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Verpackung svorrichtung
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung bzw.
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-maschine. Insbesondere betrifft die Erfindungeine Maschine zur Plazierung
bzw. Verpackung eines Beutels oder einer Tasche in einem Karton, wobei der Beutel
bzw. die Tasche zumindest teilweise mit einem relativ schweren Produkt, wie zum
Beispiel Flüssigkeit oder Reis, gefüllt ist.
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Es ist bekannt, Beutel oder Taschen herzustellen, die zumindest teilweise
mit losen Produkten gefüllt sind, wie zum Beispiel Reis oder einer Flüssigkeit bzw.
Paste wie Weichkäse. Schwierig ist die Plazierung derartiger Beutel in Kartons.
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Aus der GB-PS 2 061 219 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der Beutel
in Kartons plaziert werden können. Bei der bekannten Vorrichtung werden die Beutel
nacheinander gefüllt und dann unmittelbar in einem Karton plaziert.
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Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung unabhängig von der Tatsache,
daß sie schwerfällig und komplex gebaut ist und dementsprechend teuer und aufwendig
in der Herstellung und Wartung ist, daß der Befüllung eines Beutels unmittelbar
die Plazierung desselben in einem Karton folgen muß. Der Grund dafür liegt darin,
daß der Beutel anfänglich innerhalb einer Beutelhalteeinrichtung angeordnet ist,
der im wesentlichen dieselbe Form und Größe wie ein Karton aufweist, in den der
Beutel letztlich plaziert werden soll.
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Der Beutel wird daraufhin in den Karton, der unterhalb der Beutelaufnahmeeinrichtung,
die etwa hülsenförmig ausgebildet ist, gezogen. Dies bedeutet, daß die Geschwindigkeit,
mit der die Kartons mit den Beuteln gefüllt werden, vollkommen abhängig ist von
der Geschwindigkeit, mit der die Beutel selbst gefüllt werden. Bei Unterbrechung
der Beutelbefüllung erfolgt zwangsläufig eine Unterbrechung der Plazierung gefüllter
Beutel in Kartons; das heißt, die Kartonierung muß unterbrochen werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die genannten Probleme zu vermeiden
durch Schaffung einer Verpackungsvorrichtung, deren Arbeitsablauf vollkommen unabhängig
ist von der Geschwindigkeit der Bereitstellung gefüllter Beutel.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung
durch folgende Merkmale gekennzeichnet: einen ersten Förderer zur Zufuhr eines stirnseitig
offenen Kartons zu einer (Verpackungs- bzw. Kartonierungs-)-Station; einen zweiten
Förderer zur Zufuhr eines gefüllten oder nur teilweise gefüllten und versiegelten
Beutels bzw. Tasche zu der genannten Station; eine Einrichtung zur Einführung des
Beutels in den Karton, wobei diese Einrichtung folgende Merkmale umfaßt: einen der
genannten Station zugeordneten Greifer mit an
einem Ende angeordnetem
Paar von Klemmbacken; eine hin- und hergehende Einrichtung zur Bewegung des Greifers
in den Karton hinein und aus diesem wieder heraus; und eine Einrichtung zum selektiven
Öffnen und Schließen der Klemmbacken des Greifers; wobei dann, wenn der Beutel,
der Karton und der Greifer sich etwa auf gleicher Linie befinden, die hin- und hergehende
Einrichtung den Greifer durch den Karton hindurch zum Beutel bewegt, so daß die
Klemmbacken den Beutel oder einen Lappen bzw. Saum desselben erfassen können, woraufhin
die hin- und hergehende Einrichtung den Greifer unter ziehender Mitnahme des Beutels
in den Karton zurückbewegt, wobei dann die Klemmbacken öffnen und den Beutel in
der gewünschten Position innerhalb des Kartons freigeben.
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Vorzugsweise wird der Karton zu der erwähnten Station auf einem ersten
Förderer zugeführt, und zwar in Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Greifers
bzw. der Greifeinrichtung.
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Der Beutel wird zu der erwähnten Station auf einem zweiten Förderer
zugeführt, und zwar in einer Richtung etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des ersten
Förderers.
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Vorzugsweise sind im Bereich der erwähnten Station ein Paar von Anschlägen
vorgesehen, und zwar zwischen Beutel und Karton, wobei diese Anschläge im Abstand
voneinander angeordnet sind derart, daß dieser geringfügig kleiner ist als die Breite
des Beutels auf dem Förderer; dadurch wird erreicht, daß beim Erfassen und Ziehen
des Beutels in den Karton mittels der Klemmbacken die Anschläge den Beutel deformieren
derart, daß er problemlos in den Karton gezogen werden kann.
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Insbesondere deformieren die Anschläge den Beutel so, daß dieser sich
in vertikaler Richtung ausdehnt bzw. ausweitet.
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Die Klemmbacken können eine Form bzw. Konfiguration aufweisen, die
eine Deformation des Kartons verursacht, sobald sie sich innerhalb desselben befinden,
so daß die Form des Kartons zur erleichterten Einführung eines Beutels verändert
wird.
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Der erste Förderer fördert vorzugsweise fortschreitend eine Vielzahl
von Kartons zur erwähnten Station; desgleichen fördert ein zweiter Förderer fortschreitend
eine Vielzahl von Beuteln zu dieser Station.
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Der Beutel kann an seinem vorderen Ende einen Saum aufweisen; desweiteren
können an der erwähnten Station Einrichtungen zur zeitweisen Druckbeaufschlagung
der Beutel in Richtung senkrecht zum zweiten Förderer vorgesehen sein, so daß der
erwähnte Saum eine mittlere Lage zwischen der oberen und unteren Seite des Beutels
einnimmt; dadurch wird der Saum in eine genaue vorgegebene Lage zum Erfassen durch
den Greifer gebracht.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Verpackungsvorrichtung gemäß der
Erfindung vollkommen unabhängig von der Geschwindigkeit der Herstellung bzw. Bereitstellung
von gefüllten Beuteln arbeiten kann. Die erfindungsgemäße Verpackungsvorrichtung
erlaubt eine problemlose Plazierung von mit Schüttgut oder Flüssigkeit oder Pasten,
wie Weichkäse, gefüllten Beuteln in Kartons mit relativ hoher Geschwindigkeit.
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Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig.
1 eine Packungsvorrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer Ansicht, wobei
die Einführung von Beuteln in Kartons dargestellt ist; Fig. 2 die Vorrichtung nach
Fig. 1 in Ruhestellung, teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt; Fig.
3 die Vorrichtung entsprechend Fig. 2 unter Darstellung des Einziehens eines Beutels
in einen Karton; und Fig. 4 die Vorrichtung entsprechend Fig. 2 unter Darstellung
eines in den Karton eingeführten Beutels.
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Die anliegende Zeichnung zeigt unter Weglassung von unbedeutenden
Details aus Gründen des besseren Verständnisses eine Packungsvorrichtung mit einem
ersten Förderer 2 zur Zuführung einer Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten
und jeweils stirnseitig offenen Kartons bzw. Schachteln 3 zu einer (Verpackungs-)Station,
einem zweiten Förderer 4 zur Zuführung einer Vielzahl von gefüllten und verschlossenen,
insbesondere versiegelten, Beuteln bzw. Taschen 5 zu der genannten (Verpackungs-)Station
1, und mit einer Greifeinrichtung 6. Die Vorrichtung ist auf einer geeigneten Plattform
50 montiert.
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In Fig. 1 ist zum besseren Verständnis ein Karton 3a außerhalb der
Station 1 dargestellt.
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Die Greifeinrichtung 6, die auf einer Basis 10 montiert ist, umfaßt
einen in Richtung des Pfeiles 8 hin- und herbewegbaren Arm 7, an dessen einem Ende
ein entsprechender hydraulischer oder pneumatischer Antrieb 9 angeschlossen ist.
Um die Hin- und Herbewegung des Armes 7 zu ermöglichen,
sind auf
der Basis 10 zwei Paar von Führungsrollen 11, 12 gelagert. Am freien Ende des Armes
7 ist ein Paar von Klemmbacken 13 gelagert. Die Klemmbacken 13 sind in Offenstellung
vorgespannt, und zwar durch nicht dargestellte elastische Elemente bzw. Federn.
Die Klemmbacken 13 können durch einen hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen
Stab 14 geschlossen werden, wie weiter unten noch näher beschrieben wird. Gemäß
den Figuren 2 und 3 sind die Klemmbacken 13 um eine Achse 13a drehbar gelagert;
jede der Klemmbacken 13 ist an ihrem rückwärtigen Ende (in den Fig.2 und 3 jeweils
rechts) keilförmig abgeschrägt. Wenn nun der Stab 14 betätigt wird, bewegt sich
dieser in den durch die Abschrägung der Klemmbacken bedingten Freiraum hinein; der
Stab 14 erlaubt eine Uberwindung der Vorspannelemente, wodurch die Klemmbacken 13
in ihre Schließstellung gelangen (Fig. 3).
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Selbstverständlich ist der rückwärtige bzw. in Fig. 3 rechte Teil
der Greifeinrichtung 6 mit den Führungsrollen 11, 12 noch in Kontakt bzw. durch
diese geführt, wenn sich die Klemmbacken 13 in der in Fig. 3 gezeigten ausgefahrenen
Stellung befinden.
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Der erste Förderer 2 ist so ausgebildet, daß er taktweise arbeitet,
und zwar im Takt mit der Greifeinrichtung 6. Dies bedeutet, daß dann, wenn der Karton
bzw. die Schachtel 3a im Bereich der Greifeinrichtung 6 liegt, der erste Förderer
2 automatisch angehalten wird, um der Greifeinrichtung 3 einen weiter unten noch
näher beschriebenen Arbeitsgang zu erlauben.
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Der zweite Förderer 4 ist vorzugsweise vom Luftkissentyp und arbeitet
entweder kontinuierlich oder, sofern gewünscht, taktweise, und zwar im Arbeitstakt
der Greifeinrichtung 6.
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Am Ende des zweiten Förderers 4 ist ein Anschlag. Dieser ist auf der
Basis 50 montiert und umfaßt ein Paar zylindrisch geformter und sich aufrecht erstreckender
Stifte 20, 21, die im Abstand voneinander angeordnet sind derart,
daß
der Abstand etwas geringer ist als die Breite eines gefüllten Beutels 5. Wenn dann
die Beutel 5 zur Station 1 gefördert werden, wird der vorderste Beutel 5a durch
die Anschlagstifte 20, 21 daran gehindert, auf den ersten Förderer zu gelangen.
Die dem Beutel 5a nachfolgenden Beutel 5 werden leicht gegen den vordersten Beutel
5a gestoßen und gedrückt, wobei der zweite Förderer 4 so ausgebildet ist, daß er
die nachfolgenden Beutel 5 nicht auf den vordersten Beutel 5a zu schieben vermag
unter Ausbildung eines Beutelstapels.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet nun wie folgt: Der erste Förderer
2 bringt den stirnseitig offenen Karton 3a in der Station 1 in eine Lage, in der
die Klemmbacken 13 in den Karton 3a eingeführt werden können. Die Greifeinrichtung
6 führt dann einen Arbeitsgang bzw. einen Bewegungszyklus wie folgt aus: Der Arm
7 wird in Fig. 2 nach links bewegt, so daß die Klemmbacken 13, die sich in Offenstellung
befinden, in den Karton 3a eingeführt und durch diesen hindurch bewegt werden, bis
sie an der anderen Seite des Kartons 3a wieder herauskommen. Die Bewegung des Armes
7 ist so gesteuert, daß er, vorzugsweise automatisch, anhält, sobald die Klemmbacken
13 den Beutel 5a oder vorzugsweise einen verschweißten Lappen 30 des Beutels 5a
greifen können. Der Stab 14 wird dann so aktiviert, daß er die Backen 13 schließt.
Dadurch wird der Beutel 5a bzw. der Lappen oder Saum 30 wie gewünscht zwischen den
Klemmbacken 13 festgeklemmt bzw. gegriffen. Anschließend wird der Arm 7 in Fig.
3 nach rechts bewegt, so daß der Beutel 5a in den Karton 3a gezogen wird. Beim Nachziehen
des Beutels 5a bilden die aufrechten Stifte 20, 21 eine relativ enge Passage für
diesen Beutel, so daß beim Durchgang durch diese Passage die Beutel sich vertikal
aufweiten bzw. ausbeulen. Die Breite des Beutels 5a ist auf diese Weise kleiner
als die lichte Weite des Kartons 3a, wodurch der Eintritt des Beutels 5a in den
Karton 3a ermöglicht wird. Sobald der Beutel 5a sich im Karton 3a befindet (Fig.
4), wird der Stab 14 deaktiviert, wodurch die
Klemmbacken 13 geöffnet
werden und der Beutel 5a im Karton 3a freigegeben wird. Der Arm 7 bewegt sich jedoch
weiterhin nach rechts, bis die Klemmbacken 13 sich im Bereich außerhalb des Kartons
3a befinden; daraufhin wird die Bewegung des Armes 7 gestoppt, entweder manuell
oder automatisch. Der beschriebene Vorgang stellt einen Bewegungszyklus der Greifeinrichtung
6 dar.
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Der erste Förderer 2 bewegt sich nunmehr weiter und fördert den Karton
3a samt Beutel 5a aus der Station 1 heraus unter gleichzeitiger Zufuhr des nächsten
Kartons zur Station 1. In der Zwischenzeit hat der zweite Förderer 4 den nächsten
Beutel gegen die aufrechten Stifte 20, 21 bewegt; und der beschriebene Bewegungsablauf
wiederholt sich erneut.
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Falls gewünscht, können die Klemmbacken 13 eine Form bzw.
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Konfiguration aufweisen derart, daß sie beim Eintritt in den Karton
diesen so deformieren, daß sich dieser in vertikaler Richtung ausweitet bzw. ausbaucht,
um so den Eintritt des Beutels in den Karton zu erleichtern bzw. zu ermöglichen.
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Um desweiteren den Lappen bzw. Saum 30 in eine mittlere Position zu
bringen, können auf den Beutel 5a im einzelnen nicht dargestellte Druckmittel einwirken,
und zwar in Richtung des Pfeiles 40 nach unten. Diese Druckkraft sollte so bemessen
sein, daß sie den Beutel 5a "aufbläst" derart, daß der Lappen bzw. Saum 30 eine
vorgegebene mittlere Lage einnimmt. Dadurch wird eine genauere Fluchtung des Lappens
bzw. Saumes 30 mit den Klemmbacken 13 erhalten. Der erwähnte Druck wird mittels
an sich bekannter Mittel erzeugt, -die, sofern zweckmäßig, in Anpassung an den Bewegungstakt
des Armes 7 wirksam sind bzw. arbeiten. Bei Verwendung von Druckmitteln der genannten
Art können, sofern gewünscht, die aufrechten Anschlagstifte 20, 21 weggelassen werden.
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Es ist auch denkbar, zwei oder mehr Greifeinrichtungen vorzusehen,
die nebeneinander angeordnet simultan arbeiten.
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In diesem Falle muß die gleiche Anzahl von zweiten Förderern vorgesehen
sein, um entsprechend viele Beutel 5 zum ersten Förderer zu bewegen. Dieser müßte
dann taktweise arbeiten derart, daß er sich jeweils um eine Taktstrecke bewegt,
die der Anzahl der gleichzeitig zu füllenden Kartons 3 entspricht.