DE102004063620A1

DE102004063620A1 - Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE102004063620A1
Application number: DE200410063620
Authority: DE
Inventors: Hartmut Ilch
Original assignee: MAJAtronic GmbH
Current assignee: MAJAtronic GmbH
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-06

Abstract

Es wird eine Verpackungsmaschine zum Einfüllen von befüllten und verschlossenen Beuteln in eine Schachtel in vertikaler Ausrichtung vorgeschlagen. Die Verpackungsmaschine weist ein Magazin (8, 9), dessen Querschnitt geringfügig kleiner als der Querschnitt der Schachtel (2) ist, auf. Das Magazin weist mehrere an zwei gegenüberliegenden Seiten offene Fächer (10) auf, wobei die Anzahl der Fächer (10) mit der Anzahl der in die Schachtel (2) einzufüllenden Beutel (1) übereinstimmt. Ein Beutel-Greifer (11) dient zum Ziehen eines zugeführten Beutels (1) in ein Fach (10) des Magazins (8, 9). Zum Erkennen eines an dem Magazin (8, 9) ankommenden Beutels (1) ist ein Beutel-Sensor vorgesehen. Ein Antrieb (4, 5) für das Magazin (8, 9) dient zum Verschieben des Magazins mit einem leeren Fach (10) an eine der Zufuhr von Beuteln dienenden Einrichtung (3) und zum Heranführen des mit Beuteln gefüllten Magazins (8, 9) an eine Schachtel (2). Für den Antrieb und den Beutel-Greifer (11) ist eine Steuerung vorgesehen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Verpacken von befüllten und verschlossenen Beuteln in Schachteln in vertikaler Ausrichtung.
Eine derartige Verpackungsmaschine kann Teil einer Verpackungsstraße sein, bei der Einzelprodukte wie beispielsweise Knabberartikel, Pralinen, Teelichter oder Einwegrasierer einzeln und regellos von einer Herstellmaschine angeliefert, in einen als Zwischenverpackung dienenden Beutel eingesetzt, die Beutel verschlossen und anschließend in eine Schachtel verpackt werden. Die Schachtel dient zum Transport und zur Lagerung der befüllten Beutel. Sie kann außerdem verwendet werden, um die befüllten Beutel in einem Geschäft zu präsentieren und anzubieten. Um das Entnehmen der Beutel aus der Schachtel zu erleichtern und die Lagerung und den Transport der in den Beuteln verpackten Waren zu optimieren, werden die in der Regel länglichen Beutel in vertikaler Ausrichtung in die Schachtel eingesetzt. Bei den Beuteln handelt es sich meist um Schlauchbeutel aus einer Folie, welche an dem Enden verschweißt sind. Darüber hinaus können beliebige andere Arten von Beuteln oder Tüten vorgesehen sein. Wesentlich ist dabei lediglich, dass die Zwischenverpackungen in gewissen Grenzen verformbar sind.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Beutel auf einem Förderband zu transportieren. Von dem Förderband werden mehrere Beutel von Hand aufgenommen und in eine Schachtel gesetzt. Dieses Vorgehen ist zeit- und kostenintensiv.

Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik der DE 31 29 970 A1 eine Verpackungsmaschine bekannt, bei der die Beutel über eine Kipp- und Abwurfeinrichtung von einem Förderband in einem oder zwei übereinander angeordneten Magazinen abgelegt werden. Von dort gelangen die Beutel auf eine Einfüllgut-Leitvorrichtung, welche unterhalb der Magazine angeordnet ist. Von der Einfüllgut-Leitvorrichtung werden die nunmehr aufrecht stehenden Beutel über Greifer in eine Schachtel umgesetzt. Als nachteilig erweist sich hierbei, dass das Umsetzen der Beutel von dem Förderband in eine Schachtel mehrere Stationen umfasst und daher aufwändig ist. Darüber hinaus erfolgt das schrittweise Umsetzen der Beutel von der Einfüllgut-Leitvorrichtung in eine Schachtel nicht in zuverlässiger Weise, da sich die Beutel nur dann gegenseitig abstützen, wenn die Schachtel vollständig befüllt ist. Bei einer nur teilweise gefüllten Schachtel bleiben die Beutel nicht in ihrer vertikalen Ausrichtung.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Demgegenüber hat die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil, dass alle für eine Schachtel vorgesehenen Beutel in ein Magazin eingeführt und von dort direkt in die Schachtel umgesetzt werden. Das Umsetzen geschieht ausschließlich anhand des Magazins. Weitere Stationen sind nicht notwendig. Alle für eine Schachtel vorgesehenen Beutel gelangen gleichzeitig in die Schachtel, sodass die Beutel während des Umsetzens in der angestrebten Ausrichtung verbleiben und sich beim Eintreffen in der Schachtel gegenseitig abstützen.

Zum Einführen eines Beutels in das Magazin wird der Beutel durch einen Greifer erfasst und in eines der Fächer des Magazins gezogen. Zum Befüllen der Fächer ist das Magazin bevorzugt so ausgerichtet, dass die Fächer einen horizontalen Verlauf haben. Die Bewegungsrichtung des Greifers beim Einführen eines Beutels in eines der Fächer des Magazins verläuft daher ebenfalls in der Horizontalen. Die Fächer des Magazins sind hinsichtlich ihres Querschnitts und ihrer Länge an die Beutel angepasst. Die Beutel haben in den Fächern so wenig Spiel, dass sie beim Umsetzen des mit Beuteln gefüllten Magazins nicht aus den Fächern herausgleiten können, solange die Fächer horizontal ausgerichtet oder leicht geneigt sind. Erst wenn das Magazin über der Schachtel angelangt ist, wird das Magazin gekippt, sodass die Beutel auf Grund ihrer Gewichtskraft aus den nach unten geneigten Fächern in die Schachtel rutschen können. Die Beutel weisen häufig eine gewisse Verformbarkeit oder Elastizität auf, die bei diesem Vorgang ausgenutzt wird. Beim Einsetzen der Beutel in die Fächer des Magazins werden die Beutel leicht zusammengedrückt. Beim Umsetzen der Beutel von Magazin in die Schachtel dehnen sich die Beutel wieder aus.

Die Anzahl der Fächer des Magazins stimmt mit der Anzahl der in eine Schachtel einzusetzenden Beutel überein. Da das Magazin zum Absetzen der Beutel an eine geöffnete Schachtel heranfährt und gegebenenfalls zumindest teilweise in die Schachtel eintaucht, ist der Umfang des Magazins geringfügig kleiner als der Umfang der Schachtel. Dies bezieht sich auf den Querschnitt der Schachtel und des Magazins. Befindet sich das Magazin an oder in der Schachtel, so besteht zwischen den Wänden der Schachtel und den äußeren Wänden des Magazins nur ein geringer Abstand.

Die Verpackungsmaschine ist sehr flexibel und kann an beliebige Beutel und Schachteln angepasst werden. Hierzu muss lediglich das Magazin hinsichtlich seiner Größe und der Anzahl der Fächer auf die Beutel und die Schachteln abgestimmt werden. Je nach Länge der Fächer des Magazins können die Enden der Beutel aus den Fächern herausragen.

Die Beutel werden von der Herstellmaschine über ein Fördersystem, beispielsweise ein Förderband zu der Verpackungsmaschine geführt. Dabei liegen die Beutel hintereinander auf dem Förderband auf und sind zumindest annähernd parallel zur Bewegungsrichtung ausgerichtet. Um jedes der Fächer des Magazins mit einem Beutel zu füllen, werden Magazin und Fördersystem relativ zueinander bewegt. Hierzu ist das Magazin mit einem Antrieb ausgestattet. Das Magazin wird so positioniert, dass ein leeres Fach in Verlängerung des Fördersystems angeordnet ist. Ein Beutel-Sensor, beispielsweise eine Lichtschranke, erkennt einen auf dem Fördersystem am Magazin ankommenden Beutel und sorgt dafür, dass der Beutel-Greifer in geöffneter Stellung an den Beutel heranfährt, diesen durch Schließen der Greifwerkzeuge, beispielsweise der Finger bei einem Finger-Greifer, erfasst und in das Fach hineinzieht. Beim Erreichen der Endstellung des Beutel-Greifers befindet sich der Beutel vollständig in dem Fach des Magazins und der Beutel-Greifer außerhalb des Faches in Transportrichtung des Beutels hinter dem Magazin. Nun werden die Greifwerkzeuge des Beutelgreifers geöffnet und das Magazin bewegt, sodass sich ein leeres Fach in Verlängerung des Fördersystems befindet. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis alle Fächer des Magazins mit einem Beutel gefüllt sind. Das vollständig gefüllte Magazin wird über den Antrieb von oben an eine Schachtel herangeführt und gekippt, damit die Beutel auf Grund ihrer Gewichtskraft in die Schachtel gleiten können. Um das Umsetzen der Beutel von dem Magazin in die Schachtel zu unterstützen, können Niederhalter vorgesehen sein. Diese drücken die Beutel aus den Fächern des Magazins in die Schachtel. Das Magazin kann bereits wieder angehoben werden, solange die Niederhalter noch gegen die Behälter drücken. Dadurch wird verhindert, dass die Beutel beim Anheben des Magazins im Magazin verbleiben. Das Magazin wird anschließend wieder an das Fördersystem bewegt, um erneut mit Beuteln gefüllt zu werden. Die mit Beuteln gefüllte Schachtel kann über eine Verschließeinrichtung verschlossen und über einen Schachtel-Greifer auf einer Palette oder einem Fördersystem abgesetzt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Antrieb für das Magazin ein Roboter vorgesehen. Dieser kann zusätzlich mit einem Schachtel-Greifer, beispielsweise einem Sauggreifer ausgestattet sein, um die gefüllten und verschlossenen Schachteln auf einer Palette oder einem Fördersystem abzusetzen. Besonders bevorzugt sind für diesen Fall zwei Roboter mit jeweils einem Magazin und einem Sauggreifer vorgesehen. Während das Magazin des einen Roboters mit Beuteln gefüllt wird, kann der andere Roboter mit dem Schachtel-Greifer eine bereits gefüllte und verschlossenen Schachtel abtransportieren. Sobald das Magazin des ersten Roboters vollständig gefüllt ist und in Richtung einer Schachtel bewegt wird, wird das Magazin des zweiten Roboters an das Fördersystem zur Aufnahme von Beuteln herangeführt. Der Wechsel kann so schnell durchgeführt werden, dass das Fördersystem weder abgestellt noch seine Geschwindigkeit reduziert werden muss. In diesem Fall dient die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine nicht nur zum Füllen von Schachteln mit Beuteln, sondern auch zum Weitertransport der gefüllten Schachteln.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vor dem Magazin eine Leiteinrichtung zum leichteren Einführen eines Beutels in ein Fach des Magazins vorgesehen sein. Dabei kann es sich zum Beispiel um ein Leitblech oberhalb oder seitlich an dem Fördersystem handeln. Die Leiteinrichtung wirkt wie ein Trichter beim Einführen eines Beutels in ein Fach des Magazins.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.

Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel ist im folgenden beschriebenen. Es zeigen:
1 Verpackungsmaschine in perspektivischer Ansicht,
2 Magazin der Verpackungsmaschine gemäß 1 im Schnitt mit einem Beutel-Greifer.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine Verpackungsmaschine zum Einfüllen von Beuteln 1 in Schachteln 2 in perspektivischer Ansicht von oben. Die Beutel 1 werden über ein Förderband 3 zugeführt, welches nicht Bestandteil der Verpackungsmaschine sein muss. Ein erster Roboter 4 und ein zweiter Roboter 5 sind an ihren beweglichen Armen 6 und 7 mit jeweils einem Magazin 8 und 9 ausgestattet. Die Roboter 4 und 5 richten ihr Magazin 8 oder 9 jeweils so aus, dass ein leeres Fach 10 durch einen der ankommenden Beutel 1 gefüllt werden kann. Die Fächer 10 des Magazins 8 sind in 2 erkennbar. Dies gilt ebenso für einen als Finger-Greifer ausgebildeten Beutel-Greifer 11. Der Beutel-Greifer 11 wird durch einen Linearantrieb 12 vor und zurück bewegt. Er befindet sich stets in Verlängerung des Förderbandes 3 und ist daher nicht an den beweglichen Arm 6 oder 7 des Roboters 4 oder 5 gekoppelt. Seine Bewegung ist jedoch auf die Bewegung des Magazins 8 oder 9 abgestimmt.
Eine Transporteinrichtung 13 dient zum Zuführen und Halten der mit Beutel 1 zu befüllenden Schachteln 2. Die zu befüllende Schachtel 2 ist dabei schräg ausgerichtet. An der Transporteinrichtung sind linear verschiebbare Niederhalter 14 vorgesehen, welche das Umsetzen der Beutel 1 aus einem der Magazine 8 oder 9 in eine Schachtel 2 unterstützen. Die Transporteinrichtung ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Verschließeinrichtung ausgestattet um die gefüllten Schachteln 15 zu verschließen. Der zweite Roboter 5 hat mit einem als Saug-Greifer ausgebildeten Schachtel-Greifer 16 eine gefüllte Schachtel 15 aufgenommen und setzt diese auf einer Palette 17 ab. Beide Roboter 4 und 5 sind an ihren beweglichen Armen 6 und 7 mit je einem Magazin 8 bzw. 9 und einem Saug-Greifer 16 ausgestattet. Der Sauggreifer des zweiten Roboters 5 ist in der Zeichnung nicht erkennbar.
2 zeigt das Magazin 8 im Schnitt. In dieser Darstellung sind die einzelnen Fächer 10 des Magazins erkennbar. Aus dieser Darstellung ergibt sich außerdem der lineare Verschiebeweg des mit zwei Fingern 18 ausgestatteten Beutel-Greifers 11.
Sämtliche Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

1: Beutel
2: Schachtel
3: Förderband
4: erster Roboter
5: zweiter Roboter
6: beweglicher Arm des ersten Roboters
7: beweglicher Arm des zweiten Roboters
8: Magazin
9: Magazin
10: Fach
11: Beutel-Greifer
12: Linearantrieb
13: Transporteinrichtung
14: Niederhalter
15: gefüllte Schachtel
16: Schachtel-Greifer
17: Palette
18: Finger des Beutel-Greifers

Claims

Verpackungsmaschine zum Einfüllen von befüllten und verschlossenen Beuteln in eine Schachtel in vertikaler Ausrichtung mit einem Magazin (8, 9), dessen Querschnitt geringfügig kleiner als der Querschnitt der Schachtel (2) ist, mit an zwei gegenüberliegenden Seiten offenen Fächern (10) in dem Magazin (8, 9), wobei die Anzahl der Fächer (10) mit der Anzahl der in die Schachtel (2) einzufüllenden Beutel (1) übereinstimmt, mit einem Beutel-Greifer (11) zum Ziehen eines zugeführten Beutels (1) in ein Fach (10) des Magazins (8, 9), mit einem Beutel-Sensor zum Erkennen eines an dem Magazin (8, 9) ankommenden Beutels (1), mit einem Antrieb (4, 5) für das Magazin (8, 9) zum Verschieben des Magazins mit einem leeren Fach (10) an eine der Zufuhr von Beuteln dienenden Einrichtung (3) und zum Heranführen des mit Beuteln gefüllten Magazins (8, 9) an eine Schachtel (2), mit einer Steuerung für den Antrieb und den Beutel-Greifer (11).
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb mit Steuerung ein Roboter (4, 5) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Beutel-Greifer (11) ein Finger-Greifer vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beutel-Sensor eine Lichtschranke vor dem Magazin vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Beutel-Greifer (11) ein Endlagen-Sensor zum Erkennen der Position des Beutel-Greifers (11) bei einem durch den Beutel-Greifer (11) vollständig in ein Fach (10) des Magazins (8, 9) eingezogenen Beutel (1) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linearantrieb (12) zum Bewegen des Beutel-Greifers (11) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiteinrichtung zum leichteren Einführen eines Beutels (1) in ein Fach (10) des Magazins (8, 9) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transporteinrichtung (13) zum Zuführen und Halten einer Schachtel (2) in einer gegenüber der Horizontalen geneigten Position vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Niederhalter (14) vorgesehen sind, um das Umsetzen der Beutel (1) aus dem Magazin (8, 9) in eine Schachtel (2) zu unterstützen.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschließeinrichtung zum Verschließen der befüllten Schachteln (15) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schachtel-Greifer (16) zum Umsetzen einer gefüllten Schachtel (15) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schachtel-Greifer (16) über ein Verbindungsteil mit dem Magazin (8, 9) verbunden ist.