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Stand der Technik
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur lagerichtigen Zuführung von Beutelverpackungen nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Aus der
DE 600 345 27 T2 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten von Gegenständen bekannt. Dort werden Verpackungen liegend einem Sensor zugeführt, der anhand entsprechender Mustervergleiche sowohl die Lage der Verpackung wie auch die Vorderseite bzw. die Rückseite erkennen kann. Abhängig von der erkannten Lage der Verpackung erfolgt die Ausrichtung der Verpackung in derselben Weise. Die hierfür erforderliche Mechanik gestaltet sich relativ aufwendig. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur lagerichtigen Zuführung von Beutelverpackungen anzugeben, welche sich durch besonders einfache Bauweise auszeichnet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zur lagerichtigen Zuführung von Beutelverpackung haben demgegenüber den Vorteil, dass mit relativ wenigen mechanischen Bauteilen eine einheitliche Ausrichtung der Beutelverpackungen hinsichtlich der Vorder- und Rückseite erfolgen kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Aufrichtmittel vorgesehen ist, welches eine flächige Beutelverpackung aufrichtet.
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Die aufgerichtete Beutelverpackung wird einer Ausrichteinheit zugeführt. Die Ausrichteinheit kann in besonders einfacher Weise wegen der aufgerichteten Stellung der Beutelverpackung ein gezieltes Umfallen der Beutelverpackungen auf eine bestimmte Seite bewirken, so dass alle Beutelverpackungen in eine einheitliche Lage gebracht werden. Durch das lagerichtige Ausrichten müssen auch keine falsch liegenden Beutelverpackungen dem Beginn des Verpackungsprozesses zugeführt werden zur Neuausrichtung. Dadurch lässt sich eine große Ausbringungsleistung der Vorrichtung erreichen. Außerdem kann eine große Vielfalt an unterschiedlichen Beuteln mit der Vorrichtung verarbeitet werden, ohne dass kostenintensive Umbauten an der Vorrichtung vorgenommen werden müssten.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Ausrichteinheit zumindest einen Stößel umfasst. Abhängig von der detektierten Lage der aufgerichteten Beutelverpackung wird dieser Stößel aktiviert und führt aktiv eine Lageausrichtung herbei. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Ausrichteinheit einen Luftdruckanschluss umfassen, der abhängig von der erkannten Lage die aufgerichtete Beutelverpackung durch einen gezielten Luftstoß in die lagerichtige Position verbringt.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die aufgerichteten Beutelverpackungen über ein Transportmittel der Detektionseinheit und anschließend der Ausrichteinheit zugeführt werden. Zweckmäßigerweise ist eine Abstützeinrichtung vorgesehen, die sicherstellt, dass die aufgerichteten Beutelverpackungen auch in diesem aufgerichteten Zustand verbleiben. Diese Abstützeinrichtung könnte aus einem Blech oder einem Transportband bestehen. Besonders zweckmäßig weist die Abstützeinrichtung einen gewissen Neigungswinkel gegenüber der Vertikalen auf, so dass ein unbeabsichtigtes Umkippen der aufgerichteten Beutelverpackung sicher vermieden wird.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Anschluss an die Ausrichteinheit eine Rutsche, vorzugsweise mit einer Seitenwand, vorgesehen ist, die das Überführen der aufgerichteten Beutelverpackung in den liegenden Zustand in definierter Weise vollzieht. Die Verwendung einer Rutsche mit entsprechender Seitenwand, welche sich vom Neigungswinkel her in Transportrichtung gesehen zur Horizontalen absenkt, stellt eine besonders einfache mechanische Realisierung dar.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das Aufrichtmittel als Vibrationsfördertopf ausgebildet. Diesem können ungeordnet die Beutelverpackungen zugeführt werden. In Verbindung mit einer an der Innenseite des Topfes angeordneten Ausrichtrinne, die die Beutel von unten vom liegenden in den stehenden Zustand überführt, können handelsübliche Baugruppen verwendet werden.
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Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
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Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Verfahren zur lagerichtigen Zuführung von Beutelverpackungen ist in der Zeichnung anhand unterschiedlicher Verfahrensschritte gezeigt.
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Es zeigen:
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Die 1 eine perspektivische Ansicht eines Aufrichtmittels und Zuführung der aufgerichteten Beutelverpackungen,
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die 2 die Zuführung der Beutelverpackungen zu der Detektionseinheit,
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die 3 und die 4 das Vorgehen bei einer lagerichtig zugeführten Beutelverpackung,
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die 5 eine perspektivische Ansicht der Ausrichteinheit mit Rutsche und Seitenwand,
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die 6 und 7 eine das Vorgehen bei einer nicht lagerichtig zugeführten Beutelverpackung sowie
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die 8 die nun lagerichtig ausgerichteten Beutelverpackungen zum Ablegen in einer Sekundärverpackung.
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Gemäß 1 gelangen ungeordnete Beutelverpackungen 10 in ein Aufrichtmittel 14. Dieses ist beispielhaft als Vibrationsfördertopf ausgebildet. Das Aufrichtmittel 14 weist einen trichterförmigen Topf 16 auf. Dieser Topf 16 besitzt eine Innenwand, welche vom Mittelpunkt des Topfes unten von der Horizontalen in die Vertikale am oberen Rand übergeht. An der Innenseite des Topfes 16 ist eine spiralförmige Ausrichtrinne 18 angeordnet, welche der Aufnahme der Beutelverpackung 10 in der Weise dient, dass die Beutelverpackungen 10 von dem unteren Bereich des Topfes 16 mittels Vibration über die Ausrichtrinne 18 weiter nach oben befördert und dadurch aufgerichtet werden. Hierbei kommt die Seitenkante der Beutelverpackung 10 auf der Ausrichtrinne 18 zu liegen. In dem oberen Bereich weist der Topf 16 eine Ausnehmung auf, über die die dann aufgerichtete Beutelverpackung 10 einem ersten Transportmittel 19 zugeführt wird.
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Bei diesem ersten Transportmittel 19 kann es sich beispielsweise um ein vorzugsweise kontinuierlich umlaufendes Transport- bzw. Förderband handeln. Bevorzugt werden die aufgerichteten Beutelverpackungen 10 durch eine Abstützeinrichtung 22 in der aufgerichteten Position gehalten, die sowohl beim ersten Transportmittel 19 wie auch bei dem nachfolgenden zweiten Transportmittel 20 ein Umfallen der aufgerichteten Beutelverpackungen 10 verhindert. Die Abstützeinrichtung 22 ist um einen Neigungswinkel 23 gegenüber der Horizontalen geneigt.
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Gemäß den 1 und 2 sind die drei gezeigten aufgerichteten Beutelverpackungen 10 zweimal mit der Vorderseite V weg von der Abstützeinrichtung 22 (nach vorn) orientiert, während die mittlere Beutelverpackung 10 mit der Rückseite R nach vorn orientiert ist. Ziel ist es nun, eine lagerichtige Zuführung der Beutelverpackungen 10 zu erreichen dergestalt, dass alle Beutelverpackungen 10 mit einer einheitlichen Seite nach oben, hier beispielhaft die Vorderseite V, dem weiteren Verarbeitungsschritt zugeführt werden.
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Gemäß 2 werden die so aufgerichteten Beutelverpackungen 10 einer Detektionseinheit 24 mittels des zweiten Transportmittels 20 zugeführt. Die Detektionseinheit 24 ist hierzu vor dem zweiten Transportmittel 20 angeordnet, so dass die Beutelverpackungen 10 diese passieren können. Die Detektionseinheit 24 erkennt, ob die aufgerichtete Beutelverpackung 10 mit der Vorderseite V oder der Rückseite R zum Betrachter hin ausgerichtet ist. Die Detektionseinheit 24 ist neben dem Transportmittel 20 in der Weise angeordnet, dass eine in der Detektionseinheit 24 integrierte Kamera senkrecht zur Transportrichtung auf die Vorder- oder Rückseite V, R der aufgerichteten Beutelverpackung 10 gerichtet ist.
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Nachdem die aufgerichtete Beutelverpackung 10 die Detektionseinheit 24 passiert hat, gelangt sie zu einer Ausrichteinheit 30. Das zweite Transportmittel 20 ist über eine Rutsche 26 mit einem etwas tiefer liegenden dritten Transportmittel 28 verbunden. Die Rutsche 26 weist eine Seitenwand 27 auf, die so gestaltet ist, dass eine aufgerichtete Beutelverpackung 10 in einer bestimmten Orientierung – gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 5 mit der Vorderseite V nach oben – flach auf dem dritten Transportmittel 28 zu liegen kommt.
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In den 6 und 7 ist gezeigt, wie eine nicht lagerichtig zugeführte Beutelverpackung 10 durch die Ausrichteinheit 30 lagerichtig ausgerichtet wird. Gemäß 6 kommt die Rückseite R der aufgerichteten Beutelverpackung 10 lageunrichtig nach vorne zu stehen. Wie in 7 ersichtlich, wird ein Stößel 32 ausgefahren und wendet die Beutelverpackung 10 vom aufgerichteten in den liegenden Zustand so, dass die Vorderseite V nach oben orientiert auf dem zweiten Transportmittel 20 zu liegen kommt. Gemäß 7 ist ersichtlich, dass der Stößel 32 im oberen Bereich der Abstützeinrichtung 22 senkrecht zur Transportrichtung des zweiten Transportmittels 20 in horizontaler Richtung verfahrbar ist und gegen diejenige Seite der aufgerichteten Beutelverpackung 10 drückt, die hin zur Abstützeinrichtung 22 orientiert ist. Schließlich gelangt die nun ausgerichtete Beutelverpackung 10 über die Rutsche 26 auf das dritte Transportmittel 28, wobei die Vorderseite V weiterhin nach oben gerichtet bleibt. Unterhalb der oberen Öffnung für den Stößel 32 ist eine weitere Öffnung zu sehen, durch die ein nicht gezeigter Stößel das Umwerfen einer kleinerer Beutelverpackung 10 bewerkstelligen könnte.
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Die nun lagerichtig zugeführten Beutelverpackungen 10 – gemäß Ausführungsbeispiel nach 8 sind alle mit der Vorderseite V nach oben orientiert – gelangen über das dritte Transportmittel 28 in den Arbeitsbereich eines Entnahmemittels 36. Das Entnahmemittel 36 umfasst Vakuumsauger 38, die mehrere Beutelverpackungen 10 nacheinander in einer Sekundärverpackung 40 ablegen. Das Entnahmemittel 36 ist hierbei so ausgebildet, dass es auch ein Drehung der Beutelverpackung 10 um die Vertikale durchführen kann.
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Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur lagerichtigen Zuführung von Beutelverpackungen 10 arbeitet wie nachfolgend näher beschrieben. Die Beutelverpackungen 10 sind im Wesentlichen flächig ausgebildet mit großflächiger Vorder- und Rückseite V, R. Die Vorrichtung dient dem Zweck, ungeordnete Beutelverpackungen 10 geordnet einer weiterverarbeitenden Station zuzuführen wie beispielsweise einer Befüllstation, die mehrere Beutelverpackungen 10 einer Sekundärverpackung 40 zuführt. Hierzu sollen die Beutelverpackungen 10 lagerichtig bzw. ausgerichtet zugeführt werden. Lagerichtig bzw. ausgerichtet in diesem Zusammenhang heißt, dass sämtliche Beutelverpackungen 10 in derselben Weise, beispielsweise mit der Vorderseite V nach oben, auf dem dritten Transportmittel 28 zu liegen kommen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Entnahmemittel 36, die die lagerichtig zugeführten Beutelverpackungen 10 von dem Transportmittel 28 aufnehmen und der Sekundärverpackung 40 zuführen, relativ einfach ausgebildet werden können. Ein entsprechender Wendemechanismus um 180° um die Horizontalachse kann unterbleiben.
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Zu diesem Zweck werden die ungeordnet zugeführten Beutelverpackungen 10 aufgerichtet. Im aufgerichteten Zustand befinden sich Vorder- und Rückseite V, R nicht mehr in der horizontalen Ebene, sondern sind gegenüber der Horizontalen um den Neigungswinkel 23, der von Null verschieden ist, geneigt. Der aufgerichtete Zustand soll in besonders einfacher Weise dazu dienen, die aufgerichtete Beutelverpackung 10 gezielt in den gewünschten liegenden Zustand zu überführen, so dass Vorder- oder Rückseite V, R in der horizontalen Ebene einheitlich zu liegen kommen.
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Als Aufrichtmittel 14 steht beispielsweise ein Vibrationsfördertopf wie in den 1 und 2 im Ausschnitt abgebildet zur Verfügung. Bei dem Vibrationsfördertopf gelangen die ungeordneten, nicht ausgerichteten Beutelverpackungen 10 über die Ausrichtrinne 18, welche spiralförmig an der Innenseite des Topfs 16 verläuft, immer weiter nach oben. Dadurch richten sich die Beutelverpackungen 10 auf. Die aufgerichteten Beutelverpackungen 10 verlassen den Topf 16 durch eine entsprechende Öffnung und gelangen auf das erste Transportmittel 19.
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Als Aufrichtmittel 14 sind prinzipiell auch solche mechanischen Anordnungen denkbar, welche ein Aufrichten der Beutelverpackungen 10 sicherstellen, wie beispielsweise entsprechende Greifvorrichtungen, Führungen oder Förderbänder.
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In einem weiteren Schritt werden die Beutelverpackungen 10 – vorzugsweise aufgerichtet – der Detektionseinheit 24 zugeführt. Prinzipiell könnten die Beutelverpackungen 10 der Detektionseinheit 24 auch liegend und anschließend in definierter Weise aufgerichtet der Ausrichteinheit 30 zugeführt werden.
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Das erste Transportmittel 19 kann beispielsweise als kontinuierlich umlaufendes Transport- oder Förderband ausgeführt sein. Entlang des Transportmittels 19 befindet sich eine Abstützeinrichtung 22, die – gegebenenfalls leicht geneigt – die aufgerichteten Beutelverpackungen 10 so abstützt, dass sie im aufgerichteten Zustand verbleiben. Vorzugsweise wird ein entlang der Transportrichtung gerilltes Band vorgesehen, wodurch sich die Beutelverpackungen 10 besonders gut entsprechend der Transportrichtung orientieren. Im Ausführungsbeispiel wurden drei Transportmittel 19, 20, 28 gezeigt, der Fachmann würde je nach Anforderung auch nur ein einziges, zwei oder mehrere Transportmittel vorsehen.
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Bei der Abstützeinrichtung 22 könnte es sich um ein Blech oder um ein mitlaufendes Band handeln. Wesentlich ist jedoch dabei, dass die Abstützeinrichtung 22 die aufgerichtete Position der Beutelverpackung 10 mechanisch unterstützt. Über das zweite Transportmittel 20 gelangt die aufgerichtete Beutelverpackung 10 in den Erfassungsbereich einer Detektionseinheit 24.
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In einem weiteren Schritt ermittelt die Detektionseinheit 24 die Orientierung der Beutelverpackung 10 hinsichtlich der Vorder- und Rückseite V, R. Bei der Detektionseinheit 24 könnte es sich um eine Kamera, beispielsweise um eine CCD-Kamera handeln, die anhand entsprechender Bildverarbeitungsprogramme erkennt, ob die Vorderseite V oder die Rückseite R tatsächlich vorne zu liegen kommt. Vorderseite V und Rückseite R sind optisch unterschiedlich gestaltet – denn nur dann ist eine Ausrichtung erforderlich – was von der Detektionseinheit 24 erkannt wird.
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Abhängig von der erkannten Orientierung der Beutelverpackung 10 hinsichtlich der Vorder- und Rückseite V, R wird die Beutelverpackung 10 ausgerichtet. Hierzu wird die aufgerichtete Beutelverpackung 10 in definierter Weise in den liegenden (ausgerichteten) Zustand überführt, gezielt mit der gewünschten Seite (Vorderseite V oder Rückseite R) nach oben.
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Erkennt die Detektionseinheit 24, dass die Vorderseite V der aufgerichteten Beutelverpackung 10 vorne (zum Betrachter hin bzw. von der Abstützeinrichtung weg orientiert) zu liegen kommt, wird die Ausrichteinheit 30 nicht aktiviert (4 und 5). Das heißt die aufgerichtete Beutelverpackung 10 wird durch das zweite Transportmittel 20 weiterhin aufgerichtet weiter transportiert bis in den Erfassungsbereich der Rutsche 26 mit daran seitlich anschließender Seitenwand 27. Die Rutsche 26 mit Seitenwand 27 überführt die aufgerichtete Beutelverpackung 10 so, dass die zum Betrachter hin orientierte Seite der Beutelverpackung – gemäß 4 die Vorderseite V – in den liegenden Zustand mit dieser Seite nach oben überführt wird. Die linke untere Vorderkante der Beutelverpackung 10 rutscht hierzu nach vorne, so dass die Beutelverpackung 10 mit der Vorderseite V nach oben auf dem dritten Transportmittel 28 zu liegen kommt wie in 5 gezeigt. Unterhalb, näher beim zweiten Transportmittel 20, ist noch eine weitere Öffnung angedeutet, über die ein weiterer Stößel ein Umwerfen kleinerer Beutelverpackungen bewirken könnte.
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Zwar kann die Ausrichteinheit 30 prinzipiell einen Stößel 32 aufweisen. Jedoch auch andere Möglichkeiten, die aufgerichtete Beutelverpackung 10 definiert in eine liegende Position zu befördern, sind denkbar. Beispielsweise könnte dies durch einen Druckluftstrom oder durch Ansaugmittel erfolgen. Auch der Einsatz eines Greifers oder Ähnliches wäre denkbar. Auch eine Weiche wäre denkbar, die anstelle des Stößels 32 die aufgerichtete Beutelverpackung 10 in definierter Weise umwirft.
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Erkennt die Detektionseinheit 24, dass die Rückseite R der aufgerichteten Beutelverpackung 10 nach vorne hin orientiert ist (6), so wird die Ausrichteinheit 30 aktiviert, wie in 7 dargestellt. Hierzu wird der Stößel 32 hin zum Betrachter ausgefahren, so dass die vorher aufgerichtete Beutelverpackung 10 so umgeworfen wird, dass sie mit der Vorderseite V nach oben auf dem zweiten Transportmittel 20 zu liegen kommt. Dieser Zustand ist in 7 gezeigt. Das zweite Transportmittel 20 transportiert nun die liegende Beutelverpackung 10 mit der Vorderseite V nach oben zu der Rutsche 26. Ohne in Kontakt mit der Seitenwand 27 der Rutsche 26 zu kommen, wird die liegende Beutelverpackung 10 auf das dritte Transportmittel 28 übergeführt und liegt dort lagerichtig mit der Vorderseite V nach oben.
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Schlussendlich nehmen alle Beutelverpackungen 10 die in 9 gezeigte lagerichtige Ausrichtung mit der Vorderseite V nach oben ein. Sollten die Vorderseite V beispielsweise um 180° um die Vertikalachse verdreht auf dem dritten Transportmittel zu liegen kommen, so kann dies durch das ebenfalls um die Vertikalachse drehbar ausgebildete Entnahmemittel 36 korrigiert werden.
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Durch die beschriebene Vorrichtung können hohe Ausbringungsleistungen erreicht werden, da insbesondere ein kontinuierlicher Materialfluss der Beutelverpackungen 10 realisiert werden kann.
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Als Beutelverpackungen 10 können prinzipiell alle flächig ausgeführten Verpackungen, auch Kartons angesehen werden, bei denen die Seitenflächen klein sind relativ zu Vorder- und Rückseite V, R.
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Beschriebene Vorrichtung und Verfahren zur lagerichtigen Zuführung von Beutelverpackungen 10 eignen sich insbesondere für die Verwendung sogenannter Sammelpackanlagen, welche mehrere einzeln verpackte Produkte (Beutelverpackungen 10) Sekundärverpackungen 40 wie beispielsweise Schachteln oder Kartons zuführen. Die Verwendung ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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