DE3631891C2 - Vorrichtung zum Überführen von ungefüllten Verpackungstuben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen von ungefüllten Verpackungstuben aus einem Sammelbehälter, in dem die Ver­ packungstuben reihenweise angeordnet sind, in eine horizontale Arbeits­ lage mit einer Entnahmeeinrichtung, die eine Reihe von Entnahmefingern besitzt, von denen jeder als länglicher Tubus ausgebildet ist und die zwecks reihenweisem Entnehmen von Verpackungstuben aus dem Sammelbehälter durch Einführen der Entnahmefinger in das Tubeninnere zu dem Sammelbehäl­ ter hin und von diesem weg zur Arbeitslage bewegbar ist.

In der Verpackungsindustrie haben die Maschinen zum Behan­ deln bzw. Transportieren, Füllen und Abdichten von quetsch­ fähigen Tuben allgemeiner Art einen hohen Grad an Automa­ tion erreicht. Leere Tubenhülsen werden in Pappkartons zu einer Tubenfüllmaschine zugeführt, wo die leeren Hülsen auto­ matisch herausgenommen und auf einem Strang oder einer Strec­ ke angeordnet werden, der bzw. die zu einer Füllmaschine führt. Unmittelbar vor der Füllmaschine werden die leeren Hülsen von einer möglichen Kontamination sauber gesaugt.

Das Herausnehmen leerer Hülsen aus den Kartonschachteln erfolgt mittels Entnahmefingern, die mit Reibkörpern ver­ sehen sind, und derartige Finger werden in die leere Tube hineinbewegt, um gegen ihre Innenseite zu wirken. Verschie­ dene Versionen solcher Reibkörper sind bekannt, ein gemein­ sames Merkmal ist jedoch Gummielemente. Solche Elemente werden abgerieben und altern, was bedeutet, daß sie von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen. Infolge der Tatsache, daß solche Entnahmefinger eine relativ exakte Führung in die leeren Tuben hinein erfordern, um sicherzustellen, daß die Entnahmefinger den richtigen Fleck treffen, ist eine sorgfältige Ausrichtung jeder leeren Tube notwendig.

Im Stand der Technik gibt es selbstverständlich verschie­ dene Arten von pneumatisch arbeitenden Entnahme- und Be­ handlungselementen. Die GB-PS 1 311 823 zeigt z. B. eine pneumatisch arbeitende Umdrehvorrichtung zum Heraumdrehen von Schokoladestücken, die konisch geformt sind. Die Scho­ koladestücke werden derart geformt, daß die Form sich nach unten verjüngt, um ein Herausnehmen aus der Form zu erlau­ ben. Entnahmefinger pneumatischer Art ergreifen die Schoko­ ladestücke von oben und kehren die Stücke in die geforderte richtige Stellung um, wenn sie die Stücke in einer Verpac­ kung anordnen.

Die US-PS 4 436 478 beschreibt eine Vorrichtung mit einem Saugkasten mit verschiedenen Fingern, welche Saugöffnungen haben. Das durch eine solche Anordnung gelöste Problem be­ steht darin, daß eine Unterlagscheibe aus Teflon am kleinen Ende jeder Gummikappe angeordnet wird, um eine inerte Umge­ bung zu garantieren. Beim Ausstanzen solcher Unterlegschei­ ben werden der Saugkasten und seine Finger durch das Stanz­ werkzeug hindurchgestoßen und nehmen Unterlegscheiben aus Teflon auf, die danach zu einer Form transportiert werden, wo die Gummikappen auf den Unterlegscheiben geformt werden.

Die US-PS 3 747 786 beschreibt eine Vorrichtung zur Entnahme von senkrecht auf dem Verschluß in einem Behälter stehenden Tubenhülsen. Die Vorrichtung weist Entnahmefinger auf, die durch vertikales Absenken eines Teiles der Vorrichtung in die Hülsen eingeführt werden. Zur Entnahme der Tubenhülsen weisen die Finger Reibkörper auf, die in eingeführter Position in Druckkontakt mit der Tubeninnenwand gebracht werden und die Hülsen durch Anpreßkraft festhalten. Anschließend werden die Tuben durch Anheben der Entnahmefinger in vertikaler Richtung aus dem Behälter gehoben, um 90° geschwenkt und waagrecht auf einem Förderband positioniert. Nach der Positionierung wird der Anpreßdruck, den die Entnahmefinger auf die Tubeninnenwand ausüben, zurückgenommen und eine Abstreifvor­ richtung in eine Stellung am Tubenende gebracht, die verhindert, daß die Tubenhülsen beim Zurückziehen der Entnahmefinger mitgerissen werden und von dem Förderband herabfallen. Die Entnahmefinger der US-PS 3 747 786 besitzen für den kraftschlüssigen Druckkontakt mit der Tubeninnenwand Reibkörper aus Gummi, die auf parallel zur Längsachse der Entnahmefinger angeordneten und von dieser Achse abschwenkbaren Halterungen angeordnet sind. In einer Position, in der die Entnahmefinger keine Hülsentuben zu halten haben, liegen die Haltevor­ richtungen und damit die Gummireibkörper eng an den Entnahmefingern an. Um die Gummireibkörper der Entnahmefinger mit den Tubeninnenwänden in Druckkontakt zu bringen werden die Haltevorrichtungen über eine aufwendige Pneumatik, die alle Entnahmefinger gleichzeitig betätigt, in radialer Richtung nach außen bewegt. Die Dimensionierung der Entnahmefinger aus der US-PS 3 747 786 muß ziemlich genau an den Innendurchmesser der zu entnehmenden Tuben angepaßt sein, da zwischen der haltenden und der nichthaltenden Position der Reibkörper konstruktionsbedingt nur ein geringer Unterschied möglich ist. Dies erfordert eine individuelle Anpassung der Entnahmefinger an den jeweils zu befördernden Tubentyp. Zudem ist eine sehr präzise Ausrichtung der Entnahmefinger beim Einführen in das Tubeninnere notwendig, die nur geringe Toleranzen erlaubt. Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung der US-PS 3 747 786 ist, daß es im Laufe der Benutzung zum Abrieb und Verschleiß der Gummireibkörper einerseits und dadurch verursachten Kontaminationen und Verschmutzungen des Tubeninnenraumes andererseits kommt. Auch ein einmaliger Kontakt eines Entnahmefingers mit verunreinigenden Bakterien oder anderen Mikroben, die beispiels­ weise in einer der angelieferten Tubenhülsen vorhanden sein können, führt zwangsläufig zur Weitergabe solcher Keime an nachfolgend mit diesem Entnahmefinger in Kontakt tretende Hülsen.

Die DE-AS 10 41 412 beschreibt eine Zubringereinrichtung an Tubenfüll- und -schließmaschi­ nen mit einem als Entnahmeelement dienenden Greifkonus, der zur Entnahme einer Tube in den offenen Tubenboden eingeführt und in Preßsitz gebracht wird. Das Abstoßen der Tubenhülse von dem Greifkonus erfolgt durch Druckluft. Bei dieser Art der Entnahme kommt es leicht zu mechanischen Beschädigungen am hinteren Tubenrand. Zudem können mit dem Greifkonus der DE-AS 10 41 412 nur zylindrische Tubenhülsen erfaßt und bewegt werden.

In der DE-OS 31 08 912 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung loser, trockener Partikel aus becherförmigen Behältern beschrieben. Dazu wird ein gasförmiges Medium entlang der Becherinnenmantelfläche zum Becherboden hin zugeführt und von dort aus im Gegenstrom zum einströmenden Gas, von diesem räumlich getrennt, abgesaugt. Das Verfahren beruht auf einem Abschabeeffekt, wobei das einströmende Gas auf seinem Weg zum Becherboden vorhandene Partikel von der Becherinnenmantelfläche abreißt, die anschließend durch den Saugstrom nach außen geführt werden. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist konische Elemente mit einer Innenröhre auf, die in die becherförmigen Behälter eingeführt werden. Im Betrieb strömt das Gas unter Druck zwischen der Innenwand eines Behälters und der Außenwand des darin sitzenden konischen Elementes zum Behälterbo­ den und wird von dort durch das Rohr in dem konischen Element abgesogen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung mit einem einfacheren, kostengünstigeren Aufbau, bei der die Entnahmefinger keiner Abnutzung unterliegen und keine Kontamination verursachen, sondern gegenseitig eine Reinigung bewirken, und bei der gegenüber dem Stand der Technik eine merklich größere Toleranz beim Ausrichten der Entnahmefinger beim Erfassen der leeren Verpackungstuben gegeben ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch eine Vorrichtung zum Überführen von ungefüllten Verpackungstuben gemäß dem Oberbegriff aus Patentanspruch 1, bei der

• - eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der der Sammelbehälter in eine Position bringbar ist, in der die ungefüllten Verpackungstuben in horizontaler Lage zeilenweise übereinanderliegen,
• - die Entnahmeeinrichtung einen Saugkasten aufweist, der mit einer Saugeinrichtung verbindbar ist, an dem die Entnahmefinger in horizontaler Lage fest angebracht sind und der in der Horizontalen hin- und herbewegbar ist,
• - der Tubus der Entnahmefinger jeweils als Rohr ausgebildet ist, mit einem Sauganschluß am Saugkasten, mit Saugöffnungen am vorderen Endbereich und einem Außendurch­ messer, der um einen definierten Betrag kleiner als der Innendurchmesser der Verpackungstuben ist, derart, daß im Betrieb ein tragender und zugleich reinigender Luftstrom zwischen Entnahmefinger und Innenwand der Verpackungstube ausbildbar ist.

Mittels dieser Vorrichtung, insbesondere wegen der großen Luftströmung, ist es auch möglich, Teile zum Saubersaugen leerer Tuben am Tubenfüller auszuschalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei einer kontinuierlichen Betriebsweise der Saugeinrichtung eine Abstreifeinrichtung einsetzbar, um die Verpackungs­ tuben in der Arbeitslage abzulegen.

Die Abstreifeinrichtung verhindert, daß die Verpackungstuben nach der Ablage auf einem Förderband oder ähnlichem beim Herausziehen der Entnahmefinger in Richtung der Bewegung der Finger mitgerissen werden. Sie ermöglicht eine exakte Positionierung der Tubenhülsen in der Arbeitslage.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hebeinrichtung zum Anordnen des Sammelbehälters absatzweise, entsprechend der Schrittweite einer Tubenbreite, in vertikaler Richtung bewegbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Ma­ schine zum Herausnehmen leerer Tuben aus Schach­ teln zu einem Riemenförderer mittels einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Vorrichtung in größerem Maßstab und schematisch in Perspektive,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die folgenden Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine Strecke, wo leere Tuben auf einem Förderer zu einer Füllmaschine angeordnet werden, die erfinderische Idee kann aber auch dort angewendet werden, wo soeben hergestellte leere Tuben in eine Schachtel oder einen Behälter angeord­ net werden.

Die Maschine in Fig. 1 weist einen Eingabeabschnitt 10 für Schachteln 11 auf, wo Tubenhülsen liegen, deren Kappenteil nach unten gerichtet ist, wobei die Hülsen in vertikaler Position angeordnet sind, was man sieht, wenn die Abdeckung der Schachtel am Ende des Eingabeabschnittes abgenommen ist. Danach wird die Schachtel um 90° derart gekippt, daß die leeren Tuben 12 in einer horizontalen Stellung angeordnet werden. Die Schachtel 11, die in der erwähnten Weise geöff­ net worden ist und die besagte Ausrichtung bekommen hat, wird mittels (nicht gezeigter) Hebeteile zu einer Stellung hochbewegt neben einem Endlosriemen 13, zu welchem Tuben­ hülsen mittels einer Tubenentnahmevorrichtung 14 überführt werden, die quer zum Förderer 13 und nach oben sowie unten relativ zu diesem Förderer steuerbar bzw. bewegbar sind. Der Förderer 13 endet an einer nicht gezeigten Füllmaschine, wo die Tubenhülsen quer zur Längsrichtung des Förderers an­ geordnet sind und gefüllt, abgedichtet und als Endprodukt gepackt werden.

Die Tubenentnahmevorrichtung 14 ist in größerer Einzelheit in Fig. 2 gezeigt und weist eine Anzahl von Entnahmefin­ gern 15 auf, die aus länglichen Tuben bzw. Rohren bestehen, deren jeweiliges Ende mit einem Saugkasten 16 verbunden ist und deren anderes freies Ende sich konisch verjüngt und Saugöffnungen 17 hat. Jeder Entnahmefinger 15 besteht aus einem länglichen Rohr mit einem Maß, welches beachtlich kleiner ist als das Innentubenmaß.

Der Saugkasten 16 ist mit der Saugseite eines Hochdruckge­ bläses 18 für kontinuierlichen Betrieb verbunden. Das Ge­ bläse besorgt einen großen Luftstrom, welcher in dem Luft­ system zirkuliert oder umläuft, ohne irgendwelche Saugkräf­ te auf die Tube einer solchen Größe zu erzeugen, daß die Tube zusammenfällt. Das relativ kleine Querschnittsmaß des Fingers im Vergleich zur Tube ermöglicht einen solchen Be­ trieb.

Die Tubenentnahmevorrichtung arbeitet auf folgende Weise:
Die Schachtel 11 wird in einer Hebeeinrichtung 20 angeord­ net, die einen Boden, Seitenplatten und eine hintere Platte hat, um die Schachtel an ihren verschiedenen Seiten wirksam zu führen, und die Schachtel wird absatzweise bzw. inter­ mittierend derart nach oben transportiert, daß die oberste Schicht bzw. Lage leerer Tubenhülsen 12 dich immer auf der­ selben Höhe befindet wie die Tubenentnahmevorrichtung sowie in einer gut definierten vorbestimmten Stellung relativ zu dieser Vorrichtung. Die Tubenentnahmevorrichtung wird hori­ zontal um einen Abstand zur Schachtel hin derart bewegt, daß die konischen Spitzen 15a der Entnahmefinger 15 in eine betreffende Tubenhülse reicht. Mittels des von dem Hoch­ druckgebläse 18 erzeugten Unterdruckes, welcher über den Saugkasten 16 übermittelt wird, werden die Tubenhülsen 12 über die Entnahmefinger 15 hereingesaugt und stoßen an Anschlags- oder Abstreifeinrichtungen 19 an. Bei der einfachsten Ausführungsform sind diese Teile fest mit der Bedeutung, daß das Entfernen in einfacher Weise dadurch erfolgt, daß die Finger 15 aus den Tuben herausgezogen werden. Bei einer anderen Ausfüh­ rungsform sind die Abstreifeinrichtungen längs der Außenseite der Finger verschiebbar. Für das Entfernen bei einer solchen Ausführungsform wird der Saugkasten über den Förderer 13 zurückbewegt, und die Abstreifeinrichtung 19 wird gleichzeitig längs der Entnahmefinger nach außen derart verschoben, daß die Tubenhülsen 12 von den Fingern nach unten auf den Förderer abgestreift werden. Der Förderer wird intermittierend um einen Abstand nach vorn bewegt, wel­ cher der Anzahl der gerade übertragenen Tubenhülsen ent­ spricht.

Diese Tubenentnahmevorrichtung schafft auch einen gleichzeitigen Säuberungssaugbetrieb der Tubenhülsen mit der Bedeutung, daß eine nachfolgende Reinigung nicht nötig ist.

Mittels einer Führung werden die Entnahmefinger 15 me­ chanisch in die Tuben bewegt, um eine sichere Aufnahme zu garantieren. Die zugespitzten Teile 15a werden in die Tu­ benhülsen 12 hineinbewegt, und der Hauptführungsbetrieb und die Übergabe von Hülsen erhält man durch eine Kombination eines mechanischen Führens und Saugens. Dieser kombinierte Effekt erlaubt ein sicheres Aufnehmen von Tuben und bedeu­ tet, daß der Behälter 11 und der Saugkasten nur um einen relativ kleinen Abstand bewegt werden müssen. Das Verfahren erlaubt erhebliche Positionstoleranzen zwischen den Tuben und den Entnahmefingern, sobald die Tuben mittels eines Luftstromes auf den Fingern getragen werden.

Für das Manövrieren bzw. steuern oder Bewegen des Saugka­ stens 16 und der Abstreifeinrichtung 19 notwendige Teile sind in den Zeichnungen nicht gezeigt worden, uni sie nicht unnötig komplex zu machen. Solche Teile sind jedoch dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen keiner weiteren Er­ läuterung.

Alternativ kann das Hochdruckgebläse 18 beispielsweise für intermittierenden Betrieb angeordnet werden. Abstreifeinrichtungen 19 sind in einem solchen Falle nicht notwendig oder können eine andere Gestaltung haben.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Überführen von ungefüllten Verpackungstuben (12) aus einem Sammelbehälter (11), in dem die Verpackungstuben reihenweise angeordnet sind, in eine horizontale Arbeitslage mit einer Entnahmeeinrichtung (14), die eine Reihe von Entnahmefingern (15) besitzt, von denen jeder als länglicher Tubus ausgebildet ist und die zwecks reihenweisem Entnehmen von Verpackungstuben aus dem Sammelbehälter durch Einführen der Entnahmefinger in das Tubeninnere zu dem Sammelbehälter hin und von diesem weg zur Arbeitslage bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Einrichtung (20) vorgesehen ist, mittels der der Sammelbehälter (11) in eine Position bring bar ist, in der die ungefüllten Verpackungstuben (12) in horizonta­ ler Lage zeilenweise übereinanderliegen,
• - die Entnahmeeinrichtung (14) einen Saugkasten (16) aufweist, der mit einer Saugeinrichtung (18) verbindbar ist, an dem die Entnahmefinger (15) in horizontaler Lage fest angebracht sind und der in der Horizontalen hin- und herbewegbar ist,
• - der Tubus der Entnahmefinger (15) jeweils als Rohr ausgebildet ist mit einem Sauganschluß am Saugkasten, mit Saugöffnungen (17) am vorderen Endbereich (15a) und einem Außendurchmesser, der um einen definierten Betrag kleiner als der Innendurchmesser der Verpackungstuben ist, derart, daß im Betrieb ein tragender und zugleich reinigender Luftstrom zwischen Entnahmefinger und Innenwand der Verpackungstube ausbildbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer kontinuierlichen Betriebsweise der Saugeinrichtung (18) eine Abstreifeinrichtung (19) einsetzbar ist, um die Verpackungstuben (12) in der Arbeitslage abzulegen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebeeinrichtung (20) zum Positionieren des Sammelbehälters (11) absatzweise, entsprechend einer Schrittweite von einer Tubenbreite, in vertikaler Richtung bewegbar ist.