DE19917655A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bilden eines Produktstrangs aus mehreren Produkten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 1 zum Bilden eines Produktstrangs 7 aus mehreren Produkten 2, insbesondere aus flexiblen Flachbeuteln 2, die mittels eines Einlaufförderbandes 4 einzeln zugeführt und schuppenförmig überlappend auf ein Auslaufförderband 6 aufeinander gebracht und als Produktstrang 7 abgeführt werden, wobei das Auslaufförderband 6 zur Bildung eies Produktstrangs 7 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die geringer ist als die Geschwindigkeit des Einlaufförderbandes 4 und wobei das Auslaufförderband 6 zur Bildung eines Lücke zwischen zwei Produktsträngen 7 mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird, wobei die Geschwindigkeit der Produkte 2 an der Übergabestelle 8 zwischen Einlaufförderband 4 und Auslaufförderband 6 verringert wird, wobei an der Übergabestelle 8 zwischen Einlaufförderband 4 und Auslaufförderband 6 die in Förderrichtung vordere Kante der Produkte 2 angehoben und/oder die in Förderrichtung hintere Kante der Produkte 2 abgesenkt wird, wobei die Produkte 2'' in dieser Position über einen Teil des jeweils vorherigen Produkts 2' gebracht werden, und wobei die Produkte 2'' anschließend auf das jeweils vorherige Produkt 2' aufgesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines Produktstrangs aus mehreren Produkten, insbesondere aus flexiblen Flachbeuteln, die mittels eines Einlaufförder­ bandes einzeln zugeführt und schuppenförmig überlappend auf ein Auslaufförderband aufeinander gebracht und als Produkt­ strang abgeführt werden, wobei das Auslaufförderband zur Bildung eines Produktstrangs mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die geringer ist als die Geschwindigkeit des Einlaufförderbandes und wobei das Auslaufförderband zur Bildung einer Lücke zwischen zwei Produktsträngen mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit zumindest im wesentlichen horizontal verlaufenden Einlauf- und Auslaufförderbändern.

Aus der europäischen Patentschrift EP 0 331 210 ist ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung bekannt. Es werden mehrere Flachbeutel derart schuppen­ förmig überlappend zu einem Produktstrang (Produktpulk) zusammengelegt, daß jeder Beutel zu einem Teil auf dem jeweils vorherigen Beutel liegt. Obwohl das erfindungs­ gemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Anlage vorzugsweise bei flachen Beutelverpackungen zum Einsatz kommt, ist es auch ein Einsatz bei anderen stapelbaren Produkten, beispielsweise bei Schachteln oder Karten möglich.

Bei diesem bekannten Verfahren bzw. Vorrichtung werden die einzelnen Beutel auf einem Einlaufförderband auf ein Auslaufförderband übergeben, das mit geringerer Transportgeschwindigkeit angetrieben und etwas tiefer angeordnet ist. An der Übergabestelle zwischen diesen beiden Förderbändern sind die Beutel nicht geführt oder unterstützt, sondern sie fliegen in einem freien Fall auf das Auslaufförderband bzw. auf den vorherigen Beutel. Daher ist eine exakte Positionierung der Beutel im Beutelstrang nicht immer gewährleistet. Insbesondere bei hohen oder sehr hohen Förderleistungen, also bei sehr hohen Förderband­ geschwindigkeiten oder bei mit rieselfähigem Material befüllten Beuteln, deren Schwerpunkt während der Produktion variiert, können die Beutel in undefinierten Positionen landen und in Förderrichtung und/oder seitlich verschoben sowie um einen Winkel verdreht sein. Diese undefinierten Beutelpositionen können zu Störungen im nachfolgenden Verarbeitungsvorgang, insbesondere bei der Verpackung der Beutel in Kartons führen, was mit einem Stillstand der gesamten Anlage und somit mit zusätzlichen hohen Kosten verbunden sein kann. Darüber hinaus treten zusätzliche Probleme bei einem Produktwechsel auf. Wenn sich die Beschaffenheit der Produkte, insbesondere die Abmessungen, die Oberflächenbeschaffenheit, das Gewicht und/oder die Gewichtsverteilung aufgrund unterschiedlicher Beutel­ füllungen ändert, landen die Produkte in unterschiedlichen Positionen. Dadurch werden bei einem Produktwechsel erhebliche Umrüstarbeiten erforderlich, die mit einem großen Inbetriebnahmeaufwand verbunden sind. Die Flexibilität und die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage werden dadurch erheblich einschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, schnelles und zuverlässig arbeitendes Verfahren sowie eine konstruktiv einfache, preiswerte und leicht handhabbare Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei sehr hohen Förderleistungen sowie bei ständig wechselnden Produkten eine sichere Ablage der Produkte in der erforderlichen Position gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung nach Anspruch 2 gelöst. Wesentlich ist dabei, daß die Geschwindigkeit der Produkte an der Übergabestelle zwischen Einlaufförderband und Auslaufförderband verringert wird, daß an der Übergabe­ stelle zwischen Einlaufförderband und Auslaufförderband die in Förderrichtung vordere Kante der Produkte angehoben und/oder die in Förderrichtung hintere Kante der Produkte abgesenkt wird, daß die Produkte in dieser Position über einen Teil des jeweils vorherigen Produkts gebracht werden, und daß die Produkte anschließend auf das jeweils vorherige Produkt aufgesetzt werden.

Hierdurch wird ein Flug der Produkte im freien Fall und somit eine undefinierte Landung der Produkte sicher ausgeschlossen. Auch bei sehr hohen Förderleistungen von bis zu 600 Produkten pro Minute wird jedes Produkt exakt in der erforderlichen Position abgelegt, so daß Störungen im folgenden Ablauf aufgrund ungenauer Produktlagen ausgeschlossen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es wesentlich, daß an der Übergabestelle zwischen Einlaufförderband und Auslaufförderband Verzögerungsmittel zum Verringern der Geschwindigkeit der Produkte und Hubmittel zum Anheben der in Förderrichtung vorderen Kante der Produkte angeordnet sind. Die Verzögerungs- und Hubmittel können voneinander getrennt oder als bauliche Einheit ausgeführt sein.

Eine solche Vorrichtung gewährleistet bei einfacher Konstruktion auch bei sehr hohen Förderleistungen das sichere und exakte Positionieren der Produkte. Sie ist einfach zu handhaben und kostengünstig herzustellen und zu betreiben.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verzögerungs­ mittel und die Hubmittel als bauliche Einheit durch ein Schupprad gebildet, das an seinem Umfang mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme der vorderen Produktkanten aufweist. Die Produkte werden vom Einlaufförderband in die vorzugsweise schaufelförmigen Ausnehmungen hinein gefördert und bis zur Ablage in die erforderliche Postion im Produktstrang sicher geführt und gehalten. Der Weg der Produkte ist somit zu jeder Zeit exakt definiert. Die Ausnehmungen können dabei vorzugsweise in radialer und/oder tangentialer Richtung nach außen geöffnet sein.

In einer alternativen Ausführungsform kann auch eine Kette oder ein Band als Verzögerungsmittel und/oder Hubmittel vorgesehen sein.

Vorteilhaft ist es, wenn das Schupprad um eine Achse drehbar ist, die zumindest annähernd parallel zu den Achsen der Umlenkrollen der Förderbänder angeordnet ist. Dadurch werden die Produkte seitlich nicht ausgelenkt.

Eine besonders einfache Konstruktion kann dadurch erreicht werden, daß das Schupprad oberhalb der Förderbänder angeordnet ist. Dabei ist es zur Verarbeitung von verschiedenen Produkten mit unterschiedlichen Abmessungen vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Schupprad und den Förderbändern variabel einstellbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schupprad durch einen insbesondere separat steuer- oder regelbaren Antrieb derart angetrieben ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Fördergeschwindigkeiten des Einlaufförder­ bandes und des Auslaufförderbandes liegt. Vorzugsweise kommt als Antrieb ein Servomotor zum Einsatz. Die Umfangsgeschwindigkeit des Schupprades bestimmt die Verringerung der Geschwindigkeit der Produkte.

Es können vorzugsweise zwischen zwei und acht Ausnehmungen in gleicher Ausrichtung gleichmäßig über den Umfang des Schupprades verteilt angeordnet sein. Eine besonders gute Führung der Produkte wird bei drei Ausnehmungen erreicht.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausnehmungen zumindest im wesentlichen tangential am Umfang des Schupprades angeordnet sind und der Außendurchmesser des Schupprades in einem Bereich zwischen zwei Ausnehmungen von der radial inneren Begrenzung einer Ausnehmung zur radial äußeren Begrenzung der benachbarten Ausnehmung kontinuierlich ansteigt. Dabei kann sich dieser Bereich nur über einen Teil oder über die gesamte Umfangsstrecke zwischen zwei Ausnehmungen erstrecken. Der in seinem Durchmesser ansteigende Bereich wirkt als Anschlag, der die Produkte sicher auf das jeweils vorherige Produkt ablegt.

Eine zusätzliche seitliche Führung der Produkte kann vorteilhafterweise dann vorgesehen werden, wenn das Schupprad eine geringere Breite aufweist als die Produkte. Auch ist es dann in einer bevorzugten Ausführungsform möglich oberhalb des Auslaufförderbandes an einer oder an beiden Stirnseiten neben dem Schupprad ein Führungselement als Anschlag für eine seitlich über das Schupprad überstehende Kante eines Produktes anzuordnen. Dadurch kann verhindert werden, daß ein Produkt zu weit vom Auslaufförderband abgehoben wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn an dem in Förderrichtung der Produkte hinteren Ende des Führungselementes ein nach unten gerichteter Vorsprung vorgesehen ist, durch den die maximale Führung der vorderen Produktkante in horizontaler Richtung vorgegeben ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Einlaufförderband und/oder das Auslaufförderband um eine von der Übergabestelle entfernte, zumindest im wesentlichen horizontal verlaufende Achse schwenkbar ist. Auf diese Weise kann der Höhenunterschied an der Übergabestelle zwischen den beiden Förderbändern variabel in Abhängigkeit unterschiedlicher Produktabmessungen eingestellt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verzögerungsmittel und Hubmittel derart verschiebbar und/oder verschwenkbar angeordnet, daß sie aus dem Bereich der Übergabestelle entfernbar sind. Dadurch können an der Übergabestelle zwischen den beiden Förderbändern wahlweise auch andere Schuppungsmittel in den Produktfluß gebracht werden, um beispielsweise eine andere Schuppungsrichtung erzeugen zu können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 Vergrößerte Teildarstellung der Vorrichtung aus Fig. 1

Die Vorrichtung 1 kommt in einer Anlage zum Beschicken von Kartons mit flexiblen Beutelverpackungen 2, die mit nicht lagefixiertem Gut, beispielsweise mit Pulver gefüllt sind, zum Einsatz. Dabei schließt sich die Vorrichtung an eine nicht dargestellte Füll- und Verschließmaschine zum Abfüllen des Füllgutes in die Beutel 2 an.

Die Beutel 2 werden der Vorrichtung 1 einzeln in variablen Abständen über einen nur angedeuteten Zuführförderer 3 zugeführt. Daran anschließend werden sie an ein nahezu horizontal laufendes Einlaufförderband 4 übergeben. Das Einlaufförderband 4 ist um die Achse der Umlenkwalze 5 schwenkbar und verläuft leicht nach oben ansteigend.

Nach dem Einlaufförderband 4 werden die Beutel 2 an ein mit geringerer Geschwindigkeit laufendes Auslaufförderband 6 übergeben auf dem sie als Beutelstrang 7 abgelegt werden. An der Übergabestelle 8 ist das Auslaufförderband 6 etwas tiefer positioniert als das Einlaufförderband 4. An das Auslaufförderband 6 schließt sich ein weiteres Förderband 9 zum Abtransport der Beutelstränge 7 an.

Oberhalb der Übergabestelle 8 zwischen den beiden Förderbändern 4, 6 befindet sich ein Schupprad 10 als Verzögerungs- und Hubmittel für die einzelnen Beutel 2. Am Umfang des Schupprades sind drei Ausnehmungen 11 angeordnet, die in tangentialer Richtung den vorderen Beutelkanten zugewandt sind. Das Schupprad 10 wird von einem Servomotor angetrieben. Seine Umfangsgeschwindigkeit ist dabei geringer als die Fördergeschwindigkeit des Einlaufförderbandes 4, so daß die Beutel 2 durch den Eintritt in die Ausnehmungen 11 des Schupprades 10 verzögert werden.

Hinter dem unteren Totpunkt des Schupprades 10 werden die Vorderkanten der Beutel 2 geringfügig mit den Ausnehmungen 11 nach oben geführt, so daß die Beutel 2 in eine geneigte Position gebracht werden. In dieser Position wird jeder Beutel 2" zu einem wesentlichen Teil auf den jeweils vorherigen Beutel 2' abgelegt. Dieses Ablegen der Beutel 2 wird durch die Rückenbereiche 17, in denen der Durchmesser des Schupprades 10 bis zur folgenden Ausnehmung 11 kontinuierlich ansteigt, unterstützt. Ein freier Flug oder Fall der Beutel 2 tritt dabei nicht auf.

Das Schupprad 10 hat eine geringere Breite als die Beutel 2. Oberhalb des Auslaufförderbandes 6 ist an beiden Seiten neben dem Schupprad 10 jeweils ein Führungselement 12 als obiger Anschlag für die seitlich über das Schupprad 10 überstehenden Kanten der Beutel 2 angeordnet.

An der dem Einlaufförderband 4 zugewandten vorderen Seite weisen die Führungselemente 12 eine Einlaufschräge oder Einlaufrundung 13 auf und am hinteren Ende ist jeweils ein nach unten gerichteter Vorsprung 14 vorgesehen, der die maximale Führung der vorderen Beutelkanten in horizontaler Richtung begrenzt.

Das Schupprad 10 ist an einem um eine horizontale Achse 15 schwenkbaren Arm 16 gelagert, so daß sein vertikaler Abstand zu den Förderbändern 4, 6 variabel einstellbar ist. Auch kann das Schupprad 10 so weit von den Förderbändern 4, 6 entfernt werden, daß seine Ausnehmungen 11 nicht mehr mit den Beuteln 2 in Eingriff kommen. Dabei ist es in einer alternativen Ausführungsform möglich, anstelle des Schupprades 10 andere Schuppmittel mit den Beuteln 2 in Eingriff zu bringen, die beispielsweise eine reversierte Schuppung ermöglichen, bei der ein nachfolgender Beutel unter dem jeweils vorherigen Beutel liegt. Dabei kann für beide Schuppmittel ein einziger Antrieb und eine einzige Steuerung eingesetzt werden, da das Verfahren zumindest im wesentlichen gleich ist.

Zur Bildung einer Lücke zwischen den einzelnen Beutel­ strängen 7 wird die Vorrichtung wie nachfolgend beschrieben gesteuert. Mittels eines Sensors oder Detektors, beispiels­ Weise einer Lichtschranke, werden die zugeführten oder geschuppten Beutel 2 in einer Zählvorrichtung gezählt. Beim Erreichen der gewünschten Anzahl von Beuteln 2, die frei programmiert werden kann, wird der Zuführförderer 3 zunächst mit dem vorletzten und dem letzten Beutel des gerade gebildeten Strangs 7 beschleunigt. Anschließend wird der Zuführförderer 3 mit dem ersten und zweiten Beutel 2 des nächsten Strangs 7 verzögert. Das Einlaufförderband 4 läuft unabhängig hiervon kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit. Auf diese Weise wird auf dem Einlaufförderband 4 eine Lücke zwischen dem letzten Beutel 2 des gerade gebildeten Strangs 7 und dem ersten Beutel 2 des nächsten Strangs 7 gebildet. Da die letzten beiden Beutel 2 des gerade gebildeten Strangs 7 aufgrund der vorherigen Beschleunigung des Zuführförderers 3 einen geringeren Abstand zu dem jeweils vorhergehenden Beutel 2 haben, werden die Geschwindigkeiten des Schupprades 10 und des Auslaufförderbandes 6 erhöht, um die letzten beiden Beutel 2 aufnehmen zu können. Diese erhöhten Geschwindig­ keiten des Schupprades 10 und des Auslaufförderbandes 6 bleiben auch dann beibehalten, wenn die zuvor erzeugte Lücke über das Einlaufförderband 4 das Schupprad 10 erreicht. Dadurch entsteht zwischen den Beutelpulks 7 eine Lücke bzw. zeitlicher Abstand, der für verschiedene Aktionen der nachfolgenden Verfahrensschritte genutzt werden kann. Erst wenn die ersten Beutel 2 des nächsten Strangs 7 das Schupprad 10 erreichen, wird die Geschwindig­ keit des Schupprades 10 und des Auslaufförderbandes 6 wieder auf den vorherigen Wert reduziert.

Claims (15)

1. Verfahren zum Bilden eines Produktstrangs aus mehreren Produkten, insbesondere aus flexiblen Flachbeuteln, die mittels eines Einlaufförderbandes einzeln zugeführt und schuppenförmig überlappend auf ein Auslaufförderband aufeinander gebracht und als Produktstrang abgeführt werden, wobei das Auslaufförderband zur Bildung eines Produktstrangs mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die geringer ist als die Geschwindigkeit des Einlaufförderbandes und wobei das Auslaufförderband zur Bildung einer Lücke zwischen zwei Produktsträngen mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeit der Produkte (2) an der Übergabestelle (8) zwischen Einlaufförderband (4) und Auslaufförderband (6) verringert wird,
daß an der Übergabestelle (8) zwischen Einlaufförderband (4) und Auslaufförderband (6) die in Förderrichtung vordere Kante der Produkte (2) angehoben und/oder die in Förder­ richtung hintere Kante der Produkte (2) abgesenkt wird,
daß die Produkte (2") in dieser Position über einen Teil des jeweils vorherigen Produkts (2') gebracht werden, und daß die Produkte (2") anschließend auf das jeweils vorherige Produkt (2') aufgesetzt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, - mit zumindest im wesentlichen horizontal verlaufenden Einlauf- und Auslaufförderbändern, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergabestelle (8) zwischen Einlaufförderband (4) und Auslaufförderband (6) Verzögerungsmittel (10) zum Verringern der Geschwindigkeit der Produkte und Hubmittel (10) zum Anheben der in Förderrichtung vorderen Kante der Produkte (2) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsmittel und die Hubmittel durch ein Schupprad (10) gebildet sind, das an seinem Umfang mehrere Ausnehmungen (11) zur Aufnahme der vorderen Produktkanten aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (11) in radialer und/oder tangentialer Richtung nach außen geöffnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schupprad (10) um eine Achse drehbar ist, die zumindest annähernd parallel zu den Achsen der Umlenkrollen der Förderbänder (4, 6) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schupprad (10) oberhalb der Förderbänder (4, 6) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Schupprad (10) und den Förderbändern (4, 6) variabel einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schupprad (10) durch einen insbesondere separat steuer- oder regelbaren Antrieb derart angetrieben ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Fördergeschwindigkeiten des Einlaufförderbandes (4) und des Auslaufförderbandes (6) liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei und acht, vorzugsweise drei Ausnehmungen (11) in gleicher Ausrichtung gleichmäßig über den Umfang des Schupprades (10) verteilt angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (11) zumindest im wesentlichen tangential am Umfang des Schupprades (10) angeordnet sind und der Außendurchmesser des Schupprades (10) in einem Bereich (17) zwischen zwei Ausnehmungen (11) von der radial inneren Begrenzung einer Ausnehmung (11) zur radial äußeren Begrenzung der benachbarten Ausnehmung (11) kontinuierlich ansteigt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schupprad (10) eine geringere Breite aufweist als die Produkte (2).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Auslaufförderbandes (6) an einer oder an beiden Stirnseiten neben dem Schupprad (10) ein Führungselement (12) als Anschlag für eine seitlich über das Schupprad (10) überstehende Kante eines Produktes (2) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in Förderrichtung der Produkte (2) hinteren Ende des Führungselementes (12) ein nach unten gerichteter Vorsprung (14) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufförderband (4) und/oder das Auslaufförderband (6) um eine von der Übergabestelle (8) entfernte, zumindest im wesentlichen horizontal verlaufende Achse schwenkbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsmittel (10) und Hubmittel (10) derart verschiebbar und/oder verschwenkbar angeordnet sind, daß sie aus dem Bereich der Übergabestelle (8) entfernbar sind.