DE10247156B4

DE10247156B4 - Anlage zum Verpacken einer Mehrzahl von nicht oder nur bedingt standfesten Packungen

Info

Publication number: DE10247156B4
Application number: DE10247156A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Meyer
Original assignee: Kisters Maschinenbau GmbH
Current assignee: Kisters Maschinenbau GmbH
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: DE10247156A1

Abstract

Anlage zum Verpacken einer Mehrzahl von nicht- oder nur bedingt standfesten, beispielsweise Flüssigkeit enthaltenden Packungen, insbesondere Schlauchbeutelpackungen (Pouches) in Trays oder Kartons mit mehreren Verpackungsstationen, wobei jeder Verpackungsstation ein Transportband (7) zum Antransport der zu verpackenden Packungen in eine Einheit (9) zum Vereinzeln sowie Aus- und Aufrichten der Packungen zugeordnet ist, derart, dass das Transportband (7) die zunächst undefiniert ausgerichtet liegenden Packungen auf ein schnelleres Transportband übergibt und vereinzelt, anschließend die einzelnen Packungen durch Greifelemente, die sich beidseitig an die Packungen anlegen und beim weiteren Transport halten, in eine um 90° aufgerichtete Stellung gebracht werden, wobei die Greifelemente Teile mindestens zweier hintereinander angeordneter und steuerungstechnisch aufeinander abgestimmter endlos umlaufendes Bandpaare sind, und die Steuerung abhängig vom aktuellen Abstand der Packungen am Einlauf des ersten Bandpaares das mindestens eine folgende Bandpaar zur Herstellung gleicher Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Packungen beschleunigt oder verzögert, eine sich anschließende Portioniereinheit als Teil einer Übergabestation (10), die...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verpacken einer Mehrzahl von nicht oder nur bedingt standfesten, beispielsweise Flüssigkeit enthaltenden Packungen, insbesondere Schlauchbeutelpackungen (Pouches) in Trays oder Kartons.

Im Gegensatz zu Flaschen oder Dosen, die beim Verpackungsvorgang stehend transportiert werden können, ist dies bei Schlauchbeutelpackungen oder schmalen Kartonverpackungen nicht möglich. Diese gelangen auf dem Transportband liegend zur Verpackungsstation, wo sie bislang entweder von Hand in Trays oder zu schließende Kartons eingefüllt werden oder mittels diskontinuierlicher Verfahren, bei denen die Packungen in einem Schritt zu Gebinden zusammengestellt werden und diese Gebinde dann in einen ruhenden Karton eingefüllt werden. Der Nachteil dieser Verfahren liegt einerseits in dem geringen Durchsatz und zum anderen – insbesondere bei den Pouches – daran, dass wegen ihrer Flexibilität die Packungen maschinell nur schwer zu handhaben sind, da es mittlerweile Pouches mit Ausgießtüllen in der Mitte oben oder an der oberen Ecke gibt oder bei einigen Arten auch Trinkhalme auf der Oberseite der Pouches befestigt sind.

Derartige Verpackungsvorrichtungen sind beispielsweise aus dem DE 295 09 957 U1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden die Schlauchbeutelpackungen aus einer Art Bunker mit einem schräg nach oben verlaufenden Förderer, der sie mittels Unterdruck aufnimmt, auf ein horizontal verlaufendes Band gelegt, von dem sie über einen Trichter in einen unter dem Trichter vorbeifahrenden Karton geworfen werden. Dabei liegen die Schlauchbeutelpackungen auf dem waagerechten Transportband. Bei der Übergabe von dem Schrägförderer auf das horizontale Band ist nicht gewährleistet, dass die Schlauchbeutel ausgerichtet sind und -vor allen Dingen- regelmäßige Abstände zueinander aufweisen. Die Gefahr, dass nicht immer Dreiergruppen vom Schrägförderer angesaugt und auf das Band abgelegt werden, ist nicht von der Hand zu weisen.

Eine bessere Ausrichtung und eine regelmäßigere Anordnung der liegend antransportierten Schlauchbeutelpackungen wird in der US 57 68 856 A beschrieben. Hierbei soll der regelmäßige Abstand der Schlauchbeutelpackungen zueinander durch Sensoren verwirklicht werden. Die liegenden Schlauchbeutel werden auf ein umlaufendes Band transportiert, an dem Mitnehmer befestigt sind, die sich von unten an den jeweiligen Schlauchbeutel anlegen, diesen schräg nach oben transportieren und an einem Umkehrpunkt um 180° drehen. Aus dieser Stellung werden dann Gruppen von Schlauchbeuteln in Aufnahmevorrichtungen geschoben, von denen sie dann in Trays oder Kartons übergeben werden. Der Durchsatz der zu verpackenden Schlauchbeutel ist bei dieser vorbekannten Vorrichtung jedoch relativ gering. Darüber hinaus werden die Schlauchbeutel durch das mehrfache Umdrehen stark beansprucht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art anzugeben, die einen kontinuierlichen Betrieb mit hohem Durchsatz ermöglicht, und bei die zu verpackenden Packungen mit der erforderlichen Sorgfalt behandelt werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Patentanspruchs 1.

Das Verpackungsverfahren in dieser Anlage läuft voll automatisch und vor allen Dingen kontinuierlich ab, nach der Devise: Stauen ohne Berühren

Die regellos antransportierten Packungen gelangen vom Antransportband auf ein weiteres Transportband, das mit etwas schnellerer Geschwindigkeit als das Antransportband läuft. Auf diese Weise werden die Packungen vereinzelt, sind aber immer noch nicht so ausgerichtet, dass sie ohne weiteres in Trays oder Kartons verpackt werden könnten. Die Ausrichtung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass die vereinzelten Packungen in eine um 30° zur Vertikalen geneigte Stellung auf ein Transportband gelangen. In diesem Schritt werden die Packungen infolge der Schwerkraft automatisch ausgerichtet.

Die Packungen werden nun auf dem Transportband weitergeleitet, wobei der Abstand zwischen den Packungen immer noch unregelmäßig ist.

Von dem Transportband gelangen die Packungen nun in den Bereich von Greifelementen, die sich beidseitig an die Packungen anlegen, sie greifen und halten und dabei in eine 90°-Aufrechtstellung bringen. Die Greifelemente sind Teil mindestens zweier hintereinander angeordneter und steuerungstechnisch aufeinander abgestimmter Endlosbandpaare.

Jedes Bandpaar spannt eine horizontale Ebene auf und bildet da wo die Bänder aufeinander zu laufen und im weiteren parallelen Verlauf das Greif- und Halteelement. Mit anderen Worten, die parallel zueinander verlaufenden, zueinander benachbarten Bänder legen sich jeweils an eine Seite der Packung, halten diese und transportieren diese weiter zum nächsten Bandpaar. Steuerungsmäßig sind diese Bandpaare so miteinander gekoppelt, dass der Abstand der vom ersten Bandpaar gegriffenen und weiter transportierten Packungen bei der Einstellung der Geschwindigkeit des zweiten oder folgenden Bandpaares derart berücksichtigt wird, dass die Packungen am Ausgang des letzten Bandpaares exakt gleich beabstandet sind. Derart aufgerichtete, ausgerichtete und gleich beabstandete Packungen werden am Ende des letzten Bandpaares in eine quer zur Transportrichtung der Packungen bewegte Kassette eingeführt, wobei die Geschwindigkeit der Kassette so eingestellt ist, dass eine vorbestimmte Anzahl von Packungen in die Kassette gelangt, bevor sie aus dem Bereich des letzten Bandpaares hinaus gewandert ist.

Um die kontinuierliche Arbeitsweise zu gewährleisten, muss z_u diesem Zeitpunkt sofort eine weitere Kassette zur Verfügung stehen, die auf die gleiche Weise gefüllt wird.

Hierzu sind gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vier Kassetten vorgesehen, die an einer endlosen Kette in einer horizontalen Ebene umlaufen, wobei jeweils zwei nicht benachbarte Kassetten steuerungstechnich miteinander gekoppelt sind. Der Umlauf der Kassetten erfolgt nach einem festgelegten Geschwindigkeitsprofil. Danach läuft die jeweilige Kassette, nach dem sie über das zu füllende Tray oder den zu füllenden Karton gefahren ist, mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit gleich ist, die das Transportband aufweist, auf dem die Trays oder Kartons transportiert werden. Diese konstante Geschwindigkeit wird so lange aufrechterhalten, bis die Kassette ihre Packungen in das Tray oder den Karton eingefüllt hat. Danach wird die Kassette beschleunigt und gelangt wieder in den Bereich des letzten Bandpaares, um dort mit weiteren Packungen gefüllt zu werden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Füllvorgang zu keinem Zeitpunkt unterbrochen wird und somit die kontinuierliche Arbeitsweise aufrechterhalten wird.

Die Kassetten verfügen über Greifelemente, die die eingeführten Packungen leicht zusammendrücken und so halten. Zur Erleichterung ist gemäß einem Vorschlag der Erfindung vorgesehen, dass innerhalb der Kassette relativ zueinander verschiebliche Zwischenwände vorhanden sind, die den portionierten Packungen einen besseren Halt geben.

Die Kassetten können dabei so ausgestaltet sein, dass sie die aufgenommenen Packungen senkrecht in die Kartons abstellen. Sie können aber auch so ausgestaltet sein, dass sie nach Verschwenken um 90° die Packungen liegend, d.h. in einer schuppenden. Weise in die Kartons ablegen können, wodurch eine größere Anzahl von Packungen in den Kartons oder Trays untergebracht werden können.

Um einen möglichst großen Durchsatz pro Zeiteinheit und einen konstanten Durchsatz bei geringerer Bandgeschwindigkeit zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Trays oder Kartons so auf dem Abtransport angeordnet sind, dass ihre Längsseiten in Transportrichtung weisen. Hierdurch ist der Abstand zwischen den Kartons oder Trays minimiert.

Die Kartons oder Trays werden aus einer Aufrichtstation in den Bereich der Verpackungsstation gefahren. Die Zuschnitte für das Tray oder den Karton sind vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass die Stirnwände aus zwei aufeinander zu weisenden Laschen gebildet sind, die über Nasen verfügen, die in entsprechendenAusnehmungen im Boden eingeführt werden, wonach dann als eigentliche Stirnwand eine Lasche um 90° vom Boden nach oben umgeklappt wird und mit den aufeinander zu weisenden eben beschriebenen Laschen verklebt wird. Die Nasen haben dabei den Vorteil, dass trotz des flexiblen Inhalts (Schlauchbeutelpackungen) für das Verkleben ein ausreichender Widerstand gegeben ist.

Die gefüllten Trays oder Kartons werden dann weiteren Stationen zugeführt.

Insbesondere die Trays können im Anschluss an den Füllvorgang mit Folie umwickelt werden, die in einer weiteren Station (Schrumpftunnel) um das Tray geschrumpft wird.

Wie oben ausgeführt, zeichnet sich die Anlage durch ihren modularen Aufbau aus, so daß die Vorrichtung schnell auf andere Abmessungen und Geschwindigkeiten umgestellt werden kann.

Dabei sind die Verpackungsstationen hintereinander an dem Abtransportband angeordnet. Wie in der beigefügten Zeichnung dargestellt, können beispielsweise vier derartige Stationen in Reihe hintereinander angeordnet sein.

Ein weiteren Vorteil dieser Reihenanordnung ist auch darin zu sehen, dass gleichzeitig verschiedene Produkte verpackt werden können und dies sogar in einem einzigen Tray oder Karton.

Es ergeben sich folgende Möglichkeiten:

a) in einer Station werden verschiedene Sorten hintereinander antransportiert. Somit ergibt sich eine Mischung einem Karton oder Tray;
b) jede Station verarbeitet eine bestimmte Sorte. Somit ergeben sich nacheinander Verpackungen, die jeweils unterschiedliche Sorten aufweisen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass jede Station mehrere Antransportbänder hat, auf denen verschiedene Sorten antransportiert werden. Auch hierdurch ergibt sich dann eine Mischung im jeweiligen Karton oder Tray.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert:
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Gesamtanlage
2 eine Übergabestation schematisiert
3 Beispiel eines Ablaufplans mit V-T-Diagramm
In der 1 ist eine Anlage zum Verpacken von insbesondere Pouches (Schlauchbeutelverpackungen) dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Bestandteile dieser Anlage 1 sind ein Transportband 2, das in einer Aufrichtstation 3 aus flachen Zuschnitten aufgerichtete Kartons oder Trays zu im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Verpackungsstationen 6 transportiert. Hierbei sind die aufgerichteten Kartons oder Trays 5 so auf dem Band angeordnet, daß ihre Längsseite in Transportrichtung zeigt.
Die eigentlichen Verpackungsstationen 6 bestehen jeweils aus einem Transportband 7 zum Antransport der in die Kartons oder Trays zu verpackenden Schlauchbeutel.
Von diesem Antransportband 7 gelangen die Packungen auf ein mit schnellerer Geschwindigkeit als das Transportband 7 laufendes Transportband (nicht im Detail dargestellt), wo die regellos und liegend ankommenden Schlauchbeutel-Packungen vereinzelt werden. Die vereinzelten Packungen gelangen dann auf ein weiteres Transportband 8, auf dem sie in einer 30° geneigten Stellung weitertransportiert werden. Sie gelangen nun in die eigentliche Aufrichtstation, in der die Packungen in eine 90° Stellung bewegt werden, und in der ein konstanter Abstand zwischen den einzelnen Packungen hergestellt wird. Diese Vorrichtung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 9 versehen. Diese Vorrichtung 9 besteht beispielsweise aus drei Bandpaaren, die hintereinander angeordnet sind, und bei denen die Bänder jedes einzelnen Bandpaares als Greifelemente dienen, die sich links und rechts an die zu greifende Packung anlegen, vorzugsweise in mittlerer Höhe der Packung, da auf diese Weise auch Pouches mit Trinkverschlüssen und sogenannte Konturbeutel (beispielsweise in Form eines Tieres) sicher transportiert werden können. Die von einem Bandpaar ergriffene Packung wird einem nachfolgenden Bandpaar übergeben, wobei eine Steuerung dafür sorgt, daß in Abhängigkeit von den ursprünglichen Abständen im Bereich des ersten Bandpaares das zweite und eventuell dritte Bandpaar seine Geschwindigkeit derart ändert, daß am Ende des letzten Bandpaares exakt gleich beabstandete Packungen ankommen. Das letzte Bandpaar mündet vor einer Übergabestation 10, die aus im vorliegenden Beispiel vier Kassetten 11 besteht, die an einer in einer horizontalen Ebene endlos umlaufenden Kette 12 angeschlagen sind. Die Führung der Kette 12 geht aus der 2 hervor. Hieraus ist ersichtlich, daß die jeweilige Kassette 11 mit ihrer Breitseite vor die Mündung des letzten Bandpaares der Vorrichtung 9 gelangt. Die gleich beabstandeten Packungen werden beim Vorbeifahren der Kassette 11 suksessive nebeneinander in die Kassette eingeschoben. Andruckelemente in der Kassette 11 sorgen dafür, daß die eingeführten Packungen nach Erreichen der erforderlichen Anzahl gegeneinander gepresst gehalten werden.
Sobald die Kassette 11 den Bereich der Vorrichtung 9 verlassen hat, steht eine weitere Kassette 11 für den Füllvorgang zur Verfügung, so dass ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet ist. In ihrem weiteren Verlauf gelangt die Kassette 11 in den Bereich des Abtransportbandes 2 über einen zu füllenden Karton oder Tray 5. Hier wird die Geschwindigkeit der Kassette 11 der Geschwindigkeit des Transportbandes 2 angepasst. In dieser Position gibt die Kassette 11 die portionierten Packungen frei und setzt diese in dem Karton oder Tray 5 ab. Sobald dies geschehen ist, wird die Kassette beschleunigt, damit sie rechtzeitig wieder zur Vorrichtung 9 gelangt.
Ein mögliches Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm für diesen Vorgang ist in der Zeichnung 3 dargestellt. Diese Zeichnung 3 ist selbsterklärend, wenn die Kassette 5 auf ihrem Weg von Punkt 0.0 bis Punkt 2.4 verfolgt wird.
Jeweils zwei nicht benachbarte Kassetten 11 sind dabei steuerungsmäßig miteinander gekoppelt.
In der 3 ist mit dem Bezugszeichen 5 der zu füllende Karton oder Tray dargestellt.
Wie aus der 1 hervorgeht, können mehrere Verpackungsstationen in Reihe hintereinander am Transportband 2 angeordnet sein. Auf diese Weise kann in kontinuierlicher Betriebsweise ein bislang nicht möglicher Durchsatz erreicht werden.

Claims

Anlage zum Verpacken einer Mehrzahl von nicht- oder nur bedingt standfesten, beispielsweise Flüssigkeit enthaltenden Packungen, insbesondere Schlauchbeutelpackungen (Pouches) in Trays oder Kartons mit mehreren Verpackungsstationen, wobei jeder Verpackungsstation ein Transportband (7) zum Antransport der zu verpackenden Packungen in eine Einheit (9) zum Vereinzeln sowie Aus- und Aufrichten der Packungen zugeordnet ist, derart, dass das Transportband (7) die zunächst undefiniert ausgerichtet liegenden Packungen auf ein schnelleres Transportband übergibt und vereinzelt, anschließend die einzelnen Packungen durch Greifelemente, die sich beidseitig an die Packungen anlegen und beim weiteren Transport halten, in eine um 90° aufgerichtete Stellung gebracht werden, wobei die Greifelemente Teile mindestens zweier hintereinander angeordneter und steuerungstechnisch aufeinander abgestimmter endlos umlaufendes Bandpaare sind, und die Steuerung abhängig vom aktuellen Abstand der Packungen am Einlauf des ersten Bandpaares das mindestens eine folgende Bandpaar zur Herstellung gleicher Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Packungen beschleunigt oder verzögert, eine sich anschließende Portioniereinheit als Teil einer Übergabestation (10), die das Bindeglied zu einem weiteren den Verpackungsstationen gemeinsamen Transportband (2) bildet, die jeweils eine gleiche Anzahl Packungen in quer zur Packungstransportrichtung sich bewegende Kassetten (11) einführt, in denen sie nebeneinander angeordnet gegeneinander gedrückt und gehalten werden, in diesem Zustand über das die Trays oder die Kartons transportierende Band (2) gefahren werden, wobei die Geschwindigkeit des Bandes (2) und die der die Packungen absetzenden Kassette (11) in diesem Zyklusabschnitt gleich sind, der Inhalt einer Kassette (11) in ein Tray oder einen Karton abgesetzt wird, die leere Kassette sich erneut zur Portioniereinheit bewegt, während der gefüllte Tray oder Karton weiteren Stationen zugeführt wird, wobei die Kassetten (11) von der Aufnahme (9) der Packungen über das Absetzen der Packungen in den Tray oder Karton bis zur erneuten Aufnahme der Packungen ein festgelegtes Geschwindigkeitsprofil abfahren, derart, dass beim Ablegen der Packungen in die Trays oder Kartons die Geschwindigkeit gleich der Transportbandgeschwindigkeit ist und nach erfolgtem Absetzen der Packungen die Kassette beschleunigt wird, so dass sie zur erneuten Aufnahme von Packungen bereit steht, sobald die ihr vorauslaufende Kassette mit der erforderlichen Anzahl an Packungen bestückt ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen nach dem Aufrichten von den Greifelementen etwa in mittlerer Packungshöhe greifbar und haltbar sind.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vier an einer endlosen Kette (12) in einer horizontalen Ebene umlaufende zumindest einseitig offene Kassetten (11) vorgesehen sind, die über Greifelemente zur Aufnahme, zum Halten und zum Ablegen der portionierten, für eine Tray oder Karton (5) bestimmten Anzahl an Packungen verfügen, wobei jeweils zwei nicht benachbarte Kassetten (11) steuerungsmäßig miteinander gekoppelt sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung konstanter Packungsabstände drei Bandpaare hintereinander angeordnet sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kassetten (11) relativ zueinander verschiebliche Zwischenwände vorgesehen sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das schnellere Band zum Vereinzeln der Packungen ein tiefer angeordnetes Band (8) anschließt, auf das die vereinzelten Packungen in eine um 30° zur Vertikalen geneigte Stellung bringbar sind bevor sie in die 90°-Position aufgerichtet sind.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen modularen Aufbau.