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Der
Anmeldegegenstand betrifft den Verpackungsmaschinenbau und dort
eine Vorrichtung, die für
einen Endverpackungsvorgang von stückigem Produkt, insbesondere
von Schlauchbeuteln, die auf ein Tray gesetzt werden sollen, ausgelegt
ist.
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Es
sind verschiedene Vorrichtungen zum Befüllen und Verschließen eines
Trays bekannt. Dabei wird z. B. ein Tray zunächst aus einem Trayzuschnitt geformt
und verleimt, bevor es mit Produkt befüllt und mittels eines Deckels
verschlossen wird. Nach einem späteren
Entfernen des Deckels kann das Tray mitsamt den auf ihm vorhandenen
Produktreihen als Verkaufsaufsteller genutzt werden.
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Bei
einer bekannten Vorrichtung zum Erzeugen eines mit einem stückigen Produkt
befüllten
und mittels eines Deckels verschlossenen Trays dient eine erste
Zuführlinie
zum Zuführen
des Produkts zu einer Verpackungsstation. Daneben ist eine zweite Zuführlinie
vorgesehen, entlang welcher Trayzuschnitte der Verpackungsstation
zugeführt
werden, und eine dritte Zuführlinie
zum Zuführen
von Deckelzuschnitten zur Verpackungsstation. Eine Gruppiereinrichtung
ist zum Bilden von Produktreihen vorgesehen, um mindestens eine
Produktreihe auf dem Tray anzuordnen. Ein Trayformer dient zum Umformen
und Verleimen der Trayzuschnitte zu Trays und ein Deckelformer zum
Umformen und Verleimen der Deckelzuschnitte zu Deckeln. Ein Greifer
ist zum Ergreifen jeweils eines Deckels vorgesehen, um diesen auf
einen befüllten
Trayzuschnitt zu setzen. Des weiteren dient eine Fördereinrichtung
dazu, die befüllten und
verschlossenen Trays von der Verpackungsstation weg zu fördern.
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Die
bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie einen relativ großen Raumbedarf
hat.
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Es
liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 derart weiterzubilden, dass die Vorrichtung kompakter wird, und
somit relativ kurze Wege zum Erstellen eines befüllten und verschlossenen Trays
ermöglicht
werden.
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Gelöst ist die
Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1. Danach ist an den Zuführlinien, vorzugsweise quer
zu diesen, eine Führung
vorgesehen, entlang der zwei unabhängig voneinander mittels jeweils
eines Antriebs angetriebene Schlitten bewegbar sind. Dabei ist ein
Schlitten mit einem Senkrechtförderer
verbunden, an welchem der Greifer vorgesehen ist, und am anderen
Schlitten ist ein Stempel zum Bewegen der Produkte auf einen an der
Verpackungsstation bereitgestellten Trayzuschnitt vorgesehen.
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Die
vorgeschlagene Neuerung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung relativ
kurze Transport- und Handhabungswege und damit eine hohe Verpackungsleistung
ermöglicht.
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Die
an den Zuführlinien
vorgesehene Führung
ermöglicht
zum einen, dass der den Greifer tragende Schlitten entlang der Führung versetzt
werden kann, um einen Deckel zu ergreifen und anschließend auf
den befüllten
Trayzuschnitt zu setzen. Ebenfalls entlang der Führung bewegbar ist der Schlitten,
der den Stempel trägt,
und damit für
ein Heranführen
einer Produktreihe oder mehrerer Produktreihen auf den zu befüllenden
Trayzuschnitt sorgt. Durch den voneinander unabhängigen Antrieb der Schlitten
können
diese in zeitlich optimierter Weise betrieben werden. Der Senkrechtförderer des Greifers
dient dazu, einen gefertigten Deckel anzuheben und später wieder
nach unten zu bewegen, um diesen auf eine Produktreihe bzw. mehrere
Produktreihen eines Trayzuschnitts zu setzen. Die vorgeschlagene
Vorrichtung eignet sich zum Aufsetzen von Deckeln, die in herkömmlicher
Weise gefaltet und verleimt wurden. Sie eignet sich insbesondere dazu,
nach einem Aufsetzen eines Deckels auf einen planen Trayzuschnitt
nachfolgend an einem Trayformer die Laschen des Trayzuschnitts nach
oben gegen die äußeren bzw. äußere Mantelflächen des
Deckels zu klappen und dort zu verleimen. Derart werden besonders
leicht zu öffnende
Trays mit Deckel erzeugt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 12
beschrieben.
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Sind
gemäß Anspruch
2 als Antriebe Linearmotoren vorgesehen, deren Primärteile mit
jeweils einem Schlitten verbunden sind, und wobei sich ein Sekundärteil entlang
der Führung
an einem Träger
erstreckt, so können
derart besonders schnelle und ortsgenaue Bewegungen der beiden Schlitten
ausgeführt
werden. Die Primärteile
werden entlang ihres gemeinsamen Sekundärteils unabhängig voneinander
versetzt und mittels einer Steuerung angesteuert.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Greifers zum Handhaben von Deckeln
ist erreicht, wenn dessen Senkrechtförderer einen mit dem Schlitten
verbundenen Antrieb aufweist, welcher vorzugsweise als Linearmotor
ausgeführt
ist, und eine Saugeinrichtung über
eine Verbindung mit einem auslenkbaren Teil des Antriebs verbunden
ist (Anspruch 3).
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Ein
Linearmotor sorgt für
eine schnelle und genaue Bewegung des Greifers in vertikaler Richtung.
Es könnte
jedoch auch ein Pneumatikzylinder oder ein drehender Servomotor
zum Ausführen
der Vertikalverbindung eingesetzt werden. Gleiches gilt für die übrigen Linearmotoren
der Vorrichtung insofern, als sie durch andere Antriebsmittel ersetzt
werden könnten.
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Der
Stempel kann dazu genutzt werden, eine Produktreihe aus einem herkömmlichen
Fächerband zu
entnehmen, wenn er gemäß Anspruch
4 einen Rechen aufweist, an dem eine Reihe Stößel zum Erfassen der Produktreihe
angeordnet ist. Dabei erfasst jeweils ein Stößel ein stückiges Produkt, z. B. einen
fertiggestellten Schlauchbeutel. Ist der Rechen mittels eines Antriebs
höhenverstellbar
(Anspruch 5), so kann er auf die Höhe der Unterlage der bereitgestellten
Produktreihe eingestellt werden. Für ein schnelles und ortsgenaues
Einstellen der Höhe
eignet sich insbesondere ein Linearmotor mit einem auslenkbaren
Teil. Als geeignete Gruppiereinrichtung eignet sich ein um zwei
Rollen umlaufendes, herkömmliches
Förderband,
welches mittels eines Antriebs angetrieben ist, wobei die Stößel dazu
ausgelegt sind, in die Fächer
des Fächerbandes
einzugreifen, um eine dort bereitgestellte Produktreihe aus den
Fächern
heraus und, vorzugsweise über
eine Gleitbahn, auf einen an der Verpackungsstation bereitgelegten
Trayzuschnitt zu schieben (Anspruch 6).
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Eine
Produktreihe oder mehrere Produktreihen können so lange auf einem Trayzuschnitt
mit einer Wand gehalten werden, bis ein Deckel diese hält und ohne
den Verpackungsvorgang zu stören,
wenn die Wand versetzbar ist. Gemäß Anspruch 7 wird dazu ein
Raum für
eine oder mehrere aufzunehmende Produktreihen an der Verpackungsstation
parallel zu einem Einschiebevektor oder quer zu diesem mittels einer
versetzbaren Wand begrenzt. Die Wand wird versetzt, wenn der Verpackungsvorgang
dies erfordert. Es sind unterschiedliche Arten eines Versetzens
einer den Raum begrenzenden Wand möglich.
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Es
können
zwei Produktreihen nacheinander und parallel zueinander auf einen
Trayzuschnitt geschoben werden, wenn gemäß Anspruch 8 ein längerer Einschiebevektor
(Richtung und Betrag) von einer Mittellinie einer einzuschiebenden
Produktreihe hin zu einer ersten Mittellinie eines von dieser Produktreihe
einzunehmenden ersten Teilraumes und ein kürzerer Einschiebevektor hin
zu einer zweiten Mittellinie eines von einer nachfolgenden Produktreihe einzunehmenden,
zweiten Teilraumes des Raumes vorgesehen ist, wobei die Einschiebevektoren
die Strecken der Stößel oder
die Strecken der Produktreihen beschreiben. Die zuerst eingeschobene
Produktreihe muss weiter geschoben werden als die daran angrenzende,
nachfolgend eingeschobene Produktreihe.
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Ist
gemäß Anspruch
10 die Wand, welche den Raum zur abführenden Fördereinrichtung hin begrenzt,
versetzbar, so kann nach einem Deckelaufsetzen der Trayzuschnitt
in diese Richtung weiterbewegt werden. Das Versetzen kann nach oben,
unten, in Richtung eines Einschiebevektors oder quer oder entgegengesetzt
zu diesem erfolgen. Während
des Versetzens irgendeiner Wand kann der Deckel über die Produktreihe bzw. Produktreihen
gestülpt
werden, um diese zu stützen,
währenddessen
die Wand entfernt wird. Oder der Deckel wird auch über die Wand
gestülpt
und diese wird nach unten unter Umknickung einer Lasche des Trayzuschnitts
entfernt. Analoges gilt für
die Wand, welche den Raum zu den ankommenden Trayzuschnitten hin
begrenzt, wenn diese ebenfalls derart senkrecht versetzbar ist (Anspruch
9). Diese Wand kann aber auch ortsfest sein, wenn elf Deckel stets
zwischen die Wand und die Produktreihe bzw. Produktreihen gesteckt
wird.
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Da
die Wand, welche den Raum in Richtung eines Einschiebevektors begrenzt,
eher als Anschlag für
eine Produktreihe dient, genügt
es, dass diese Wand lediglich parallel zu sich selbst versetzbar
ist (Anspruch 11), um Platz für
einen aufzusetzenden Deckel zu machen. Die Parallelversetzung erfolgt
dabei in Richtung eines Einschiebevektors.
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Ist
gemäß Anspruch
12 der Trayformer dazu vorgesehen, Laschen eines Trayzuschnitts
nach oben an die äußeren Mantelflächen des
Deckels zu klappen und dort zu verkleben, so können relativ leicht zu öffnende,
komplett fertiggestellte Trays mit Deckel erzeugt werden.
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Im
folgenden wird die vorgeschlagene Vorrichtung an Hand von Figuren,
die ein Ausführungsbeispiel
zeigen, näher
beschrieben. Es zeigt:
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1 in
einer Draufsicht eine Vorrichtung zum Erzeugen von mit zwei parallelen
Produktreihen befüllten
und mittels eines Deckels verschlossenen Trays, wobei als Produkt
befüllte
Schlauchbeutel vorgesehen sind, die auf einen planen Trayzuschnitt
geschoben werden, nachfolgend ein fertiggestellter Deckel auf die
Produktreihen und auf den planen Trayzuschnitt gesetzt wird, und
an einem nachgeordneten Trayformer die äußeren Laschen des Trayzuschnitts
gegen die äußeren seitlichen
Mantelflächen des
Deckels geklappt und dort verklebt werden;
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2 in
einer Seitenansicht eine Führung, an
der zwei Schlitten verfahrbar sind, wobei der rechte Schlitten zur
Aufnahme eines Greifers zum Erfassen eines Deckels, sowie zum Aufsetzen
des Deckels auf den planen, befüllten
Trayzuschnitt gemäß 1 vorgesehen
ist, und der linke Läufer
zur Aufnahme eines Stempels vorgesehen ist;
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3 in
einer Seitenansicht ein mit zwei hintereinander angeordneten Produktreihen
befüllter Trayzuschnitt,
wobei die Produktreihen an drei Seiten durch jeweils eine Wand gestützt werden;
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4 in
einer Seitenansicht mit teilweisem Vertikalschnitt entlang A-A der 2 einen
höhenverstellbaren
Greifer mit einem erfassten Deckel, wobei als Antrieb für den Läufer ein
Linearmotor vorgesehen ist;
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5 in
einer Seitenansicht mit teilweisem Vertikalschnitt entlang B-B der 2 einen
höhenverstellbaren
Stempel zum Schieben einer Produktreihe auf einen planen Trayzuschnitt,
wobei als Antrieb für
den Schlitten, an dem der Stempel befestigt ist, ein Linearmotor
vorgesehen ist, sowie
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6 in
einer Seitenansicht ein fertiggestelltes, verschlossenes Tray.
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Bei
einer Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines mit einem stückigen Produkt 2 befüllten und
mittels eines Deckels 3 verschlossenen Trays 4,
werden Schlauchbeutel als Produkt einer Endverpackung zugeführt (1).
Eine erste Zuführlinie 5 ist
zum Zuführen
des Produkts 2 zu einer Verpackungsstation 8 vorgesehen.
Mittels einer zweiten Zuführlinie 6,
entlang welcher Trayzuschnitte 9 der Verpackungsstation 8 zugeführt werden,
und einer dritten Zuführlinie (7)
von Deckelzuschnitten 10 zur Ver packungsstation 8 werden
die notwendigen Verpackungsmaterialien herangeführt. Eine Gruppiereinrichtung 11 zum
Bilden von Produktreihen 12 ist dazu vorgesehen, zwei Produktreihen 12 auf
dem Tray 4 nebeneinander anzuordnen. Ein nachfolgender
Trayformer 13 dient zum Umformen und Verleimen der bereits
befüllten und
verschlossenen Trayzuschnitte 9 zu Trays 4. Ein Deckelformer 14 ist
zu einem an sich bekannten Umformen und Verleimen der Deckelzuschnitte 10 zu Deckeln 3 und
ein Greifer 15 zum Ergreifen jeweils eines Deckels 3 um
diesen auf einen befüllten
Trayzuschnitt 9 zu setzen, vorgesehen. Eine Fördereinrichtung 16 dient
dazu die befüllten
und verschlossenen Trays 4 von der Verpackungsstation 8 weg
zu fördern.
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Quer
zu den Zuführlinien 5, 6, 7 und
oberhalb von diesen ist eine Führung 17 (2)
vorgesehen, entlang der zwei unabhängig voneinander mittels jeweils
eines Antriebs 18, 19 angetriebene Schlitten 20, 21 bewegbar
sind. Dabei ist ein Schlitten 20 mit einem Senkrechtförderer 27 (4)
verbunden, an welchem der Greifer 15 vorgesehen ist. Am
anderen Schlitten 21 ist ein Stempel 22 (5)
zum Bewegen der Produkte 2 auf einen an der Verpackungsstation 8 bereitgestellten
Trayzuschnitt 9 (1) vorgesehen.
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Als
Antriebe 18, 19 für die Schlitten 20, 21 sind
Linearmotoren vorgesehen, deren Primärteile 23, 24 mit
jeweils einem Schlitten 20, 21 verbunden sind.
Ein einziges Sekundärteil 25 entlang
der Führung 17 an
einem Träger 26 dient
beiden Primärteilen 23, 24 als
Komplementärteil
(4, 5).
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Der
Senkrechtförderer 27 des
Greifers 15 (4) weist einen mit dem Schlitten 20 verbundenen
Antrieb 28 auf, welcher als Linearmotor ausgeführt ist.
Eine Saugeinrichtung 31 ist über eine Verbindung 29 mit
einem auslenkbaren Teil 30 des Antriebs 28 verbunden,
um einen Deckel 3 erfassen und auf den befüllten Trayzuschnitt 9 setzen
zu können (3).
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Der
Stempel 22 (5) weist einen Rechen 32 auf,
an dem eine Reihe Stößel 33 zum
Ergreifen jeweils eines Produkts 2 vorgesehen ist. Der
Rechen 32 ist mittels eines Antriebs 34 auf die
Höhe der
zu ergreifenden Produkte 2 einstellbar. Der Antrieb 34 ist
ein Linearmotor mit einem auslenkbaren Teil 30. Als Gruppiereinrichtung 11 ist
ein um zwei Rollen 35 umlaufendes Fächerband 36 vorgesehen,
welches mittels eines Antriebs 37 angetrieben ist. Die
Stößel 33 sind
dazu ausgelegt, in die Fächer 38 des
Fächerbandes 36 einzugreifen,
um eine dort bereitgestellte Produktreihe 12 aus den Fächern 38 heraus
und über eine
Gleitbahn 39 auf den an der Verpackungsstation 8 bereitgelegten
Trayzuschnitt 9 zu schieben.
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Zum
Stützen
der beiden zu verpackenden Produktreihen 12 bis zum Aufsetzen
des Deckels 3 ist ein Raum 40 (1, 3)
sowohl parallel zu zwei Einschiebevektoren 41, 42 als
auch quer zu diesen mittels Wänden 43, 44, 45 begrenzt.
Während eine
Wand 43, unter der die Trayzuschnitte 9 herangeführt werden,
ortsfest ist, sind die anderen beiden Wände 44, 45 hin
und her versetzbar. Ein längerer Einschiebevektor 42 ist
von einer Mittellinie 46 der beiden einzuschiebenden Produktreihen 12 hin
zu einer ersten Mittellinie 47 des von der ersten Produktreihe 12 einzunehmenden
ersten Teilraumes und ein kürzerer
Einschiebevektor 41 hin zu einer zweiten Mittellinie 48 eines
von der zweiten nachfolgenden Produktreihe 12 einzunehmenden,
zweiten Teilraumes des Raumes 40 für die Bewegung der Produkte 2 vorgesehen.
Die Wand 43, die den Raum 40 zu den ankommenden
Trayzuschnitten 9 hin versetzt, ist ortsfest. Der Deckel 3 wird
mit einer Wandung zwischen die Wand 43 und die Produktreihen 12 gesetzt. Die
Wand 43 könnte
aber genauso gut parallel in Richtung der Einschiebevektoren 41, 42 oder
nach unten (unter Abknickung von Laschen 49) versetzt werden,
um den Deckel 3 besser auf die beiden Produktreihen 12 setzen
zu können.
Die Wand 45, die den Raum 40 zur abführenden
Fördereinrichtung 16 hin
begrenzt, bleibt solange ortsfest, bis der Deckel 3 sie
umschließt.
Dann wird die Wand 45 nach unten (unter Knickung von Laschen 49)
senkrecht versetzt, damit der befüllte und verdeckelte Trayzuschnitt 9 von
der Fördereinrichtung 16 hin
zum Trayformer 13 bewegt werden kann. Die Wand 44,
welche den Raum 40 in Richtung der Einschiebevektoren 41, 42 begrenzt,
und welche als Anschlag für
die erste zugeführte
Produktreihe 12 dient, wird kurzzeitig ein Stück (wenige
Millimeter bis 20 Millimeter) nach rechts parallel versetzt, währenddessen
der Deckel 3 auf das Tray 4 gesetzt wird.
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Schließlich wird
ein Trayformer 13 dazu genutzt, die Laschen 49 des
Trayzuschnitts 9 von unten nach oben zu klappen, um die
Laschen 49 an die äußeren Mantelflächen 50 zu
bringen, wo sie unter Nutzung eines Heißleims festgeklebt werden (6).
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Produkt
- 3
- Deckel
- 4
- Tray
- 5
- erste
Zuführlinie
- 6
- zweite
Zuführlinie
- 7
- dritte
Zuführlinie
- 8
- Verpackungsstation
- 9
- Trayzuschnitt
- 10
- Deckelzuschnitt
- 11
- Gruppiereinrichtung
- 12
- Produktreihe
- 13
- Trayformer
- 14
- Deckelformer
- 15
- Greifer
- 16
- Fördereinrichtung
- 17
- Führung
- 18,
19
- Antrieb
- 20,
21
- Schlitten
- 22
- Stempel
- 23,
24
- Primärteil
- 25
- Sekundärteil
- 26
- Träger
- 27
- Senkrechtförderer
- 28
- Antrieb
- 29
- Verbindung
- 30
- auslenkbarer
Teil
- 31
- Saugeinrichtung
- 32
- Rechen
- 33
- Stößel
- 34
- Antrieb
- 35
- Rolle
- 36
- Fächerband
- 37
- Antrieb
- 38
- Fach
- 39
- Gleitbahn
- 40
- Raum
- 41,
42
- Einschiebevektor
- 43,
44, 45
- Wand
- 46,
47, 48
- Mittellinie
- 49
- Lasche
- 50
- äußere Mantelfläche
- 51
- Gleitelement
- 52
- Vakuumgreifer
- 53
- Wandung