DE4223587A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Packungen in einen Sammelbehälter - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Packungen in einen SammelbehälterInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Packungen in
einen Sammelbehälter.
Bei den Packungen kann es sich z. B. um gefüllte Schlauchbeutel
handeln, die auf einer Schlauchbeutelverpackungsmaschine be
kannter Bauart hergestellt werden.
Es ist aber auch möglich, daß die Schlauchbeutel wiederum in
einen Umkarton verpackt sind, um die Packungsstabilität, die
Werbewirksamkeit sowie die Darstellung der Produktinformation
zu erhöhen. Eine solche Packung läßt sich selbstverständlich
einfacher für weitere Verpackungsprozesse handhaben, als der
alleinige Beutel.
Weiterhin können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie bei
der entsprechenden Vorrichtung auch feste Produkte oder andere
Packungen mit festen Umrissen verpackt werden.
Bei dem Sammelbehälter handelt es sich um einen Transport
behälter, der insbesondere nach Abnahme eines separaten Deckels
in den Regalen von Selbstbedienungsläden aufgestellt werden
kann. Die Sammelverpackung nimmt damit neben der primären
Transportfunktion auch die Aufgabe einer optischen Präsentation
der Ware wahr. Ein solcher Sammelbehälter wird auch als Dis
playpackung bzw. das Unterteil wie im folgenden als Tray
bezeichnet. Als Material kommt üblicherweise Karton zum
Einsatz; aber auch ein wiederverwendbar Behälter aus z. B.
Kunststoff könnte zur Verwendung gelangen.
Eine solche Sammelverpackung sowie eine Vorrichtung zum Ver
packen von Schlauchbeuteln beschreibt z. B. die DE-PS 31 13 045.
Ein Zuführband übergibt die Beutelpackungen stehend in ein
Magazin, wobei dessen Boden durch den Tray gebildet wird. Nach
der Befüllung wird der Tray nach unten bewegt, wobei die
Beutelpackungen aus dem Magazin gleiten.
Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Dicke der
Trennwände im Magazin sich akkumulieren und somit einen ent
sprechend größeren Trayquerschnitt erfordern. Darüber hinaus
erweist sich insbesondere die nahezu vertikale Zuführung der
Beutel als besonderer Nachteil, da gerade bei leicht fließenden
Produkten der Beutel eine tropfenförmige Gestalt annimmt, die
durch die Egalisierrollen oberhalb des Magazins entgegen der
Schwerkraft nur unzureichend beseitigt werden kann. Die
Magazinbreite muß deshalb gegenüber der egalisierten Beutel
dicke wesentlich größer sein, wodurch sich der Packmittelbedarf
weiter erhöht.
Diesem Nachteil versucht die aus der EP-OS 059 840 bekannt
gewordene Verpackungsmaschine zu begegnen. Eine, auch als
"Pater Noster" bezeichnete Stapelvorrichtung nimmt die von einem
Band zugeführten Packungen auf. Eine Schiebevorrichtung mit
stirnseitig versehener Schiebeplatte erfaßt den Beutelstapel
und drückt diesen durch einen trichterförmigen Austrittskanal
in einen Sammelbehälter. Die horizontale Ablage der Beutel auf
Zellenböden der Stapelvorrichtung soll die oben beschriebene,
nachteilige Volumenverlagerung im Beutel verhindern.
Dieser Vorteil wird allerdings beim Einschieben in den Behälter
dadurch zunichte gemacht, daß sowohl die Schiebeplatte wie auch
der Austrittskanal die Beutel zusammendrücken. Die in vorher
gehenden, aufwendigen Arbeitsschritten erzielte, gleichförmige
Produktverteilung wird nun wieder nachteilig verändert. Die
Probleme nehmen insbesondere mit steigender Leistung und
Beutelanzahl pro Stapel zu. Als weiterer Nachteil läßt sich
hinzufügen, daß ein Beutelstapel sehr hohe Anforderungen an die
vorangegangene Egalisierung stellt. Geringfügige, ungleich
mäßige Produktverteilungen im Beutel akkumulieren sich derart,
daß der gesamte Stapel bei dessen Handhabung zum Kippen oder
gegenseitigem Verrutschen der Beutel neigt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Umgehung der
Nachteile aus dem Stand der Technik eine schnelle Einbringung
von Packungen in einen Tray ermöglichen, ohne den Beutel mit
seiner Produktverteilung zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Haupt
anspruches gelöst. Die Unteransprüche beschreiben weitere
Ausgestaltungsmerkmale.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, die
zugeführten Packungen kontinuierlich direkt in den Tray einzu
bringen, ohne daß eine vorgehende Stapelung erfolgt. Dieses
Verfahren wird durch die Einführung eines sog. Kreiselstaplers
27 ermöglicht. Dadurch wird die oftmals schwierige Handhabung
von insbesondere Beutelstapel umgangen, die eine besonders hohe
Anforderung an die Beutelegalisierung stellen. Beim vor
liegenden Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung genügt
deshalb eine wesentlich einfachere Ausführung.
Weiterhin erweist sich eine solche Vorrichtung auch in kon
struktiver Hinsicht als wesentlich einfacher, als die im Stand
der Technik angegebenen Lösungen, da eine komplette Arbeits
station für die Produktstapelung entfällt.
Da keinerlei Schachte vorgesehen sind, ergibt sich als
besonderer Vorteil die gute Zugänglichkeit der Anlage, ins
besondere bei Reinigungs- und Wartungsarbeiten.
Die kontinuierliche Arbeitsweise der Abpackvorrichtung
ermöglicht besonders hohe Abpackleistungen. Die Leistungs
änderung ist stufenlos elektronisch einstellbar.
Durch zwei oder mehrere, parallele Kreiselstapler ergibt sich
weiterhin die Möglichkeit, den Leistungsbereich nach oben hin
zu erweitern. Außerdem ist es dadurch auch möglich, mehrere
Beutelreihen parallel im Tray abzulegen, welches mit den
bekannten Verfahren nahezu unmöglich ist.
Als Alternative dazu bietet sich darüber hinaus auch das
Verschieben des Trays senkrecht zur Transportrichtung an.
Von besonderem Vorteil ist, daß keine komplizierten Umstell
arbeiten bei Formatänderungen vorgenommen werden müssen, da
sich dieselben letztendlich auf eine einfache Verstellung von
Anschlägen reduzieren.
Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß ein weiter Bereich
von Beutelgrößen verarbeitbar ist, ohne daß eine zweite,
größenabhängige Variante der gesamten Maschine erforderlich
ist.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Sammelpackvorrichtung
in Draufsicht,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Kreiselstaplers,
Fig. 3 eine detaillierte Zeichnung der Klappenvorrichtung,
Fig. 4 eine Klemmeinrichtung zur Fixierung der stehenden
Beutel im Tray.
Die Anordnung der einzelnen Arbeitstation zeigt die Fig. 1. Der
aus einem Magazin entnommene Zuschnitt 1 für den Tray 2 wird
einer ersten Verarbeitungsstation 3 zugeführt. Dort erfolgt die
Aufrichtung der Seitenwände 4, 5 und 6, wobei gleichzeitig die
hintere Seitenwand 6 mit den Laschen 7, 8 mittels Klebung ver
bunden wird. Die gegenüberliegenden Laschen 9, 10 werden
geringfügig nach außen gefaltet während die vordere Seitenwand
11 vorerst ungefaltet bleibt. Diese Maßnahme verhindert eine
Kollision der Seitenwand 11 und der Laschen 9, 10 mit den einzu
bringenden Packungen 12.
Nach erfolgter Herstellung des halb offenen Tray 2 wird dieser
zur zweiten Arbeitsstation 28 für dessen Befüllung trans
portiert.
Die von einer Verpackungsmaschine hergestellten Packungen 12
gelangen über ein Transportband 13 und einem Beschleunigungs
band 14 bekannter Bauart zu einer Übergabeklappe 15, welche in
Fig. 3 im Detail dargestellt ist. Stirnseitig ist eine Anschlag
platte 16 angeordnet, um die Packungen 12 im erforderlichen
Maße zu positionieren.
Die Übergabeklappe 15 besteht aus zwei schwenkbar angelenkten,
waagrecht ausgerichteten Platten 17, welche mittels Rückstell
federn 18 gegen einen Anschlag 19 gedrückt werden.
Der Kreiselstapler 27, der das Herzstück der Verpackungsanlage
darstellt, besteht im wesentlichen aus mindestens einem, vor
zugsweise aus drei Armen 20, die von einer Antriebswelle 22,
welche horizontal gelagert ist, radial nach außen weisen (s.
Fig. 2). An den Enden der Arme 20 ist jeweils eine Greiferklappe
gelenkig angeordnet. In eine bevorzugten Ausführung kann die
Greiferklappe 22 eine Platte sein, die zur besseren Form
schlüssigkeit mit der Packung 12 nach innen gewölbt ist. Die
Greiferarme 22 sind während des größten Teils der Drehstrecke
und in Verlängerung der Arme 20 arretiert. Mit Hilfe einer
Vorrichtung, welche im Bereich der Packungsablage in den Tray
angeordnet ist, kann die Arretierung gelöst werden, so daß der
Greiferarm nach hinten schwenkt. Die Führung der Schwenk
bewegung erfolgt mittels einer Führungskurve. Neben dieser
mechanischen Lösung ist aber auch eine elektrische, pneu
matische oder hydraulische möglich.
Der Verpackungsablauf der Anlage gestaltet sich wie folgt:
Durch die Drehung der Arme 20 des Kreiselstaplers 27 wird die
in die Übergabeklappe 15 bereitliegende Packung 12 von oben er
faßt. Um den Druck auf das verpackte Produkt so gering wie
möglich zu halten, besitzt die Greiferplatte 22 in dieser Phase
nur eine geringe Umfangsgeschwindigkeit. Die Greiferplatte 22
drückt nun die Packung 2 entgegen der möglichst gering einge
stellten Federkraft durch die Übergabeklappe 15 unter ständiger
Beschleunigung hindurch bis zur Ablage in den Tray 2. Nachdem
die Packung 12 und die Greiferplatte 22 die Übergabeklappe 15
passiert haben, drücken die Rückstellfedern 18 die Platten 17
wieder gegen einen Anschlag 19 in ihre Ausgangsstellung zurück.
Daraufhin ist die Bereitstellung der nächsten Packung 12
möglich.
Die Packung 12 wird in der weiteren Transportphase allein durch
die Trägheitskraft an die Greiferplatte 22 gedrückt. Die
Reibung zwischen Packung 12 und Platte 17, deren Wölbung oder
eine entsprechende Abschlußleiste verhindern das durch die
Zentrifugalbeschleunigung hervorgerufene Wegdriften der
Packung 12.
Unterhalb der Antriebswelle 21 des Kreisstaplers erreicht die
Packung 12 ihre aufrechte Position und wird gegen die vorher
gehenden, schon eingebrachten Packungen 12 angelegt. Es ist
aber auch bei geeigneter Greiferkonstruktion denkbar, die
Packung 12 in horizontale Lage in den Tray 2 einzulegen. Die
Arretierung der Greiferplatte 22 wird gelöst und diese kann,
geführt durch ein Kurvenelement, nach hinten wegschwenken und
oberhalb der bereits abgepackten Beutelreihe vorbeigeführt
werden. Falls zwei oder mehrere Arme 20 zum Einsatz kommen,
wird nach Abgabe des Beutels die Geschwindigkeit sofort wieder
auf den niedrigen Wert reduziert, da die nächste Greiferplatte
22 bereits die nachfolgende Packung 12 erfaßt und durch die
Übergabeklappe 15 drückt.
Die Größe der Geschwindigkeit sowie deren Verlauf hängen im
wesentlichen von der Abpackleistung, Anzahl der Arme 20 sowie
von der Empfindlichkeit des verpackten bzw. zu verpackenden
Produktes ab. Die optimale Geschwindigkeitsbahnkurve läßt sich
dann analytisch ermitteln und im Programm eines Rechners zur
Steuerung des Antriebsmotors ablegen.
Nachdem das Einbringen der Packung 12 in den Tray 2 erfolgt
ist, wird dann auf der der Übergabeklappe 15 gegenüberliegenden
Position die Greiferplatte 22 in ihre Ausgangsstellung zurück
geschwenkt. Dieses kann mechanisch entweder durch eine weitere
Kurvenbahn oder durch eine Rückstellfeder bewerkstelligt
werden.
Da insbesondere Beutel aufgrund ihrer geringen Standfläche im
Tray 2 zum Umkippen neigen, ist eine Klemmvorrichtung vorge
sehen, die in Fig. 4 im Detail dargestellt ist. An den beiden
Seitenwänden 4, 5 des Trays 2 wirken zwei Klemmen 23, die eine
nach innen weisende Kraft ausüben. Diese Maßnahme bewirkt, daß
der im Tray 2 stehende Beutel aufgrund der höheren Reibungs
kraft am Umkippen gehindert wird. In vielen Fällen genügt es,
wenn die Klemmvorrichtung nur im Bereich des zuletzt verpackten
Beutels angreift.
Während des Einbringen der nächsten Packung 12 können die
Klemmen 23 auch kurzfristig zurückgezogen oder entlastet
werden, um eine unnötige Reibungskraft zwischen Packung 12 und
den Tray-Seitenwänden 4, 5 zu verhindern.
Als Alternative oder zur weiteren Unterstützung der Packungs
fixierung ist auch eine Schrägstellung des Trays 2 möglich. Die
Packungen 2 werden somit durch hier Eigengewicht am Umkippen
gehindert.
Der zu befüllende Tray 2, der in der Arbeitsstation 3 teilweise
aufgerichtet wurde, wird von dort auf ein Förderband 24 über
geben und zur Ablageposition unterhalb des Kreiselstaplers 27
transportiert. Nach Ablage einer Packung 12 erfolgt eine
schrittweise Weiterbewegung, bis die erforderliche Anzahl
erreicht ist. Anschließend erfolgt der Abtransport des
gefüllten und die Heranführung des nächsten Trays 2.
Der gefüllte Sammelbehälter 2 erreicht nun eine dritte Arbeits
station 25. Bevor die nun im folgenden beschriebenen
Verarbeitungsschritte durchgeführt werden, besteht die
Möglichkeit das Gewicht der abgefüllten Menge durch eine
Kontrollwaage zu überprüfen und Sammelpackungen 2 mit
fehlerhaften Gewichten auszuscheiden.
Die bis dahin offengehaltenen Laschen 9, 10 werden nun nach
innen gefalten und mit Leim versehen. Daraufhin folgt das
Aufrichten der Seitenwand 11 und das Andrücken gegen die
Laschen 9, 10.
Das Verschließen des Trays 2 erfolgt nun durch Auflegen eines
Zuschnittes für einen Deckel 26 und durch anschließendes Falten
um die Seitenwände 4, 5, 6 und 11.
In einer zweiten Ausführungsform des Kreiselstaplers 27 ist
auch das Abpacken in einen, an allen vier Seiten verschlossenen
Tray 2 möglich. Zur Überwindung der Höhe der vorderen Traywand
11 ist im Bereich der Arme 20 eine zusätzliche Vorrichtung
vorgesehen, die den Greiferarm mitsamt der Packung in den Tray
2 absetzt und ihn nach der Ablage wieder herauszieht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das beschriebene Aus
führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ergeben sich für den
Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und
Modifikationsmöglichkeiten.
Claims (26)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Einbringen zu mindestens einer
Packung in einen Sammelbehälter, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Packung (12) aus einer annähernd horizontalen Lage erfaßt
- - und anschießend durch eine, um eine horizontale Achse (21) geführte, rotationsförmige Bewegung in einer annähernd vertikalen, horizontalen oder schrägen Lage in den Sammel behälter (2) eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sammelbehälter (2) nach Einbringen einer Packung (12) schritt
weise weitertransportiert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (2) während des
Befüllens gegenüber der Waagrechten geneigt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sammelbehälter während des Befüllvorgangs
senkrecht zur Transportrichtung verschiebbar ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehrere parallele Packungsreihen in den Sammel
behälter (2) eingebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rotationsbewegung während, eines Arbeitszyklus ungleichförmig
ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Packung (12) mit geringer Winkelgeschwindigkeit aus der Ruhe
lage übernommen wird und daß sie anschließend mit höherer
Winkelgeschwindigkeit in den Sammelbehälter (2) abgelegt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Packung (12) während ihres rotationsmäßigen
Transportes im wesentlichen durch ihre Trägheitskraft fixiert
ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sammelbehälter (2) mittels eines separaten
Deckels (26) verschlossen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Deckel (26) in Form eines ebenen Zuschnittkörpers auf den
gefüllten Sammelbehälter (2) aufgelegt und gefaltet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere parallele Packungsreihen im
Sammelbehälter (2) abgelegt werden.
12. Vorrichtung zum Einbringen von Packungen in einen Sammel
behälter, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, mit einer Packungszuführung, einer Übergabestation
und einer Befüllstation, gekennzeichnet durch Mittel, die die
Packung (12) mittels einer rotationsmäßigen Bewegung erfassen,
zu einem Sammelbehälter (2) transportieren und in denselben
ablegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erzeugung der rotationsförmigen Bewegung mindestens ein
Drehkreuz (27) vorgesehen ist, welches mindestens einen Arm
(20) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
vorzugsweise drei Arme (20) vorhanden sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-14, dadurch
gekennzeichnet, daß am Ende jedes Armes (20) eine Greifvor
richtung (22) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Greifvorrichtung (22) in Form einer Platte ausgeführt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, daß die Platte konkav gewölbt
ist zur formschlüssigen Aufnahme der Packung (12).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-17, dadurch
gekennzeichnet daß die Greifvorrichtung (22) gelenkig am Arm
(20) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Greifvorrichtung (22) gegenüber dem Arm (20) arretiert
werden kann.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkbewegung der Greifvorrichtung (22) mechanisch, z. B.
durch eine Kurvenbahn, gesteuert wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkbewegung elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch
erfolgt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine
Station (15) zum Übergeben der Packungen (2) von einem Zuführ
band (12, 13) zur Abpackvorrichtung (27).
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die Übergabestation (15) eine Auflagefläche für die Packungen
(2) aufweist, die durch zwei gegenüberliegende, waagrecht ange
ordnete Platten (17) gebildet wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Platten (17) schwenkbar angeordnet sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22-24, dadurch
gekennzeichnet, daß Platten (17) gegenüber einem Anschlag
federbelastet sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22-25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Patten (17) nach unten wegschwenkbar
und durch die Federkraft in ihre Ausgangsstellung zurück
stellbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924223587 DE4223587A1 (de) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Packungen in einen Sammelbehälter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924223587 DE4223587A1 (de) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Packungen in einen Sammelbehälter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4223587A1 true DE4223587A1 (de) | 1994-01-20 |
Family
ID=6463472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924223587 Ceased DE4223587A1 (de) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Packungen in einen Sammelbehälter |
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Date | Code | Title | Description |
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