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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gruppieren von, insbesondere
stangenförmigen,
Gegenständen,
welche in Teilgruppen vorgruppiert und sodann zu einer Gruppe der
Gegenstände
zusammengeführt
werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Gruppieren
von, insbesondere stangenförmigen,
Gegenständen
mit wenigstens zwei offenen Behältern
in die jeweils eine Teilgruppe der Gegenstände einfüllbar ist, einem Förderer,
mittels dessen die Behälter
in einer Übergabestation
förderbar sind,
derart, daß die
Behälter
(14, 29) in der Übergabestation eine geschlossene
Kontur ergeben
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Eine
solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der
DE 100 27 506 A1 bekannt.
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Beim
Verpacken stangenförmiger
Gegenstände,
beispielsweise Zigaretten oder Salzstangen, ist es je nach Art der
Verpackung zum Teil nicht möglich,
die stangenförmigen
Gegenstände
direkt aus einem Magazin in die Verpackung einzufüllen. Vielmehr
müssen
die Gegenstände
zum Teil zu einer Produktgruppe gruppiert und dabei in eine Form
der späteren
Verpackung gebracht werden. Erst dann lassen sie sich in die Verpackung
einfüllen.
Dieses ist insbesondere immer dann der Fall, wenn aufgrund der Form
der Verpackung es nur möglich
ist, die stangenförmigen
Gegenstände
in Richtung ihrer Längsachse
in die Verpackung einzuschieben, also immer dann, wenn die Ebene
der Öffnung
der Verpackung senkrecht zur Längsrichtung
der stangenförmigen Gegenstände orientiert
ist.
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Bei
dem aus der
DE 100
27 506 A1 bekannten Verfahren bzw. bei der Vorrichtung
werden stangenförmige
Gegenstände
von einem gemeinsamen Verbindungsförderer zugefördert, in
welchem die Gegenstände
in Teilgruppen angeordnet sind. Die Teilgruppen werden in eine Tasche
ausgeschoben und auf diese Weise eine Gruppe der Gegenstände gebildet.
Diese Gruppe wird sodann in eine Verpackung ausgeschoben.
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Aus
der
US 5 590 513 A ist
eine Vorrichtung bekannt, bei der Zigaretten aus einem Magazin in
einen aus zwei Halbschalen bebildeten Zwischenbehälter ausgeschoben
werden. Da die Zigaretten im Zwischenbehälter aufgrund von Zwischenwänden im Magazin
zunächst
spaltenweise voneinander beabstandet sind, können die Habschalen sodann
quer zur Längsrichtung
der Zigaretten zusammengeschoben werden. Es wird also lediglich
die bereits gebildete Gruppe von Zigaretten nur in ihrer Breite
auf das spätere
Verpackungsmaß reduziert.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
vorzuschlagen, mit der, insbesondere stangenförmige, Gegenstände einfach
und zuverlässig
gruppiert werden können,
so daß sie
sich später
problemlos als Gruppe auch in Verpackungen mit komplizierten zylindrischen
Konturen verpacken lassen.
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Zur
Lösung
dieses Problem ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die Merkmale
des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Merkmale
des Anspruchs 5 gekennzeichnet.
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Diese
Vorgehensweise bietet den Vorteil, daß sich die insbesondere stangenförmigen Gegenstände in Verpackungen
beliebigen Querschnitts einfüllen
lassen. Während
nämlich
bei Verpackungen mit einem rechteckigen Querschnitt sich die Gegenstände noch
sehr einfach in einen entsprechend rechteckigen Zwischenbehälter gruppieren
lassen, fällt
dieses bei Verpackungen mit beliebigem zylindrischem Querschnitt
zum Teil schwer. Hier werden Teilgruppen gebildet, und zwar so,
daß sich
die stangenförmigen
Gegenstände
einfach aus einem Magazin vorgruppieren lassen. Diese Teilgruppen
werden sodann so zusammengeführt,
daß ihre
Kontur mit der Querschnittsform mit der späteren Verpackung korrespondiert.
Die Gegenstände
lassen sich nun auf einfach Weise in die Verpackung überführen. Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
es damit, insbesondere stangenförmige,
Gegenstände
in beliebige, zylindrische Verpackungen zu verpacken, wobei mit Zylinder
hier nicht nur Kreiszylinder gemeint sind, sondern vielmehr Zylinder
in seiner mathematischen Definition. Das heißt, im Sinne dieser Erfindung
kann ein Zylinder jeder dreidimensionaler Körper sein, der durch Verschieben
einer ebenen, geschlossen Kurve in eine Richtung erzeugt wird, oder,
anders gesprochen, durch Parallelverschieben einer geraden Längs einer
ebenen, geschlossenen Kurve erzeugt wird. Dabei kann es sich im
Rahmen der Erfindung um einen geraden oder auch um einen schiefen
Zylinder handeln. (Zur Definition eines Zylinders siehe insbesondere „der Brockhaus
Naturwissenschaft und Technik" Band
3: ph bis z, F.A. Brockhaus, 2003.)
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In
wie viele Teilgruppen die Gegenstände vorgruppiert werden hängt jeweils
von der Querschnittsform der Verpackung ab. Bei kreiszylindrischen
Verpackungen oder bei Verpackungen als elliptischer Zylinder oder
dergleichen reichen in der Regel zwei Teilgruppen.
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Weitere
Merkmale der Erfindung beziehen sich auf konstruktive Ausgestaltungen
der Vorrichtung.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit den Erfindungsmerkmalen in Draufsicht,
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2 die
Vorrichtung gemäß 1 in
perspektivischer Darstellung,
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens mit den Erfindungsmerkmalen in Draufsicht,
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4 die
Vorrichtung gemäß 3 in
perspektivischer Darstellung,
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5 ein
Detail der Vorrichtung gemäß 3 und 4.
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Bei
der in 1 und 2 gezeigten Vorrichtung werden
stangenförmige
Gegenstände
in einem Magazin 10 bereitgehalten. Dieses Magazin 10 zerteilt
sich in zwei Einzeltrichter 11, die nach unten durch jeweils
ein Produktrad 12 begrenzt sind. Von dem Produktrad 12 werden
die Gegenstände
jeweils einzeln in am Umfang des Produktrades 12 verteilte Taschen 13 übernommen.
Die Gegenstände
werden durch Unterdruck während
des Transports in den Taschen 13 am Produktrad 12 gehalten.
Das Produktrad 12 dreht um seine Längsachse weiter und übergibt
die Gegenstände
an einen unterhalb des Produktrades befindlichen Behälter 14.
Sobald die Gegenstände
fallengelassen werden können,
wird der Unterdruck an der jeweiligen Tasche 12 abgeschaltet. Dieses
kann durch entsprechende Steuerscheiben innerhalb des Produktrades 12 erfolgen.
Der jeweilige Gegenstand fällt
durch Schwerkraft in den Behälter 14.
Jedem Produktrad 12 ist dabei wenigstens ein Behälter 14 zugeordnet.
Im vorliegenden Fall sind jedoch mehrere, konkret drei Behälter 14 je
Produktrad 12 vorgesehen, die an einem gemeinsamen Förderer,
nämlich
einer Taktkette 15 eingebracht sind. Die Behälter 14 sind
als zum Produktrad 12 hin offene Schale ausgebildet. Die
Kontur der schalenförmigen Behälter 14 ist
so ausgebildet, daß die
den unterschiedlichen Produkträdern 12 zugeordneten
Behälter 14 zusammengeführt einen
Zylinder ergeben, der der späteren
Verpackung, in die die Gegenstände eingefüllt werden,
entspricht. Die Gegenstände
werden von dem Magazin 10 über das Produktrad 12 so in
den Behälter 14 übergeben,
daß die
Längsachse der
stangenförmigen
Behälter
der Längsachse
dieses Zylinders entspricht. Konkret sind die Gegenstände ihrer
Längsachse
im Magazin 10 bereits so orientiert, daß diese Längsachse der Orientierung der
Rotationsachse des Produktrades 12 parallel orientiert
ist. Entsprechend sind auch die schalenförmigen Behälter 12 orientiert,
so daß die
Gegenstände einfach
von dem Produktrad 12 durch den Auswerfer 32 in
den Behälter 14 ausgeworfen
werden können.
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Im
vorliegenden Fall weisen die Behälter 12 die
Form von jeweils einer halbkreisförmigen Schale auf, so daß sie zusammengeführt die
Form eines Kreiszylinders ergeben. Sobald die Behälter 14 bis
zu ihrem oberen Rand 16 vollständig mit den Gegenständen befüllt sind,
wird die Taktkette 15 betätigt und die befüllten Behälter 14 zueinander
in eine Übergabestation 17 transportiert.
Diese Übergabestation 17 befindet
sich wie in 1 und 2 erkennbar,
mittig zwischen den Taktketten 15. Die Behälter 14 werden
durch die einander zugewandten Umlenkrollen 18 der Taktketten 15 zueinander
geschwenkt, wobei der obere Rand 16 der Behälter 14 jeweils
durch eine obere Abdeckkurve 19 verschlossen ist, so daß die Gegenstände nicht
herausfallen können.
Soweit zwei der Behälter 14 jeder
Taktkette 15 vollständig
zueinander geschwenkt sind, sich also vollständig in der Übergabeposition 17 befinden,
ergeben sie die bereits oben erwähnte
geschlossene, im vorliegenden Fall, kreiszylindrische Kontur oder,
mit anderen Worten, ein geschlossener Behälter mit offenen Stirnseiten.
In dieser Position wird eine Verpackung, konkret eine Dose 20 fluchtend
zu den zusammengeführten Behältern 14 durch
ein Füllrad 21 bereitgehalten.
Die Gegenstände
können
nun in Richtung ihrer Längsachse,
die auch der Richtung der Längsachse
der Dose 20 entspricht, in die Dose 20 ausgestoßen werden.
Die Dose 20 ist befüllt
und kann abtransportiert werden.
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Die
Dosen 20 werden gemäß der Darstellung in 1 rechts
durch einen Zuförderer 22 zugeführt. Die
Dosen 20 werden von dem Zuförderer 22 in Taschen 23 am
Füllrad 21 übergeben
und von dem Füllrad 21 in
die Übergabestation 17 gefördert. Die
gefüllten
Dosen 20 werden sodann von dem Füllrad 21 weitergefördert und
an einen Abförderer 24 übergeben,
der sich in der Darstellung gemäß 1 links befindet.
Selbstverständlich
können
die Positionen des Zuförderers 22 und
des Abförderers 24 auch
vertauscht werden und die Dosen 20 in entsprechend umgekehrter
Richtung transportiert werden.
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Die
in 3 bis 5 gezeigte Vorrichtung ist in
ihrem Grundprinzip ähnlich
ausgebildet, wie die in 1 und 2 gezeigte
Vorrichtung. Selbe Bauteile sind daher mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet. Anders als bei der Vorrichtung gemäß 1 und 2 sind
jedoch zwei getrennte Magazine 25 je Taktkette 31 vorgesehen.
Konkret sind sogar zwei Magazine 25 je Taktkette 31 vorgesehen,
so daß zwei
Zwischenbehälter 26 je
Taktkette 31 gleichzeitig befüllt werden können.
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Die
Magazine 25 verjüngen
sich nach unten trichterförmig,
wobei in diesem Bereich innerhalb der Magazine einzelne Kanäle 27 vorgesehen
sind, in denen die Gegenstände
in einer Richtung quer zu ihrer Längsachse nach unten gleiten.
Die Gegenstände
gelangen so in einen Übergabebehälter 28 (siehe insbesondere 5)
und werden in ihrer Axialrichtung in den Zwischenbehälter 26 ausgestoßen. Die Kontur
des Übergabebehälters 28 entspricht
dabei der Kontur des Zwischenbehälters 26.
Im konkreten Fall sind die Behälter 26 und 28 quaderförmig ausgebildet.
Die gefüllten
Zwischenbehälter 26 werden
nun durch die Taktkette 31 weitergefördert das sie den Bereich einer
Tasche 29 an einem Produktrad 30 gelangen. Die
stangenförmigen
Gegenstände
werden nun aus dem Zwischenbehälter 26 ausgestoßen, wobei
sie in den Bereich oberhalb der Tasche 29 am Produktrad 30 gelangen.
Sie fallen nun durch Schwerkraft nach unten in die Tasche 29.
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Die
Tasche 29 ist im vorliegenden Fall wieder halbkreisförmig ausgebildet
und entspricht in ihrer Funktion dem Behälter 14 in der Vorrichtung
gemäß 1 und 2.
Das Produktrad 30 wird nun in zwei Taktschritten um 90° weitergedreht,
so daß Taschen 29 der
beiden Produkträder 30 in
der Übergabestation 17 zusammengeführt werden.
Die Zahl der Taktschritte, in der die Produkträder 30 weitergedreht werden
hängt von
der Zahl der Taschen 29 am Umgang jedes Produktrades 30 ab.
Im vorliegenden Fall sind acht äquidistant
am Umfang verteilte Taschen 29 vorgesehen, so daß sich die
zwei Taktschritte ergeben.
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Die
weitere Vorgehensweise entspricht nun der anhand der Vorrichtung
gemäß 1 und 2 beschriebenen
Vorgehensweise. Die Gegenstände werden
aus den Taschen 30 in ihrer Axialrichtung in eine von einem
Füllrad 21 bereitgehaltenen
Dose 20 ausgeschoben. Die Zu- und Abführung der Dosen 20 erfolgt
in derselben Weise wie anhand 1 und 2 beschrieben.
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In
den gezeigten Ausführungsbeispielen werden
die Behälter 14 bzw.
die Zwischenbehälter 26 durch
Taktketten 15 bzw. 31 gefördert. Selbstverständlich kommen
hier auch beliebig andere Förderer
in Betracht. Insbesondere bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 kann
es zweckmäßig sein,
die Behälter 14 durch
andere Förderer,
wie beispielsweise Roboterarme zu transportieren, wenn aufgrund
der Kontur der Verpackung es erforderlich ist, diese Kontur durch
mehr als zwei Behälter 14 nachzubilden.
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- 10
- Magazin
- 11
- Trichter
- 12
- Produktrad
- 13
- Tasche
- 14
- Behälter
- 15
- Taktkette
- 16
- Rand
- 17
- Übergabestation
- 18
- Umlenkrolle
- 19
- Abdeckkurve
- 20
- Dose
- 21
- Füllrad
- 22
- Zuförderer
- 23
- Taschen
- 24
- Abförderer
- 25
- Magazin
- 26
- Zwischenbehälter
- 27
- Kanal
- 28
- Übergabebehälter
- 29
- Tasche
- 30
- Produktrad
- 31
- Taktkette
- 32
- Auswerfer