DE102016205900A1 - Verfahren und Vorrichtung zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten (28), bei dem eine portionierte Produktmenge mittels eines Abfüllförderers (15) einem Verpackungsbehältnis (24) zugefördert und die Produktmenge als kontinuierliche Förderreihe aus einzelnen Produkten von einem Förderende des Abfüllförderers in das Verpackungsbehältnis gelangt, wobei das Förderende des Abfüllförderers (15) als Einführende (18) ausgebildet ist und während des Abfüllens innerhalb des Verpackungsbehältnisses (24) angeordnet ist, wobei das Einführende zwischen einer ersten Abfüllposition benachbart einem Behältnisboden (27) des Verpackungsbehältnisses (24) zu Beginn des Abfüllvorgangs und einer zweiten Abfüllposition benachbart einem Öffnungsquerschnitt des Verpackungsbehältnisses (24) gegen Ende des Abfüllvorgangs relativ zum Verpackungsbehältnis (24) bewegt wird, und das Verpackungsbehältnis (24) während des Abfüllens zur Ausbildung einer Stapelanordnung (33) mit einer gegenüber der Horizontalen geneigten Stapelachse in eine aufrechte Endposition verschwenkt wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten in, bei dem eine portionierte Produktmenge mittels eines Abfüllförderers einem Verpackungsbehältnis zugefördert und die Produktmenge als kontinuierliche Förderreihe aus einzelnen Produkten von einem Förderende des Abfüllförderers in das Verpackungsbehältnis gelangt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten mit einem Abfüllförderer und einer Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung, wobei der Abfüllförderer ein Förderende zur Übergabe der Produkte in ein in der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung aufgenommenes Verpackungsbehältnis aufweist.
- Aus der
DE 20 2009 016 645 U1 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Abfüllen von Kartoffelchips bekannt, bei dem die Kartoffelchips als portionierte Produktmenge mittels eines Abfüllförderers einem Verpackungsbehältnis zugefördert werden. Der Abfüllförderer sowie das Verpackungsbehältnis befinden sich während des Abfüllvorgangs in einer horizontalen Anordnung, so dass die Produktmenge als kontinuierliche Förderreihe in einer entsprechend horizontalen Ausrichtung in das Verpackungsbehältnis gelangt. - Die bekannte Vorrichtung ermöglicht es aufgrund der Beibehaltung der horizontalen Ausrichtung der einzelnen Produkte während der Förderung der Produkte vom Abfüllförderer in das Verpackungsbehältnis, dass die Produkte im Verpackungsbehältnis in definierter horizontaler Reihenanordnung aufgenommen sind.
- Im Vergleich zu der horizontalen Reihenanordnung, die die Produkte im Verpackungsbehältnis während des Befüllens einnehmen, ermöglicht eine vertikale Stapelanordnung der Produkte im Verpackungsbehältnis eine größere Verpackungsdichte, da durch den Schwerkrafteinfluss die Zwischenräume zwischen den Produkten minimiert werden. Allerdings hat sich bei Versuchen herausgestellt, dass es bei einer Befüllung mit einem horizontalen Abfüllförderer zur Ausbildung einer vertikalen Stapelanordnung der Produkte im Verpackungsbehältnis zu einer Änderung der Produktorientierung um die Stapelachse kommen kann, die eine gewünschte gleichbleibende Produktorientierung der Produkte in der vertikalen Stapelanordnung erschwert oder verhindert. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um mehreckige Produkte mit definierter Symmetrieachse handelt, also beispielsweise dreieckförmige anstatt runde Chips, die eine gleichbleibende Orientierung der Produkte während der Ausbildung der vertikalen Stapelanordnung erforderlich macht, um die Produkte störungsfrei in ein Verpackungsbehältnis abzufüllen, das in seinem Öffnungsquerschnitt der Produktform angepasst ist, also etwa bei dem Abfüllen von dreieckförmigen Chips in ein entsprechend dreieckförmig ausgebildetes Verpackungsbehältnis.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten in Stapelanordnung zu ermöglichen, derart, dass auch von einer runden Form abweichende, insbesondere mehreckig ausgebildete flache Produkte in definierter vertikaler Stapelanordnung in ein Verpackungsbehältnis abgefüllt werden können.
- Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
- Erfindungsgemäß ist das Förderende des Abfüllförderers als Einführende ausgebildet und während des Abfüllens innerhalb des Verpackungsbehältnisses angeordnet, wobei das Einführende zwischen einer ersten Abfüllposition benachbart einem Behältnisboden des Verpackungsbehältnisses zu Beginn des Abfüllvorgangs und einer zweiten Abfüllposition benachbart einem Öffnungsquerschnitt des Verpackungsbehältnisses gegen Ende des Abfüllvorgangs relativ zum Verpackungsbehältnis bewegt wird, und das Verpackungsbehältnis während des Abfüllens zur Ausbildung einer Stapelanordnung mit einer gegenüber der Horizontalen geneigten Stapelachse in eine aufrechte Endposition verschwenkt wird.
- Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit sicher, dass die flachen Produkte während des Abfüllvorgangs und Ausbildung der vertikalen Stapelanordnung, die am Ende des Abfüllvorgangs vollständig erreicht ist, im Übergang vom Abfüllförderer in das Verpackungsbehältnis mittels des Einführendes geführt werden. Die flachen Produkte werden somit zu keinem Zeitpunkt des Abfüllvorgangs sich selbst überlassen, sondern werden bis zum Kontakt mit einem Behältnisboden auf dem Einführende geführt. So bleibt etwa bei dreieckförmig ausgebildeten flachen Produkten die Orientierung der Produktecken soweit aufrechterhalten, dass eine Kollision der Produktecken mit einem Öffnungsquerschnitt des Verpackungsbehältnisse oder einer Behälterwandung des entsprechend dreieckförmig ausgebildeten Verpackungsbehältnisses vermieden werden kann.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verpackungsbehältnis aus einer horizontalen Anordnung zu Beginn des Abfüllvorgangs in eine vertikale Anordnung zum Ende des Abfüllvorgangs verschwenkt, so dass eine Applikation des erfindungsgemäßen Verfahrens an konventionellen Abfüllvorrichtungen möglich ist, die an ihrem Ende einen horizontal orientierten Abfüllförderer aufweisen.
- Wenn das Verschwenken des Verpackungsbehältnisses gleichzeitig mit einem Verschwenken des Abfüllförderers erfolgt, kann der Abfüllvorgang auf möglichst produktschonende Art und Weise erfolgen.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Ausführung der Relativbewegung des Einfüllendes des Abfüllförderers gegenüber dem Verpackungsbehältnis eine translatorische Zustellbewegung des Verpackungsbehältnisses gegenüber dem Abfüllförderer erfolgt, so dass die mit einer Zustellbewegung beaufschlagten Massen möglichst gering gehalten werden können.
- Vorzugsweise erfolgt die translatorische Zustellbewegung während des Verschwenkens des Verpackungsbehältnisses und des Abfüllförderers.
- Vorzugsweise werden sowohl die translatorische Zustellbewegung als auch das Verschwenken kontinuierlich ausgeführt.
- Wenn das Verschwenken des Abfüllförderers und des Verpackungsbehältnisses um eine gemeinsame Schwenkachse erfolgt, kann eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens besonders kompakt ausgeführt werden.
- Vorzugsweise erfolgt die Durchführung des Verfahrens derart, dass nach Abfüllen der Produktmenge in der zweiten Abfüllposition das Einführende außerhalb des Verpackungsbehältnisses angeordnet ist, und das gefüllte Verpackungsbehältnis mittels eines parallel zur Schwenkachse fördernden Translationsförderers gegen ein leeres Verpackungsbehältnis ausgetauscht wird, so dass in Kombination mit dem Translationsförderer ein kontinuierlicher Abfüllvorgang möglich wird, bei dem die Zuführung leerer Verpackungsbehältnisse und die Abführung der befüllten Verpackungsbehältnisse mit ein und demselben Translationsförderer in die selbe Translationsrichtung erfolgt.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die Merkmale des Anspruchs 9 auf.
- Erfindungsgemäß ist das Förderende des Abfüllförderers als Einführende zum Einführen in einen Öffnungsquerschnitt des in der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Verpackungsbehältnisses ausgebildet, wobei die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung zur Ausführung einer Relativbewegung des Einführende gegenüber dem Verpackungsbehältnis mit einer translatorischen Zustelleinrichtung versehen ist, und der Abfüllförderer und die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung auf einem gemeinsamen, um eine Schwenkachse verschwenkbaren Schwenktisch angeordnet sind.
- Vorzugsweise weist das Einführende des Abfüllförderers eine Einführlänge auf, die im Wesentlichen einer Füllhöhe des in der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Verpackungsbehältnisses entspricht.
- Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abfüllförderer als Vibrationsförderer ausgebildet ist. Natürlich sind auch Abfüllförderer mit hiervon abweichenden Fördermechanismen einsetzbar, wie insbesondere unter dem fachterminologischen Begriff „Fastback Conveyor” bekannte Rinnenförderer, die eine horizontale Förderung des Fördergutes in einer Förderrinne dadurch ermöglichen, das die Förderrinne mit richtungsabhängig unterschiedlichen Beschleunigungen horizontal hin- und her bewegt wird.
- Wenn die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung zur Ausbildung der translatorischen Zustelleinrichtung als Mitnehmeeinrichtung eines auf dem Schwenktisch angeordneten Translationsförderers ausgebildet ist, kann die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung in besonders kompakter Art und Weise in die translatorische Zustelleinrichtung integriert werden.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mitnehmeeinrichtung eine lösbare Halteeinrichtung zum temporären Halten von mittels eines Translationsförderers parallel zur Schwenkachse zugeförderten Verpackungsbehältnissen aufweist, da somit keine besonderen Vorrichtungen zur Übernahme der Verpackungsbehältnisse in die Mitnehmereinrichtung erforderlich sind, sondern die Mitnehmereinrichtung selbst als eine mit der Translationseinrichtung zusammenwirkende Handhabungseinrichtung ausgebildet sein kann.
- Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 eine Abfüllvorrichtung in einer Ausgangskonfiguration vor Beginn des Abfüllvorgangs; -
2 die in1 dargestellte Abfüllvorrichtung zu Beginn des Abfüllvorgangs mit einem Abfüllförderer und einem Verpackungsbehältnis in horizontaler Ausrichtung; -
3 eine Querschnittsdarstellung eines in das Verpackungsbehältnis eingeführten Einführendes des Abfüllförderers gemäß Schnittlinienverlauf III-III in2 ; -
4 eine Längsschnittdarstellung des in2 dargestellten Verpackungsbehältnisses gemäß Schnittlinienverlauf IV-IV in2F ; -
5 die Abfüllvorrichtung bei fortschreitender Abfüllung in einer ersten Schwenkphase; -
6 die Abfüllvorrichtung bei fortschreitender Abfüllung in einer nachfolgenden Schwenkphase; -
7 die Abfüllvorrichtung gegen Ende des Abfüllvorgangs in einer dritten Schwenkphase; -
8 die Abfüllvorrichtung nach Beendigung des Abfüllvorgangs in senkrechter Schwenkstellung. -
1 zeigt eine Abfüllvorrichtung10 mit einem um eine Schwenkachse11 verschwenkbaren Schwenktisch12 , der an einem hier säulenartig ausgebildeten Tischgestell13 mit einem Schwenkantrieb14 versehen ist, der ein Verschwenken des Schwenktisches12 um die Schwenkachse11 ermöglicht. Auf dem Schwenktisch12 ist ein hier als Vibrationsförderer ausgebildeter Abfüllförderer15 vorgesehen mit einer auf einem Schwinger16 angeordneten Förderrinne17 . In axialer Verlängerung der Förderrinne17 weist der Abfüllförderer15 ein als Einführende18 ausgebildetes Förderende auf, das im vorliegenden Fall einen gegenüber der Förderrinne17 verringerten Förderquerschnitt19 aufweist. - Benachbart dem Schwinger
16 des Abfüllförderers15 befindet sich auf dem Schwenktisch12 ein Translationsförderer20 , der mit einem Förderantrieb21 versehen ist, welcher eine als Mitnehmereinrichtung ausgebildete Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung22 derart antreibt, dass ein mittels einer lösbaren Halteeinrichtung23 an der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung22 gehaltenes Verpackungsbehältnis24 translatorisch gegenüber dem Einführende18 des Abfüllförderers15 bewegt werden kann, so dass das Einführende18 , wie in2 dargestellt, in einen Öffnungsquerschnitt25 des Verpackungsbehältnisses24 eingeführt werden kann. - Wie insbesondere
2 auch zeigt, ist das Einführende18 ausreichend lang ausgebildet, dass ein Endquerschnitt26 in der in2 dargestellten Anfangskonfiguration der Abfüllvorrichtung10 zu Beginn des Abfüllvorgangs dicht an einen Behältnisboden27 des Verpackungsbehältnisses24 herangeführt werden kann. - Wie aus einer Zusammenschau der
2 ,3 und4 hervorgeht, dient die Abfüllvorrichtung10 zum Abfüllen von flachen mehreckigen Produkten28 , die eine definierte Symmetrieachse29 und zwischen Produktecken30 ausgebildete gradlinige Außenkanten31 aufweisen. Die Produkte28 sind im vorliegenden Fall als dreieckförmige gleichschenklige Chips ausgebildet, wobei die Schenkel die gleich langen Außenkanten31 ausbilden. - Wie insbesondere
3 zeigt, ist der Öffnungsquerschnitt25 des Verpackungsbehältnisses24 in Übereinstimmung mit dem Füllquerschnitt des Verpackungsbehältnisses24 entsprechend den Proportionen der Produkte28 dreieckförmig ausgebildet, so dass eine Anordnung der Produkte28 in einem Verpackungsraum32 des Verpackungsbehältnisses24 eine deckungsgleiche Anordnung der dreieckförmigen Produkte28 mit dem dreieckförmigen Öffnungsquerschnitt25 des Verpackungsbehältnisses24 erfordert. - Wie die
2 ,3 und4 zeigen, befinden sich das Einführende18 des Abfüllförderers15 sowie das Verpackungsbehältnis24 zu Beginn des Abfüllvorgangs in einer horizontalen Ausrichtung, wobei das Einführende18 mit dem Endquerschnitt26 benachbart dem Behältnisboden27 angeordnet ist, so dass, wie insbesondere in4 dargestellt, ein Produkt28 aufgrund der Vibrationen der Förderrinne17 so weit gegen den Behältnisboden27 gefördert wird, bis eine Außenkante31 des Produkts28 parallel zum Behältnisboden27 angeordnet ist. - Ausgehend von dieser Anfangskonfiguration erfolgt nun eine translatorische Bewegung des Verpackungsbehältnisses
24 gegenüber dem Abfüllförderer15 , derart, dass, wie in5 dargestellt, sich der Endquerschnitt26 des Einführendes18 von dem Behältnisboden27 entfernt, wobei gleichzeitig eine Schwenkbewegung des Schwenktisches12 um die Schwenkachse11 erfolgt, so dass unterstützt durch den Schwerkrafteinfluss das Produkt28 mit einer der sich am Behältnisboden27 abstützenden Außenkante31 gegenüberliegenden Produktecke30 gegen den Behältnisboden27 geschwenkt wird. Dabei bildet die sich am Behälterboden27 abstützende Außenkante31 ein temporäres Schwenkscharnier. - Wie aus einer Zusammenschau der
6 und7 hervorgeht, erfolgt überlagert mit der translatorischen Bewegung des Verpackungsbehältnisses24 ein zunehmendes Verschwenken des Schwenktisches12 um die Schwenkachse11 , so dass einander nachfolgend in einer Reihenanordnung mit dem ersten Produkt28 längs der Förderrinne17 und dem Einführende18 geförderte weitere Produkte28 mit ihren vorauseilenden Außenkanten31 gegen bereits am Behältnisboden27 anliegende Produkte28 gefördert und jeweils um die vorauseilende, sich am vorhergehenden Produkt28 abstützende Außenkante31 gegen die bereits am Behältnisboden27 angeordnete Produkte28 verschwenkt werden, so dass sich kontinuierlich eine Stapelanordnung33 im Verpackungsraum32 des Verpackungsbehältnisses24 ausbildet. - Am Ende des Befüllvorgangs befindet sich, wie in
8 dargestellt, der Endquerschnitt26 des Einführendes18 außerhalb des Verpackungsbehältnisses24 und oberhalb des Öffnungsquerschnitts25 des Verpackungsbehältnisses24 . - In dieser Endkonfiguration des Befüllvorgangs kann nun nach Lösen der Halteeinrichtung
23 das Verpackungsbehältnis24 mittels eines hier nicht näher dargestellten, senkrecht zur Zeichenebene wirkenden Translationsförderers gegen ein leeres Verpackungsbehältnis ausgetauscht werden. Anschließend erfolgt zur Überführung der Abfüllvorrichtung10 in die in1 dargestellte Ausgangskonfiguration ein Verschwenken des Schwenktisches12 in die horizontale Anordnung. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009016645 U1 [0002]
Claims (13)
- Verfahren zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten (
28 ), bei dem eine portionierte Produktmenge mittels eines Abfüllförderers (15 ) einem Verpackungsbehältnis (24 ) zugefördert und die Produktmenge als kontinuierliche Förderreihe aus einzelnen Produkten von einem Förderende des Abfüllförderers in das Verpackungsbehältnis gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderende des Abfüllförderers (15 ) als Einführende (18 ) ausgebildet ist und während des Abfüllens innerhalb des Verpackungsbehältnisses (24 ) angeordnet ist, wobei das Einführende zwischen einer ersten Abfüllposition benachbart einem Behältnisboden (27 ) des Verpackungsbehältnisses (24 ) zu Beginn des Abfüllvorgangs und einer zweiten Abfüllposition benachbart einem Öffnungsquerschnitt (25 ) des Verpackungsbehältnisses (24 ) gegen Ende des Abfüllvorgangs relativ zum Verpackungsbehältnis (24 ) bewegt wird, und das Verpackungsbehältnis (24 ) während des Abfüllens zur Ausbildung einer Stapelanordnung (33 ) mit einer gegenüber der Horizontalen geneigten Stapelachse in eine aufrechte Endposition verschwenkt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpackungsbehältnis (
24 ) aus einer horizontalen Anordnung zu Beginn des Abfüllvorgangs in eine vertikale Anordnung zum Ende des Abfüllvorgangs verschwenkt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschwenken des Verpackungsbehältnisses (
24 ) gleichzeitig mit einem Verschwenken des Abfüllförderers (15 ) erfolgt. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung der Relativbewegung des Einführendes (
18 ) des Abfüllförderers (15 ) gegenüber dem Verpackungsbehältnis (24 ) eine translatorische Zustellbewegung des Verpackungsbehältnisses (24 ) gegenüber dem Abfüllförderer (15 ) erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die translatorische Zustellbewegung während des Verschwenkens des Verpackungsbehältnisses (
24 ) und des Abfüllförderers (15 ) erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die translatorische Zustellbewegung als auch das Verschwenken kontinuierlich ausgeführt werden.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschwenken des Abfüllförderers (
15 ) und des Verpackungsbehältnisses (24 ) um eine gemeinsame Schwenkachse (11 ) erfolgt. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abfüllung der Produktmenge in der zweiten Abfüllposition das Einführende (
18 ) außerhalb des Verpackungsbehältnisses (24 ) angeordnet ist und das gefüllte Verpackungsbehältnis (24 ) mittels eines parallel zur Schwenkachse (11 ) fördernden Translationsförderers gegen ein leeres Verpackungsbehältnis (24 ) ausgetauscht wird. - Vorrichtung zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten (
28 ) mit einem Abfüllförderer (15 ) und einer Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (22 ), wobei der Abfüllförderer (15 ) ein Förderende zur Übergabe der Produkte (28 ) in ein in der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (22 ) aufgenommenes Verpackungsbehältnis (24 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderende des Abfüllförderers (15 ) als Einführende (18 ) zum Einführen in einen Öffnungsquerschnitt (25 ) des in der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (22 ) aufgenommenen Verpackungsbehältnisses (24 ) ausgebildet ist, wobei die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (22 ) zur Ausführung einer Relativbewegung des Einführendes (18 ) gegenüber dem Verpackungsbehältnis (24 ) mit einer translatorischen Zustelleinrichtung versehen ist, und der Abfüllförderer (15 ) und die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (22 ) auf einem gemeinsamen, um eine Schwenkachse (11 ) verschwenkbaren Schwenktisch (12 ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführende (
18 ) des Abfüllförderers (15 ) eine Einführlänge aufweist, die im Wesentlichen einer Füllhöhe des in der Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (22 ) aufgenommenen Verpackungsbehältnisses (24 ) entspricht. - Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfüllförderer (
15 ) als Vibrationsförderer ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsbehältnis-Aufnahmeeinrichtung (
22 ) zur Ausbildung der translatorischen Zustelleinrichtung als Mitnehmereinrichtung eines auf dem Schwenktisch (12 ) angeordneten Translationsförderers (20 ) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmereinrichtung eine lösbare Halteeinrichtung (
23 ) zum temporären Halten von mittels eines Translationsförderers parallel zur Schwenkachse zugeförderten Verpackungsbehältnissen (24 ) aufweist.
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