abteileinheiten 6 und 7, deren Abteilfinger 8 an je weils einer Kette 9 umlaufend angeordnet sind, wobei die Abteil finger 8 der einen Abteileinheit 6 einen geringeren Abstand zu einander aufweisen als die Abteilfinger 8 der anderen Abteilein heit 7. Durch den kleineren Rapport der Abteileinheit 6 werden im vorliegenden Beispiel aus jeder zweiten Produktlinie drei Produkte, d. h. Getränkedosen abgeteilt, während die Abteilein heit 7 aus den benachbarten Produktlinien 4 jeweils 4 Produkte abteilt.

Die Gruppen 10, die jetzt aus drei Produktreihen mit vier Pro dukten 2 und dazwischen angeordneten zwei Reihen aus drei Produkten 2 bestehen, werden mittels des Transportbandes 1 wei ter transportiert.

Hinter der Abteileinrichtung 5 in Transportrichtung gesehen ist über dem Transportband 1 eine Mitnehmervorrichtung 11 angeord net, welche aus zwei umlaufenden Ketten (lediglich angedeutet) besteht, an denen in regelmäßigen Abständen zueinander Mitneh merstäbe 12 befestigt sind. Die Geschwindigkeit der Mitnehmer stäbe 12 ist dabei etwas größer gewählt als die Geschwindigkeit des Transportbandes 1, so daß die Mitnehmerstäbe 12 von oben hinten sich an die in Transportrichtung stromaufwärtigen Pro dukte 2 der Gruppen 10 anlegen und dabei die gesamte Gruppe 10 weitertransportieren. Die Mitnehmerstäbe 12 weisen in Transpor trichtung vorne im vorliegenden Beispiel zwei Vorsprünge 13 auf, deren Länge in etwa dem halben Produktdurchmesser entspricht. Die Vorsprünge 13 sind den Produktreihen zugeordnet, in denen sich lediglich drei Produkte 2 befinden. Die Produkte 2 dieser Produktreihen werden somit um einen halben Produktdurchmesser vorgeschoben, so daß die Produkte 2 nebeneinander nicht auf gleicher Höhe, sondern um den halben Produktdurchmesser versetzt angeordnet sind. Im weiteren Verlauf der Transportstrecke bewe gen die Mitnehmerstäbe 12 die so angeordneten Gruppen 10 auf eine konisch zulaufende Verengung 14 der Transportstrecke zu. Hier werden die Produkte 2 seitlich aufeinanderzu bewegt, so daß am Ende der Verengung 14 eine dichte Packungsanordnung der Pro dukte 2 entsteht, die auch als nestend bezeichnet wird.

Sobald diese Packungsanordnung erreicht ist, fährt der jeweilige Mitnehmerstab 12 nach oben von der Gruppe 10 weg. Die Gruppen 10 mit den nestend angeordneten Produkten 2 werden im folgenden in einer nicht dargestellten Verpackungsstation, beispielsweise mit einer Verpackungsfolie vollständig umwickelt, die dann in einem Schrumpftunnel um die Gruppe 10 herumgeschrumpft wird. Die Grup pen 10 können aber auch auf Trays abgestellt werden und dann mit einer Schrumpffolie umgeben werden oder aber sie können auch in Kartons verpackt werden (wrap around).

In der Fig. 1a ist eine Abteileinrichtung 5 in einer ersten Al ternative dargestellt. Hier sind die Abteileinheiten 6 und 7 in Transportrichtung hintereinander angeordnet.

Wie aus der Fig. 1b hervorgeht, werden von der Abteileinheit 6 zunächst die Produktreihen mit den drei Getränkedosen abgeteilt und in Transportrichtung nach vorne transportiert bis zu einem Punkt, an dem sie in den Bereich der zweiten Abteileinheit 7 ge langen. Von der Abteileinheit 7 werden hier die Produktreihen mit den vier Getränkedosen abgeteilt, wonach alle abgeteilten Produkte 2 in den Einflußbereich der Mitnehmervorrichtung 11 ge langen.

Die Vorrichtung gemäß der Fig. 2a unterscheidet sich von der Vor richtung gemäß Fig. 1a dadurch, daß hier die beiden Abteilein heiten 6 und 7 übereinander angeordnet sind, wobei die Abtei leinheit 7 unterhalb und die Abteileinheit 6 oberhalb der Trans portstrecke angeordnet ist. Bei dieser Alternative geschieht der Abteilvorgang beider Abteileinheiten 6 und 7 gleichzeitig, wie auch aus den Fig. 2b und 2c zu ersehen ist. Die folgenden Verfahrensschritte sind mit denen identisch, wie sie bezüglich der Fig. 1a und b beschrieben worden sind.

In der Fig. 3 ist die Abteileinrichtung 5 in einer dritten Al ternative dargestellt. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Abteileinheiten 6 und 7 verschachtelt nebeneinander angeordnet, so daß über die Breite der Transportstrecke gesehen die Abteil finger 8 der Abteileinheit 6 mit den Abteilfingern 8 der Abtei leinheit 7 abwechseln. Auch bei dieser Variante geschieht die Abteilung der Produktreihen mit den geradzahligen und den unge radzahligen Produktmengen gleichzeitig.

Mit allen drei Varianten ist es somit möglich, auf einfache Weise Gruppen 10 in nestender Anordnung zu erzeugen, die zum einen den Vorteil haben, daß sie platzsparend angeordnet sind und durch diese nestende Anordnung eine gute Eigenstabilität aufweisen, auch wenn sie lediglich in eine Schrumpffolie ver packt werden. Zum anderen ist es mit Hilfe des vorgenannten Ver fahrens bzw. der Vorrichtung möglich, Sonderpackungsgrößen wie z. B. 10 + 1 oder 12 + 1 zu erzeugen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von zu verpackenden Gruppen (10) aus in mehreren Produktreihen nestend nebeneinander angeord neten zylindrischen Produkten (2) wie Flaschen, Dosen etc., wobei jeweils eine Produktreihe aus n Produkten (2) zu minde stens einer Produktreihe aus n-1 Produkten benachbart ange ordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte,

1. aus einem ankommenden Strom von in mehreren nebeneinander angeordneten Linien (4) transportierten Produkten (2) wird an jeweils zwei nebeneinander angeordneten Linien (4) un abhängig voneinander jeweils eine Produktreihe abgeteilt, wobei die eine Produktreihe aus n Produkten (2) und die dazu benachbarte, andere aus n-1 Produkten (2) besteht,
2. die abgeteilten Produktreihen werden in Transportrichtung um eine bestimmte Strecke vorbewegt derart, daß sich die stromaufwärtigen Produkte (2) aller benachbarten Produk treihen in etwa auf gleicher Höhe nebeneinander befinden,
3. die derart ausgerichteten Produktreihen werden durch Ein griff an dem jeweils stromaufwärtigen Produkt (2) unter Versetzen der n-1 Produkte (2) enthaltenden Produktreihen um einen halber Produktdurchmesser gegenüber den n Pro dukte (2) enthaltenden Produktreihen gemeinsam vorgescho ben,
4. durch seitliche Kraftausübung auf die Produktreihen werden die Produkte (2) in die nestende Anordnung bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Kraftausübung getaktet durch quer zur Transportrichtung wirkende Druckmittelzylinder erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktgruppen im kontinuierlichen Betrieb nach der Abteilung und Ausrichtung in eine konisch zulaufende Veren gung (14) der Transportstrecke vorgeschoben werden, durch die die seitliche Kraftausübung auf die Produkte (2) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem ankommenden Produktstrom von in mehreren neben einander angeordneten Linien transportierten Produkten (2) die aus n-1 Produkten (2) bestehenden Produktreihen zuerst abgeteilt und um eine bestimmte Strecke vorgeschoben werden, an deren Endpunkt die dazu benachbarten, aus n Produkten (2) bestehenden Produktreihen abgeteilt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktreihen mit n-1 Produkten (2) und die Pro duktreihen mit n Produkten (2) gleichzeitig abgeteilt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die abzuteilenden als auch die abgeteilten Pro dukte (2) bis in die konisch zulaufende Verengung (14) der Transportstrecke seitlich geführt werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6

1. mit einer Abteileinrichtung (5) zum Abteilen definierter Gruppen (10) aus einem in mehreren nebeneinander angeord neten Linien gebildeten Produkstrom,
2. einem in Transportrichtung über die Abteileinrichtung (5) hinausreichenden Transportband (1),
3. stromabwärts von der Abteileinrichtung (5) angeordneten Mitteln (14) zum Zusammenschieben der abgeteilten Pro duktreihen in Querrichtung zur nestenden Anordnung der Produkte (2)

dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Abteileinrichtung (5) aus zwei voneinander ver schiedenen und voneinander unabhängigen Abteileinheiten (6, 7) mit zueinander unterschiedlichen Rapporten besteht, wobei den Linien mit n-1 Produkten (2) je Produktreihe die eine Abteileinheit (6) und den Linien mit n-Produkten (2) je Produktreihe die andere Abteileinheit (7) zugeordnet ist,
2. daß an die stromaufwärtigen Produkte (2) der abgeteilten Produktreihen sich anlegende Mitnehmerelemente (12) einer Mitnehmereinrichtung (11) zum gemeinsamen Vorschieben der Produktreihen vorgesehen sind, welche Mitnehmerelemente (12) an ihrer den vorzuschiebenden Produktreihen zugewand ten Schiebefläche jeweils einen jeder Linie für aus n-1 Produkten (2) bestehenden Produktreihen zugeordneten Vor sprung (13) zum Eingriff mit dem stromaufwärtigen Produkt (2) der jeweiligen Produktreihe aufweisen, der um einen halben Produktdurchmesser gegenüber der Schiebefläche vor steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Transportband (1) die Transportstrecke von einer ersten Breite über eine konisch zulaufende Ver engung (14) in eine zweite Breite übergeht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteileinheiten (6, 7) räumlich voneinander getrennt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteileinheiten (6, 7) in Transportrichtung hinter einander angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteileinheiten (6, 7) übereinander angeordnet sind derart, daß eine Abteileinheit (7) unterhalb und die andere (6) oberhalb des Fördertrums des Transportbandes (1) angeord net ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteilfinger (8) der einen Abteileinheit (6) jeweils neben den Abteilfingern (8) der anderen Abteileinheit (7) entsprechend dem jeweiligen Rapport der Abteileinheiten (6, 7) ver setzt zueinander in einer Ebene angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der an die Abteileinrichtung (5) anschließenden Transportstrecke die Mitnehmereinrichtung (11) angeordnet ist, die aus mindestens einer umlaufenden Kette besteht, an der in konstanten Abständen zueinander Mitnehmerelemente (12) angelenkt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (13) der Mitnehmerelemente (12) derart an geordnet sind, daß sie im Anschluß an die konisch zulaufende Verengung (14) der Transportstrecke mit der jeweiligen Pro duktreihe aus n-1 Produkten (2) fluchten.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Transportbandes (1) geringfügig kleiner ist als die Geschwindigkeit der Mitnehmerelemente (12).