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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Verpacken von Getränke-Großgebinden.
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Die
Verpackung von Getränke-Großgebinden, wie beispielsweise
Kegs in verschiedenen Größen oder Party-Fässern
oder dergleichen, ist wegen des größeren Gewichtes
dieser Gebinde wesentlich schwieriger zu bewerkstelligen, als dies
bei der Verpackung von Flaschen oder Dosen der Fall ist. Bislang
hat man deshalb auf die Verpackung derartiger Großgebinde
verzichtet, oder die Großgebinde einzeln durch Roboter
in eine gefaltete Verpackung eingesetzt, wobei die Arbeitsgeschwindigkeit
jedoch äußerst begrenzt ist. Außerdem
ist mit Robotern nur eine diskontinuierliche Arbeitsweise möglich,
da diese zum Ergreifen und Absetzen Haltezeit benötigen.
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Aus
der
US 6,527,102 ist
eine Verpackungseinrichtung bekannt, die eine kontinuierliche Verpackung
gestattet. Die Verpackungseinrichtung enthält eine kontinuierliche
Zufuhreinrichtung für flachliegende Faltkartons und einen
Rotationsförderer, der die zu verpackenden Gegenstände
von einem Anlieferförderer übernimmt und in einer
kontinuierlichen Bewegung auf die flachliegend geförderten
Faltkartonzuschnitte schiebt. Diese Vorrichtung ist allerdings nur
zum Verpacken von Flaschen und Dosen beschrieben und auch nur dafür
geeignet, da die Übergabe-Bewegung vom Rotationsförderer
auf die Faltkartons in einer einzigen Ebene stattfindet, was nur dann
möglich ist, wenn die zu verpackenden Gegenstände
relativ leicht sind, so dass sie über die Kartonkanten
des flachliegenden Faltkartons geschoben werden können,
ohne dass der Faltkarton beschädigt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verpacken von Getränke-Großgebinden bereitzustellen,
mit der eine kontinuierliche Arbeitsweise möglich ist.
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Die
Aufgabe wird bei einem Verfahren durch die Merkmale des Anspruches
1 und bei einer Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruches 5
gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitgestellt, mit denen auf konstruktiv einfache
Weise auch Großgebinde automatisiert und kontinuierlich
verpackt werden können.
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Vorteilhafter
Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische, schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
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2 die
Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1,
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3 eine
perspektivische, schematische, vergrößerte Darstellung
einer Übergabestation der Großgebinde auf die
Faltverpackung, in Förderrichtung gesehen,
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4 die Übergabestation
aus 3 entgegen Förderrichtung gesehen,
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5 eine
isolierte Darstellung der Faltschritte für die Faltverpackung,
und
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6 ein
fertig verpacktes Großgebinde.
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Die 1 bis 5 zeigen
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Verpacken von Getränke-Großgebinden 2 in
eine Umverpackung, von denen eines in 6 dargestellt
ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 können
insbesondere große bzw. schwere Getränkebehälter
verpackt werden, wie beispielsweise Kegs im engeren und weiteren
Sinne, sog. Party-Fässer, und andere fassähnliche
oder großflaschenähnliche oder ballonähnliche
oder andere Gebinde zum Aufnehmen von Getränken, deren
Aufnahmevolumen das Aufnahmenvolumen üblicher Getränkeflaschen oder
-dosen übersteigt und zwischen drei und fünfzig Liter
liegen kann. Bevorzugte Gebindegrößen liegen bei
fünf Liter bzw. zwanzig Liter, wie sie für die
herkömmlichen Kegs bzw. Party-Fässer typisch sind.
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In 6 ist
eine Sonderform eines Kegs dargestellt, für die sich die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besonders
eignet. Der dargestellte Keg weist eine zylindrische Wandung mit
abgerundeten, ausgewölbten Stirnseiten auf, und besteht
aus Kunststoff, insbesondere PET, wie es auch für die bislang
verwendeten, kleinformatigen Kunststoff-Flaschen für Getränke
eingesetzt wird. Der Keg enthält demzufolge keinen ebenen
Standboden. Die Umverpackung hat in diesem Falle die Aufgabe, für
einen sicheren Stand des Keg zu sorgen. Darüber hinaus
schafft die Umverpackung einen rechtwinkeligen Umfang, der sich
gut stapeln bzw. aneinander reihen lässt, einen Schutz
gegen Beschädigung während des Transports bietet,
die Kunststoff-Wandung des Kegs mechanisch abstützt und
als Informationsträger dienen kann.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die
die Umverpackung bildende Faltverpackung 3 eine Standeinrichtung 4 mit
einer Aufnahmevertiefung 4a (siehe 2), die
den ausgewölbten Boden des Großgebindes 2 aufnimmt
und als Standboden für das Großgebinde 2 dient.
Weiterhin enthält die Faltverpackung 3 eine geschlossene
Oberseite 5, die ebenfalls mit einer Aufnahme-Einrichtung
in Form einer Vertiefung 5a versehen ist, die eine von
der Oberseite des Großgebindes 2 vorstehende Struktur,
beispielsweise einen Verschlussdeckel oder dergleichen, aufnimmt
und hält. Die Faltverpackung 3 enthält
im dargestellten Ausführungsbeispiel nur zwei gegenüberliegende
Seitenwände 6, die mit Öffnungen 7 versehen
sind. Durch die Öffnungen 7 und die offenen Seiten
ist das Großgebinde 2 zu Inspektionszwecken sichtbar.
Alle Öffnungen 7 und offenen Seiten sind so bemessen,
dass die Rundung des zylindrischen Großgebindes 2 leicht
vorsteht oder mit der anliegenden Seite abschließt, so
dass die Faltverpackung 3 keinen Stapelplatz in waagerechter
Reihe einnimmt; die Großgebinde 2 demnach eng
nebeneinander liegend aufgereiht werden können.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 enthält, wie
die 1 bis 4 zeigen, eine Zulieferstrecke 8 zum
Heranführen der Großgebinde 2, eine Zulieferstrecke 9 zum
Heranführen der Faltverpackung 3, eine Übergabestation 10 mit
einem Übergabeförderer zum Zusammenbringen der
Großgebinde 2 und der Faltverpackungen 3 und
eine Faltstrecke 120 zum Auffalten und Befestigen der Faltverpackung 3 um
das Großgebinde 2 herum.
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Die
Zulieferstrecke 8 kann durch jeden geeigneten Förderer
gebildet werden, der in der Lage ist, die zu verpackenden Großgebinde
kontinuierlich zu fördern. Da die dargestellten Großgebinde 2 ohne Standboden
sind, enthält die Zulieferstrecke 8 einen Förderer
für hängende Förderung, wobei im dargestellten
Ausführungsbeispiel zu diesem Zweck ein Förderstern
vorgesehen ist, der die Großgebinde in vorbestimmte Abstände
zueinander bringen und halten kann. Der Förderstern ist
in den Figuren nur rudimentär als Speichenkranz dargestellt,
um die Darstellung zu vereinfachen. Als Förderstern kann
jedoch jeder bekannte Förderstern eingesetzt werden, der
die Großgebinde 2 hängend und mit vorbestimmten
Abstand zueinander transportieren kann bzw. die Gebinde 2 auf
den vorbestimmten Abstand bringt.
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Der Übergabeförderer
ist ebenfalls als Rotationsförderer 11 ausgebildet
und in Drehrichtung A um eine vertikale Achse 11' drehbar.
Der Rotationsförderer 11 enthält eine
Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen 12, die in regelmäßigen
Abständen an seinem Umfang verteilt angeordnet sind und
sich um die Drehachse 11' drehen. Jede Aufnahmeeinrichtung 12 enthält
einen Greifer 12a, hier dargestellt als Gabel zum Untergreifen
von Vorsprüngen am Großgebinde 2, beispielsweise
zum Untergreifen eines Füllstutzen-Flansches oder dergleichen.
Die Aufnahmeeinrichtung 12 ist in Richtung des Doppelpfeils
B anheb- und absenkbar. Diese Bewegung erfolgt vertikal und parallel
zur Drehachse 11' des Rotationsförderers 11.
Die Aufnahmeeinrichtungen 12 sind unabhängig voneinander
bewegbar, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die
vertikale Bewegung B durch Gleitstäbe 12b ermöglicht
wird, die mit dem Greifer 12a verbunden sind, wobei jeder
Greifer 12a einen Gleitstab 12b aufweist und somit
unabhängig vom benachbarten Greifer bewegbar ist. Die Gleitstäbe 12b sind
in zwei parallelen und hintereinander liegenden Gleitlager 12c und 12d des
Rotationsförderers 11 gelagert. Die Bewegung entlang
des Pfeils B erfolgt gesteuert mit Hilfe einer Absenkeinrichtung 13.
Die Absenkeinrichtung 13 (3) enthält
eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Absenkbewegung, bevorzugt
eine Steuerkurve 14 in Form einer bezüglich der
Rotations-Bewegung A des Rotationsförderers 11 feststehenden,
nach oben weisenden Rampenfläche. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft
die Steuerkurve 14 im wesentlichen entlang eines gegenüber
der Drehachse 11' verkippten Rings. Auf dieser Steuerkurve 14 laufen
Steuerrollen 15, die jeweils mit einem Gleitstab 12b fest
verbunden sind. Je nach Stellung der Steuerrolle 15 auf
der Steuerkurve 14 befindet sich somit der Greifer 12a auf
einer anderen Höhenebene.
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Die
Absenkeinrichtung 13 definiert zwei Arbeitsebenen des Rotationsförderers 11.
Eine erste, in Vertikalrichtung höher liegende Arbeitsebene
E1 wird durch die Zulieferstrecke 8 bedingt, wobei die
Arbeitsebene E1 so gelegt ist, dass die Großgebinde 2 von
der Zulieferstrecke 8 auf den Rotationsförderer 11,
d. h. in dessen Aufnahmeeinrichtung 12, übergeben
werden können. Der Rotationsförderer 11 weist weiterhin
eine zweite Arbeitsebene E2 auf, die unterhalb der Arbeitsebene
E1 angeordnet ist und die eine Übergabeebene der Großgebinde 2 auf
die Faltverpackung 3 definiert. Durch die Absenkeinrichtung 13 werden
die Großgebinde 2 von der ersten Arbeitsebene
E1 auf die zweite Arbeitsebene E2 abgesenkt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
verläuft die Steuerkurve 14 zwischen den Ebenen
E1 und E2 mit gleichmäßiger Steigung, sodass die
Großgebinde 2 allmählich abgesenkt werden.
Eine andere Ausgestaltung der Steuerkurve 14 ist jedoch
auch möglich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
werden die Ebenen E1 und E2 an im wesentlichen diametral gegenüberliegenden
Seiten bezüglich der Drehachse 11' definiert,
sodass das Absenken der Großgebinde 2 so sanft
wie möglich durchgeführt werden kann. Die Steuerkurve 14 weist
weiterhin einen Bereich auf, in dem die nunmehr leeren Aufnahmeeinrichtungen
von der Übergabestation 10 zur Zulieferstrecke 8,
d. h. von der Ebene E2 auf die Ebene E1 rückgeführt
werden.
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Die
Zulieferstrecke 9 für die Faltverpackungen 3 enthält
die üblichen Förderer, die für eine kontinuierliche
Zuführung geeignet sind, dargestellt sind mehrere Förderbänder
zur unterseitigen Abstützung und ein oben liegendes, an
der Oberseite der Zuschnitte angreifendes Förderband 19.
Die Zulieferstrecke 9 für die Faltverpackungen 3 kann
weiterhin nicht dargestellte Einrichtungen aufweisen, um Faltverpackungen 3 aus
einem Stapel 30 zu vereinzeln und diese einzelnen Faltverpackungen 3 in
einer bevorzugt linearen Förderrichtung F in vorbestimmten Abständen
und in vorbestimmter Ausrichtung der Übergabe-Station 10 zuzuführen,
die auf die Ausrichtung und die Abstände der Großgebinde 2 am
Rotations-Förderer 11 abgestimmt sind.
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Die
Zulieferstrecke 9 kann bereits Falteinrichtungen, wie beispielsweise
ein Faltschwert 16 aufweisen, mit dem bereits bestimmte
Faltungen vorgenommen werden können, bevor das Großgebinde 2 auf
die ihm zugeordnete Faltverpackung 3 abgesetzt wird. Dies
betrifft insbesondere die Auffaltung des Standbodens 4,
der aus zwei jeweils gegenüber liegenden Seitenwänden 6a, 6b zugeordneten
Faltabschnitten 4b und 4c besteht, von denen wenigstens
eine, bevorzugt beide, mit der kreisförmigen Ausnehmung 4a versehen
sind, zusammengesetzt ist. Weiterhin könnte bereits eine
der Seitenwände, im dargestellten Ausführungsbeispiel
die Seitenwand 6a, die an der dem Rotationsförderer 11 abgewandten
Seite der Übergabestation 10 liegt, nach oben
gefaltet werden, z. B. durch an sich bekannte, nicht gezeigte räumlich
gebogene Führungsstangen, die ortsfest am Förderpfad
angeordnet sind.
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An
der Übergabestation 10 wird das Großgebinde 2 am
Endpunkt des Absenkens durch die Absenkeinrichtung 13 auf
die Faltverpackung 3 aufgesetzt, durch ein oberes synchron
angetriebenes Andrückförderband 20 am
Kopfbereich axial fixiert und die Aufnahmeeinrichtung 12 in
herkömmlicher Weise gelöst. Dies kann beispielsweise
durch ein aktives Öffnung des Greifers 12a oder
durch ein Herausdrehen des Greifers 12a aus seinem Eingriff
mit dem Großgebinde 2 oder dergleichen geschehen. Bei
den dargestellten Großgebinden 2 ohne ebenen Standboden
sorgt der an der Faltverpackung 3 bereits angefaltete Standboden 4 mit
seiner kreisrunden Aufnahmeöffnung für einen ausreichend
stabilen Sitz.
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Anschließend
wird die Faltverpackung 3 durch nicht gezeigte Einrichtungen,
wie beispielsweise gebogene Führungsstangen oder dgl. so
um das Großgebinde 2 herumgefaltet, dass das Großgebinde 2 in
der Faltverpackung 3 seitlich eingeschlossen wird, wie
dies in 5 zu sehen ist. Insbesondere wird
die zweite Seitenwand 6b hochgefaltet, das Gebinde zwischen
zwei seitlich synchron mitlaufenden Riemen 21 seitlich
eingespannt gehalten, die axiale Einspannung durch das obere Andrückförderband 20 aufgehoben
und anschließend der mit der Aufnahmevertiefung 5a versehene
Bereich über die entsprechende Struktur, d. h. beispielsweise
den Verschlussdeckel, eingefaltet und schließlich mit dem
zweiten Teil der oberen Abdeckung 5 (siehe 6) überdeckt und
verbunden, z. B. mit zuvor aufgetragenem Heißleim.
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Zum
Verpacken der Großgebinde 2 werden diese somit
von der Zulieferstrecke 8 auf herkömmlicher Weise
bereitgestellt und kontinuierlich dem Rotationsförderer 11 auf
der ersten Arbeitsebene E1 übergeben. Der Rotationsförderer 11 erfasst
die Großgebinde 2 mit der Aufnahmeeinrichtung 12 und fördert
sie kontinuierlich und in vorbestimmten Abständen unter Drehung
um die Drehachse 11' zur Übergabestation 10.
Gleichzeitig werden in Förderrichtung F die Faltverpackungen 3 derart
zugeführt, dass die Förderrichtung F im Bereich
der Übergabestation 10 tangential zur Rotationsrichtung
A verläuft. Die Faltverpackungen 3 weisen auf
der Zulieferstrecke 9 bevorzugt den gleichen Abstand auf,
wie die Großgebinde 2 auf dem Rotationsförderer 11,
ggf. kann ein exaktes Zusammentreffen von Großgebinde und
Faltverpackung 3 durch eine geeignete Geschwindigkeitsabstimmung
erreicht werden. Vor Erreichen der Übergabestation 10 können,
wie oben beschrieben, ausgewählte Teile der Faltverpackung 3 bereits
vorgefaltet werden, was insbesondere die Ausbildung des Standbodens 4 im
Falle von nicht standfähigen Großgebinden 2 betrifft.
Die Fördergeschwindigkeiten in Förderrichtung
F und in Rotationsrichtung A sind so aufeinander abgestimmt, dass
sich das Großgebinde 2 auf die Faltverpackung
in der zweiten Arbeitsebene E2 an der vorbestimmten Stelle, d. h.
insbesondere im Standboden 4, abgesenkt hat, wenn die Aufnahmeeinrichtung 12 des
Rotationsförderers 11 des Großgebinde 2 freigegeben
hat. Das Großgebinde 2 wird dann zusammen mit
der Faltverpackung 3, gehalten durch den angeformten Standboden 4,
in Förderrichtung F in der Faltstrecke 120 weitergefördert,
in der die noch verbleibenden Faltungen durchgeführt werden.
Wie oben erwähnt, kann, um Zeit zu sparen, neben dem Standboden 4 auch
bereits die dem Rotationsförderer 11 abgewandte
Seitenwand 6a vor der Übergabe des Großgebindes 2 nach
oben gefaltet werden.
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In
Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiels
kann die Absenkbewegung für die Großgebinde durch
andere bekannte Lösungen bewirkt werden, beispielsweise durch
einen segmentweise absenkbaren Rotationsförderer oder dergleichen.
Die Zuführstrecke kann jeden anderen geeigneten Förderer
enthalten, der in der Lage ist, den Rotationsförderer wie
beschrieben zu beschicken. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung eignet sich auch zur Verpackung von Großgebinden in
andere als die gezeichneten Faltverpackungen, wobei auf herkömmliche
Falttechnik zurückgegriffen werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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